DE19861364B4 - Infinitely variable ball and spline drive - Google Patents

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Hisashi Fujisawa Machida
Takashi Fujisawa Imanishi
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Abstract

The ball and spline connection is made up of several spline grooves (4) round the surface of the input shaft and the inner wall of the assembly hole (2) so as to lie open in the center of an input disk (1) and extend opposing one another along the input shaft so opposing spline joins complete a composite groove as specified. The disk is moved along the shaft by contacts (3) between the spline gaps and a row of balls contained in any one spline groove thus making a drive connection between shaft and disk. The number of spline gaps is determined by a whole number multiple of the number of power rollers held in contact with both input and output disks so as to transfer torque between the two disks. The rollers and spline gaps should differ in number and each spline groove should include two side walls each curved to a radius exceeding that of the ball rolling face and of 0.15 or more times the outside diameter of the ball thus forming a Gothic arch shaped spline groove or profile. Once heat-treated, the abnormal layers of the groove base surfaces are removed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.The The present invention relates to a ball spline connection for a stepless Adjustable toroidal transmission according to the preamble of the independent Claim 1.

Derartige Kugelkeilwellenverbindungen für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe sind aus der Druckschrift DE 42 13 415 A1 bekannt. Das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe gemäß der DE 42 13 415 A1 ist ein sogenanntes stufenloses Reibrollengetriebe vom Zweikammertyp, wobei zwei Eingangsscheiben und zwei Ausgangsscheiben jeweils symmetrisch angeordnet sind. Die Eingangsscheiben sind durch Kugelkeilwellenverbindungen auf der Eingangswelle drehfest, jedoch axial verschiebbar gelagert. Diese Kugelkeilwellenverbindungen für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe weisen Keilwellenverbindungsnuten auf, die einander gegenüberliegend jeweils in der Welle und der Scheibe ausgebildet sind. In diesen Keilwellenverbindungsnuten sind in bekannter Weise Kugeln aufgenommen, um die entsprechende Scheibe drehfest, jedoch axial verschiebbar mit der Welle zu verbinden.Such ball spline connections for a continuously variable toroidal transmission are from the document DE 42 13 415 A1 known. The infinitely variable toroidal transmission according to DE 42 13 415 A1 is a so-called two-chamber type continuously variable friction roller transmission, wherein two input disks and two output disks are each arranged symmetrically. The input discs are rotatably mounted by ball spline connections on the input shaft, but axially displaceable. These ball spline connections for a toroidal continuously variable transmission have spline connecting grooves formed opposite each other in the shaft and the disc, respectively. In this spline connecting grooves balls are received in a known manner to the corresponding disc rotation, but to connect axially displaceable with the shaft.

Eine bezüglich der oben genannten Merkmale vergleichbare Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe ist auch aus der Druckschrift WO 99/08024 bekannt.A in terms of the above-mentioned features comparable ball spline connection for a stepless adjustable toroidal transmission is also from the publication WO 99/08024 known.

Ein herkömmliches, stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, das als ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, umfaßt zumindest einen Satz einer Toroidgetriebevorrichtung, die eine Kombination von Eingangs- und Ausgangsscheiben umfaßt, wobei die einander gegenüberliegenden Flächen dieser Eingangs- und Ausgangsscheiben jeweils einen bogenförmigen konkaven Abschnitt haben, und wobei eine Mehrzahl von Kraftübertragungsrollen (Reibrollen) jeweils drehbar den bogenförmigen konkaven Abschnitten der zwischen Eingangs- und Ausgangsscheiben gehalten werden. Die Eingangsscheibe ist mit einer Eingangswelle verbunden und auf dieser derart montiert, dass sie zusammen mit der Eingangswelle gedreht werden kann und eine Bewegung der Eingangsscheibe in maximaler Richtung der Eingangswelle begrenzt ist, wobei die Ausgangsscheibe auf der Eingangswelle derart montiert ist, dass sie relativ zu der Ein gangswelle gedreht werden kann, und die Bewegung der Ausgangsscheibe in axialer Richtung von der Eingangsscheibe weg begrenzt ist.One conventional, infinitely variable toroidal transmission that acts as a transmission for a motor vehicle is used at least one set of a toroidal transmission device, which is a combination of input and output disks, the opposing ones surfaces These input and output discs each have an arcuate concave Section, and wherein a plurality of power rollers (Friction rollers) each rotatable the arcuate concave sections which are held between input and output disks. The Input disk is connected to an input shaft and on this way mounted so that they are rotated together with the input shaft can and a movement of the input disk in the maximum direction of the Input shaft is limited, with the output disk on the input shaft is mounted so that it is rotated relative to the input shaft can be, and the movement of the output disk in the axial direction is limited away from the input disk.

In der Toroidgetriebevorrichtung des oben erläuterten Typs wird, wenn die Eingangsscheibe gedreht wird, die Ausgangsscheibe durch die Kraftübertragungsrollen entgegengesetzt gedreht. Dadurch wird eine Drehbewegung, die in die Eingangswelle eingeleitet wird, auf die Ausgangsscheibe übertragen und von dieser als eine entgegengerichtete Drehbewegung abgenommen. Bei dieser Ausführung werden die Neigungswinkel der Drehzapfen der Kraftübertragungsrollen sich in einer solchen Weise verändern, dass die Umfangsflächen der Kraftübertragungsrollen in Kontakt mit dem benachbarten Bereich an dem Außenumfang der Eingangsscheibe und des benachbarten Bereichs am Mittelabschnitt der Ausgangsscheibe kommen, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit von der Eingangswelle zum Ausgangszahnrad erhöht wird. Im Gegensatz dazu werden die Neigungswinkel der Drehzapfen der Kraftübertragungsrollen sich in einer Weise verändern, dass die Umfangsflächen der Kraftübertragungsrollen in Kontakt mit dem benachbarten Bereich am Mittelabschnitt der Eingangsscheibe und dem benachbarten Bereich an dem Außenumfang der Ausgangsscheibe kommen, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit von der Eingangswelle zum Ausgangszahnrad vermindert wird. Weiterhin kann im Fall eines zwischenliegenden Übersetzungsverhältnisses zwischen den oben erläuterten Fällen der Geschwindigkeitserhöhung und Geschwindigkeitsverminderung durch Einstellen der Neigungswinkel der Drehzapfen der Kraftübertragungsrollen das Übersetzungsverhältnis nahezu in stufenloser Weise geändert werden.In the toroidal transmission device of the type described above becomes when the Input disk is rotated, the output disk through the power rollers turned opposite. This will cause a rotational movement in the input shaft is introduced, transmitted to the output disk and taken from this as an opposite rotational movement. In this version become the inclination angle of the pivot of the power rollers to change in such a way that the peripheral surfaces the power rollers in contact with the adjacent area on the outer periphery the input disk and the adjacent area at the central portion of Output disk come, causing the rotational speed of the input shaft is increased to the output gear. In contrast to become the inclination angle of the pivot of the power rollers change in a way that the peripheral surfaces the power rollers in contact with the adjacent area at the central portion of the input disk and the adjacent area on the outer periphery of the output disk come, reducing the rotational speed of the input shaft is reduced to the output gear. Furthermore, in the case of a intermediate gear ratio between the above make the speed increase and speed reduction by adjusting the tilt angle the pivot of the power rollers the gear ratio almost changed in a stepless manner become.

Weiterhin ist zwischen dem Endbereich der Eingangswelle in Richtung der Eingangsscheibe und der Eingangsscheibe eine Belastungsnockenvorrichtung zwischengeschaltet, die in der Lage ist, eine Preßkraft in axialer Richtung der Eingangswelle entsprechend der Intensität des Eingangsdrehmoments zu erhöhen oder zu vermindern, d.h., die Belastungsnockenvorrichtung ist in der Lage, eine Reibkraft, die zwischen der Eingangsscheibe und den Kraftübertragungsrollen sowie zwischen den Kraftübertragungsrollen und der Ausgangsscheibe erzeugt wird, in einer solchen Weise einzustellen, dass die Reibkraft immer eine passende Intensität aufweist. Ferner wird, um die Belastungsnockenvorrichtung effektiv zu betreiben, die Eingangsscheibe angetrieben und ist mit der Eingangswelle in einer solchen Weise verbunden, dass die Bewegung der Eingangsscheibe in der axialen Richtung der Eingangswelle ermöglicht wird.Farther is between the end portion of the input shaft in the direction of the input disk and the input disk interposed a load cam device, which is capable of a pressing force in the axial direction of the input shaft according to the intensity of the input torque increase or decrease, i.e., the loading cam device is in able to provide a friction force between the input disk and the Power rollers and between the power rollers and the output disk is generated to adjust in such a way that the frictional force always has a suitable intensity. Further, to To effectively operate the load cam device, the input disk driven and is connected to the input shaft in such a way connected to the movement of the input disk in the axial Direction of the input shaft is enabled.

Eine solche Antriebsverbindung wird z.B. durch Schaffung einer Kugelkeilwellenverbindung in einer Verbindungsfläche zwischen der Eingangsscheibe und der Eingangswelle realisiert, wobei die Kugelkeilwellenverbindung eine Mehrzahl von Kugelkeilwellenverbindungsspalten und eine Mehrzahl von Kugeln umfasst, die jeweils in Reihe in ihren entsprechenden Kugelkeilwellenverbindungsspalten angeordnet sind. Die Kugelkeilwellenverbindungsspalten umfassen eine Mehrzahl von Keilwellenverbindungsnuten, die jeweils in der Innenwandfläche eines Montageloches in der Mitte der Eingangsscheibe und in der Außenumfangsfläche der Eingangswelle ausgebildet sind, wobei die Nuten in axialer Richtung der Eingangswelle und einander gegenüberliegend angeordnet sind, und insbesondere eine Gruppe voneinander gegenüberliegenden Keilwellenverbindungsnuten als Keilwellenverbindungsbereiche entsprechend einer Reihe von Kugeln dienen. Weiterhin sind die jeweiligen Keilwellenverbindungsnuten als vertiefte Bereiche ausgebildet, die sich in axialer Richtung der Eingangswelle erstrecken, wobei jede Keilwellenverbindungsnut einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Keilwellenverbindungsnuten sind am Eingangswellenabschnitt in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung der Eingangswelle angeordnet.Such a drive connection is realized, for example, by providing a ball spline connection in a connection surface between the input disk and the input shaft, the ball spline connection comprising a plurality of ball spline connection slots and a plurality of balls respectively arranged in series in their respective spline connection splits. The ball spline connecting gaps comprise a plurality of spline joints grooves formed respectively in the inner wall surface of a mounting hole in the center of the input disk and in the outer peripheral surface of the input shaft, the grooves being arranged in the axial direction of the input shaft and opposing each other, and more particularly, a group of spline connecting grooves opposed to each other as spline connecting portions corresponding to a row of Figs Serve balls. Further, the respective spline connecting grooves are formed as recessed portions extending in the axial direction of the input shaft, each spline connecting groove having a semicircular cross section. The spline connecting grooves are arranged at the input shaft portion at regular intervals in the circumferential direction of the input shaft.

Die 2 und 3 zeigen ein Beispiel des zuvor erläuterten stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes als ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. In dem dargestellten herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebe wird eine Eingangsscheibe 42 koaxial mit einer Eingangswelle 41 gelagert, die drehbar in dem Innenbereich eines Getriebegehäuses (nicht gezeigt) gelagert wird, und eine Ausgangsscheibe 44 ist an dem Endbereich einer Ausgangswelle 43 befestigt, die in gleicher Weise zu der Eingangswelle 41 drehbar in dem Getriebegehäuse gelagert ist. Eine Lagerklammer ist entweder auf der Innenfläche des Getriebegehäuses angeordnet, in dem das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe gelagert wird, oder ist in dem Innenbereich des Getriebegehäuses gelagert. In der Lagerklammer sind zwei Drehzapfen 5 und 5 vorgesehen, die jeweils um ihre jeweiligen Zapfen geschwenkt werden können, die an Positionen gelegen sind, die bezüglich der Eingangs- und Ausgangswellen 41 und 43 verdreht sind.The 2 and 3 show an example of the aforementioned continuously variable toroidal transmission as a transmission for a motor vehicle. In the illustrated conventional toroidal continuously variable transmission becomes an input disk 42 coaxial with an input shaft 41 stored, which is rotatably supported in the inner region of a transmission housing (not shown), and an output disk 44 is at the end portion of an output shaft 43 attached in the same way to the input shaft 41 is rotatably mounted in the transmission housing. A bearing bracket is either disposed on the inner surface of the transmission housing in which the toroidal continuously variable transmission is stored, or is mounted in the inner region of the transmission housing. In the bearing bracket are two pivot pins 5 and 5 are provided, which can each be pivoted about their respective pins, which are located at positions with respect to the input and output shafts 41 and 43 are twisted.

Diese Drehzapfen 5 und 5 sind jeweils aus einem Metallmaterial ausgebildet, das genügend Steifigkeit aufweist, wobei die Zapfen auf den Außenflächen der zwei Endbereiche derselben in einer solchen Weise angeordnet sind, dass sie sich in der Richtung der Vor derseite und Rückseite von den 2 und 3 erstrecken und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Weiterhin sind in den jeweiligen Mittelbereichen der Drehzapfen 5 und 5 Exzenterwellen 6 und 6 vorgesehen, wobei Kraftübertragungsrollen 7 und 7 drehbar um die Exzenterwellen 6 und 6 gelagert sind. Die Kraftübertragungsrollen 7 und 7 befinden sich zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben 42 und 44 und werden durch diese gehalten. Auf den jeweiligen Seitenflächen der Eingangs- und Ausgangsscheiben 42 und 44, die in axialer Richtung gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, jeweils eine eingangsseitige konkave Fläche 42a und eine ausgangsseitige konkave Fläche 44a ausgebildet, von denen jede einen Abschnitt in einer Bogenform mit einem Mittelpunkt aufweist, der Zapfen entspricht. Die Umfangsflächen 7a und 7a der Kraftübertragungsrollen 7 und 7, die jeweils als konvexe Flächen ausgebildet sind, von denen jede eine Rotationsbogenflächenform aufweist, sind jeweils mit der eingangsseitigen konkaven Fläche 42a und der ausgangsseitigen konkaven Fläche 44a in Kontakt.These pivots 5 and 5 are each formed of a metal material having sufficient rigidity, wherein the pins are arranged on the outer surfaces of the two end portions thereof in such a manner that they are in the direction of the front and back of the 2 and 3 extend and are concentric with each other. Furthermore, in the respective central areas of the pivot 5 and 5 eccentric 6 and 6 provided, wherein power rollers 7 and 7 rotatable about the eccentric shafts 6 and 6 are stored. The power rollers 7 and 7 are located between the input and output disks 42 and 44 and are held by them. On the respective side surfaces of the input and output disks 42 and 44 , which are arranged in the axial direction opposite each other, each having an input-side concave surface 42a and an output side concave surface 44a each of which has a portion in an arcuate shape having a center corresponding to pins. The peripheral surfaces 7a and 7a the power rollers 7 and 7 each formed as convex surfaces, each of which has a rotational arc surface shape, are respectively connected to the input side concave surface 42a and the output side concave surface 44a in contact.

Weiterhin ist zwischen der Eingangswelle 41 und der Eingangsscheibe 42 eine Belastungsnocken-Pressvorrichtung 8 (d.h. eine Belastungsnockenvorrichtung) zwischengeschaltet, und somit wird die Eingangsscheibe 42 zu der Ausgangsscheibe 44 durch die Pressvorrichtung 8 angepresst. Die Pressvorrichtung 8 umfasst eine Nockenplatte 9, die zusammen mit der Eingangswelle 41 drehbar ist, und eine Mehrzahl von (z.B. vier Stück von) Rollen 11, 11, die jeweils durch einen Käfig 10 frei drehbar gehalten werden. Auf einer Seitenfläche (in den 2 und 3 auf der rechten Seitenfläche) der Nockenplatte 9, ist eine Nockenfläche 12 ausgebildet, die aus einer konkav-konvexen Fläche besteht, die sich in der Umfangsrichtung der Nockenplatte 9 erstreckt, und gleichzeitig ist auf der Außenfläche (in den 2 und 3 auf der linken Seitenfläche) der Eingangsscheibe 42 eine gleichartige Nockenfläche 13 ausgebildet. Und die Mehrzahl von Rollen 11, 11 sind derart angeordnet, dass sie um ihre jeweiligen Achsen, die sich in Radialrichtung bezüglich der Mitte der Eingangswelle 11 erstrecken, frei gedreht werden können. Übrigens ist die Eingangsscheibe 42 derart gelagert, dass sie in einem geringen Ausmaß in der Axialrichtung der Eingangswelle 41 bewegt werden kann, und sie kann frei in der Drehrichtung der Eingangswelle 41 gedreht werden.Furthermore, between the input shaft 41 and the input disk 42 a load cam crimping device 8th (ie, a loading cam device), and thus the input disk becomes interposed 42 to the output disk 44 through the pressing device 8th pressed. The pressing device 8th includes a cam plate 9 , which together with the input shaft 41 is rotatable, and a plurality of (eg four pieces of) rollers 11 . 11 , each by a cage 10 be kept freely rotatable. On a side surface (in the 2 and 3 on the right side surface) of the cam plate 9 , is a cam surface 12 formed, which consists of a concave-convex surface extending in the circumferential direction of the cam plate 9 extends, and at the same time is on the outer surface (in the 2 and 3 on the left side surface) of the input disk 42 a similar cam surface 13 educated. And the majority of roles 11 . 11 are arranged so that they are about their respective axes extending in the radial direction with respect to the center of the input shaft 11 extend, can be freely rotated. Incidentally, the input disk 42 such that they are to a small extent in the axial direction of the input shaft 41 can be moved, and it can be free in the direction of rotation of the input shaft 41 to be turned around.

Wenn die Nockenplatte 9 aufgrund der Drehbewegung der Eingangswelle 41 gedreht wird, um dadurch eine Drehphasendifferenz bezüglich der Eingangsscheibe 42 zu erzeugen, dann rollen die Mehrzahl von Rollen 11, 11 auf die zwei Nockenflächen 12 und 13, um dadurch die Nockenplatte 9 und die Eingangsscheibe 42 voneinander weg zu bewegen. Da die Nockenplatte 9 auf der Eingangswelle 41 durch ein Lager im Getriebegehäuse derart gelagert wird, dass verhindert wird, dass die Nockenplatte 9 in der Axialrichtung der Eingangswelle 41 bewegt wird, wird die Eingangsscheibe 42 zu den Kraftübertragungsrollen 7, 7 hingepresst, währenddessen diese Kraftübertragungsrollen 7, 7 somit zu der Ausgangsscheibe 44 hingedrückt werden. Andererseits wird die Ausgangsscheibe 44 in dem Getriebegehäuse derart gelagert, dass sie nur zusammen mit der Ausgangswelle 43 gedreht werden kann, aber eine Bewegung in der Axialrichtung der Ausgangswelle 43 verhindert wird. Aus diesem Grund werden die Kraftübertragungsrollen 7, 7 fest durch die Eingangs- und Ausgangsscheiben 42 und 44 gehalten und befinden sich zwischen diesen. Dadurch werden die Kontaktdrücke zwischen den Umfangsflächen 7a, 7a der Kraftübertragungsrollen 7, 7 und die eingangsseitige und ausgangsseitige konkaven Flächen 42a, 44a auf einen geeigneten Wert angehoben. Dadurch kann die Drehbewegung der Eingangsscheibe 42 gleichförmig auf die Ausgangsscheibe 44 über die Kraftübertragungsrollen 7, 7 übertragen werden, um dadurch zu ermöglichen, die Ausgangswelle 43 zu drehen, an der die Ausgangsscheibe 44 befestigt ist.If the cam plate 9 due to the rotational movement of the input shaft 41 is rotated, thereby a rotational phase difference with respect to the input disk 42 to produce, then roll the majority of roles 11 . 11 on the two cam surfaces 12 and 13 to thereby the cam plate 9 and the input disk 42 to move away from each other. Because the cam plate 9 on the input shaft 41 is supported by a bearing in the gear housing so as to prevent the cam plate 9 in the axial direction of the input shaft 41 is moved, the input disk 42 to the power rollers 7 . 7 pressed, meanwhile, these power rollers 7 . 7 thus to the output disk 44 be pressed down. On the other hand, the output disk 44 stored in the transmission housing so that they only together with the output shaft 43 can be rotated, but a movement in the axial direction of the output shaft 43 is prevented. For this reason, the power rollers 7 . 7 firmly through the input and output disks 42 and 44 held and are between these. This will cause the contact pressures between the peripheral surfaces 7a . 7a the power rollers 7 . 7 and the input side and off gangway concave surfaces 42a . 44a raised to a suitable value. This allows the rotational movement of the input disk 42 uniform on the output disk 44 over the power rollers 7 . 7 be transmitted, thereby enabling the output shaft 43 to turn on, at the output disk 44 is attached.

Unter Bezugnahme auf eine Arbeitsweise zum Ändern eines Drehzahlverhältnisses (Übersetzungsverhältnis) zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle 41 und 43, werden zuerst, wenn die Drehzahl zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle 41 und 43 vermindert wird, wie in 2 gezeigt ist, die Drehzapfen 5 und 5 jeweils um die entsprechenden Drehzapfen in einer vorgegebenen Richtung geschwenkt, um dadurch die zuvor erläuterten Exzenterwellen 6 und 6 derart zu neigen, dass die Umfangsflächen 7a und 7a der jeweiligen Kraftübertragungsrollen 7, 7 in Kontakt mit dem Bereich der eingangsseitigen konkaven Fläche 42a an einem Mittelabschnitt derselben sowie mit dem Bereich der außenseitigen konkaven Fläche 44a an einem Außenumfangsabschnitt derselben in Kontakt kommen. Wenn andererseits die Drehzahl erhöht wird, wie in 3 gezeigt ist, werden die Drehzapfen 5 und 5 jeweils in die entgegengesetzte Richtung zu der oben erläuterten vorgegebenen Richtung geschwenkt, um dadurch die zuvor erläuterten Exzenterwellen 6 und 6 derart zu neigen, dass die Umfangsflächen 7a, 7a der jeweiligen Kraftübertragungsrollen 7, 7 mit dem Bereich der eingangsseitigen konkaven Fläche 42a an einem Außenumfangsabschnitt derselben sowie mit dem Bereich der ausgangsseitigen konkaven Fläche 44a an einem Mittelabschnitt derselben in Kontakt kommen. Auch kann, wenn die Neigungswinkel der Exzenterwellen 6 und 6 in der Mitte zwischen den in 2 und 3 gezeigten Positionen eingestellt sind, ein zwischenliegendes Übersetzungsverhältnis erzielt werden.With reference to an operation for changing a speed ratio (gear ratio) between the input and output shafts 41 and 43 , be first when the speed between the input and output shaft 41 and 43 is diminished, as in 2 shown is the pivot 5 and 5 each pivoted about the respective pivot in a predetermined direction, thereby the previously explained eccentric shafts 6 and 6 to tilt so that the peripheral surfaces 7a and 7a the respective power rollers 7 . 7 in contact with the area of the input-side concave surface 42a at a central portion thereof and at the area of the outside concave surface 44a come in contact at an outer peripheral portion thereof. On the other hand, if the speed is increased as in 3 Shown are the pivots 5 and 5 each pivoted in the opposite direction to the above-described predetermined direction, thereby the previously explained eccentric shafts 6 and 6 to tilt so that the peripheral surfaces 7a . 7a the respective power rollers 7 . 7 with the area of the input-side concave surface 42a at an outer peripheral portion thereof as well as at the area of the exit-side concave surface 44a come in contact at a central portion thereof. Also, if the inclination angle of the eccentric shafts 6 and 6 in the middle between the in 2 and 3 positions are shown, an intermediate gear ratio can be achieved.

Der Grundaufbau und die Arbeitsweise eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes sind wie oben beschrieben. Übrigens, wenn ein solches stufenloses Toroidgetriebe als ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, das einen Motor mit einer großen Ausgangsleistung einschließt, wird vorgeschlagen, dass die zuvor erläuterten Eingangs- und Ausgangsscheiben 42 und 44 paarweise vorgesehen werden, um in der Lage zu sein, die Ausgangsleistung sicher zu übertragen. Das heißt, bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe des sogenannten Doppelkammertyps sind die beiden Eingangsscheiben 42 und die beiden Ausgangsscheiben 44 parallel zueinander in der Kraftübertragungsrichtung angeordnet. Hierbei zeigt 4 eine Ausführungsform eines herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebes des sogenannten Doppelkammertyps, das entwickelt wurde, um ein solches Ziel zu erreichen.The basic structure and operation of a toroidal continuously variable transmission are as described above. Incidentally, when such a toroidal type continuously variable transmission is used as a transmission for a motor vehicle including a motor having a large output, it is proposed that the input and output disks explained above 42 and 44 be provided in pairs in order to be able to transmit the output power safely. That is, in the continuously variable toroidal transmission of the so-called double-chamber type, the two input disks 42 and the two output disks 44 arranged parallel to each other in the power transmission direction. This shows 4 an embodiment of a conventional continuously variable toroidal transmission of the so-called double-chamber type, which was developed to achieve such a goal.

Bei dem herkömmlichen in 4 gezeigten Aufbau wird eine Eingangswelle 15, die eine rotierende Welle ist, in dem Innenbereich eines Gehäuses 14 derart gelagert, dass nur die Drehung der Eingangswelle 15 möglich ist. Die Eingangswelle 15 umfasst einen Vorderhälftenabschnitt 15a, der mit der Ausgangswelle einer Kupplung oder dergleichen zu verbinden ist, und umfasst einen Rückhälftenabschnitt 15b, der um einen geringen Betrag bezüglich des Vorderhälftenabschnittes 15a zu drehbar ist. Ein Paar von Eingangsscheiben 42 und 42 werden jeweils auch den beiden Endbereichen des Rückhälftenabschnitts 15b in Axialrichtung desselben durch Kugelkeilwellenverbindungen 16 und 16 derart gelagert, dass ihre jeweiligen eingangsseitigen konkaven Flächen 2a und 2a gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. Weiterhin sind in den Mittelbereichen der Rückflächen der beiden Eingangsscheiben 42 und 42 (d.h. die Flächen der Eingangsscheiben 42 und 42, die auf der gegenüberliegenden Seite der eingangsseitigen konkaven Flächen 2a und 2a der Eingangsscheiben 42 und 42 in der Axialrichtung derselben angeordnet sind) jeweils vertiefte Bereiche (Ausnehmungen) 17 und 17 ausgebildet. Eine konische Tellerfeder 20 ist zwischen der tiefliegenden Fläche des vertieften Bereiches 17 und der Belastungsmutter 18 angeordnet. Ebenfalls ist eine andere konische Tellerfeder 20 zwischen der tiefliegenden Fläche des vertieften Bereiches 17 und des absichernden gestuften Bereiches 19 angeordnet, der auf der Außenumfangsfläche des Vorderhälftenabschnitts 15a ausgebildet ist. Das heißt, Vorspannungen, die auf die Aus gangsscheiben 44 und 44 gerichtet sind (wird nachstehend erläutert), werden jeweils auf die beiden Eingangsscheiben 42 und 42 durch die vorhandenen konischen Tellerfedern 20 und 20 aufgebracht. In diesem Beispiel sind zwei konische Tellerfedern vorgesehen, wobei jedoch eine von ihnen weggelassen werden kann.In the conventional in 4 shown construction is an input shaft 15 , which is a rotating shaft, in the interior of a housing 14 stored such that only the rotation of the input shaft 15 is possible. The input shaft 15 includes a front half section 15a to be connected to the output shaft of a clutch or the like, and includes a rear half portion 15b which is a small amount relative to the front half section 15a is rotatable. A pair of input disks 42 and 42 are each also the two end portions of the rear halves section 15b in the axial direction thereof by ball spline connections 16 and 16 mounted such that their respective input-side concave surfaces 2a and 2a are arranged opposite to each other. Furthermore, in the central areas of the rear surfaces of the two input disks 42 and 42 (ie the surfaces of the input disks 42 and 42 on the opposite side of the input side concave surfaces 2a and 2a the input disks 42 and 42 in the axial direction of the same are arranged) each recessed areas (recesses) 17 and 17 educated. A conical disc spring 20 is between the low-lying surface of the recessed area 17 and the burdening mother 18 arranged. Another is a conical disc spring 20 between the low-lying surface of the recessed area 17 and the hedging graded area 19 disposed on the outer peripheral surface of the front half portion 15a is trained. That is, preloads on the output discs 44 and 44 are directed (will be explained below), respectively on the two input disks 42 and 42 through the existing conical disc springs 20 and 20 applied. In this example, two conical disc springs are provided, but one of them may be omitted.

In dem Umfang des Mittelbereiches des Rückhälftenabschnitts 15b werden das Paar Ausgangsscheiben 44 und 44 drehbar bezüglich des Rückhälftenabschnitts 15b derart gelagert, dass ihre ausgangsseitigen konkaven Flächen 44a und 44a jeweils den eingangsseitigen konkaven Flächen 2a und 2a gegenüberliegen. Weiterhin werden die Mehrzahl von Kraftübertragungsrollen 7, 7 (siehe 2 und 3), die drehbar auf der Mehrzahl von Drehzapfen 5, 5 durch die Exzenterwellen 6, 6 drehbar gelagert werden, durch die und zwischen den eingangsseitigen und ausgangsseitigen konkaven Flächen 44a und 44a gehalten. Ferner ist in dem Innenbereich des Gehäuses 14, der zwischen dem Paar von Ausgangsscheiben 44 und 44 angeordnet ist, eine Trennwand 21 ausgebildet. In dem Innenbereich eines Durchgangslochs 22 wird eine runde rohrförmige Buchse 24 durch ein Paar Wälzlager 23 und 23 gelagert, die jeweils Schrägkugellager sind. Das Paar von Ausgangsscheiben 44 und 44 ist im Keilwelleneingriff mit den beiden Endbereichen der Buchse 24, derart, dass es frei zusammen mit der Buchse 24 gedreht werden kann. Weiterhin ist ein Ausgangszahnrad fest an dem Mittelbereich der Buchse 24 vorgesehen, die in dem Innenbereich der Trennwand 21 angeordnet ist. Andererseits wird in dem Innenbereich des Gehäuses 14 eine Ausgangswelle 26 parallel zu der Eingangswelle 15 drehbar gelagert. Ein Zahnrad 27, das an einem Ende (in 4 dem linken Ende) der Ausgangswelle 26 befestigt ist, ist im Eingriff mit dem Ausgangszahnrad, so dass die Drehbewegungen des Paares der Ausgangsscheiben 44 und 44 frei abgenommen werden können. Ferner ist zwischen dem Vorderhälftenabschnitt 15a und einer (in 4 der linken) der Eingangsscheiben 42 eine Pressvorrichtung 8 eines Belastungsnockentyps zwischengeschaltet, wobei, wenn die Eingangswelle 15 gedreht wird, die vorhandene (eine) Eingangsscheibe 42 frei angetrieben oder gedreht werden kann, währenddessen dieselbe in der Axialrichtung der Eingangsscheibe 42 zu der Ausgangsscheibe 44, zu der die vorhandene Eingangsscheibe 42 gegenüberliegt, hingedrückt wird.In the circumference of the central region of the rear halves section 15b be the pair output discs 44 and 44 rotatable with respect to the rear halves section 15b stored such that their output side concave surfaces 44a and 44a respectively the input side concave surfaces 2a and 2a are opposite. Furthermore, the plurality of power rollers 7 . 7 (please refer 2 and 3 ) rotatable on the plurality of pivots 5 . 5 through the eccentric shafts 6 . 6 are rotatably supported, through and between the input-side and output-side concave surfaces 44a and 44a held. Further, in the interior of the housing 14 that between the pair of output disks 44 and 44 is arranged, a partition 21 educated. In the interior of a through hole 22 becomes a round tubular socket 24 through a pair of rolling bearings 23 and 23 stored, which are each angular contact ball bearings. The pair of output disks 44 and 44 is in spline engagement with the two end portions of the socket 24 , so that it is free together with the socket 24 can be turned. Furthermore, an output gear is fixed to the central portion of the socket 24 provided in the interior of the partition 21 is arranged. On the other hand, in the interior of the housing 14 an output shaft 26 parallel to the input shaft 15 rotatably mounted. A gear 27 At one end (in 4 the left end) of the output shaft 26 is fixed, is engaged with the output gear, so that the rotational movements of the pair of output disks 44 and 44 can be removed freely. Further, between the front half portion 15a and one (in 4 the left) of the input disks 42 a pressing device 8th a load cam type interposed, wherein, when the input shaft 15 is rotated, the existing (one) input disk 42 can be freely driven or rotated, while the same in the axial direction of the input disk 42 to the output disk 44 to which the existing input disk 42 is opposite, is pushed.

Bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, das den zuvor erläuterten Aufbau besitzt, werden mit der Drehbewegung der Eingangswelle 15 das Paar der Eingangsschei ben 42 und 42 gleichzeitig gedreht, die Drehbewegungen der Eingangsscheiben 42 und 42 werden auf das Paar von Ausgangsscheiben 44 und 44 gleichzeitig übertragen, und die Drehbewegungen der Ausgangsscheiben 44 und 44 werden zu der Ausgangswelle 26 übertragen und werden dann von dieser abgenommen. Da in diesem Getriebe die Übertragung der Rotationskräfte mittels zweier Einrichtungen ausgeführt wird, die parallel zueinander sind, kann eine hohe Leistung (Drehmoment) übertragen werden.In the toroidal continuously variable transmission having the above-described construction, with the rotation of the input shaft 15 the pair of entrance slips ben 42 and 42 simultaneously rotated, the rotational movements of the input discs 42 and 42 be on the pair of output disks 44 and 44 transmitted simultaneously, and the rotational movements of the output disks 44 and 44 become the output shaft 26 transferred and are then removed from this. In this transmission, since the transmission of the rotational forces is performed by means of two devices which are parallel to each other, a high power (torque) can be transmitted.

Wenn die Kraft von der Eingangswelle 15 zu der Ausgangswelle 26 übertragen wird, werden die Eingangs- und Ausgangsscheiben 42 und 44 sowie die Kraftübertragungsrollen 7, 7 (siehe 2 und 3), die durch die den Eingangs- und Ausgangsscheiben 42 und 44 und zwischen diesen gehalten werden, aufgrund einer großen Schublast, die durch die Pressvorrichtung 8 erzeugt wird, elastisch verformt. Diese elastische Verformung kann durch die Verschiebung der Eingangsscheiben 42 und 42 absorbiert werden, d.h., wenn sie bezüglich des Rückhälftenabschnittes 15b der Eingangswelle 15 in der Axialrichtung derselben verschoben werden. Da die Eingangsscheiben 42 und 42 auf dem Rückhälftenabschnitt 15b durch die Kugelkeilwellenverbindungen 16 und 16 derart gelagert werden, dass sie frei in der Axialrichtung des Rückhälftenabschnitts 15b zu verschieben sind, kann die zuvor erläuterte Absorption der elastischen Verformung gleichmäßig erreicht werden. Weiterhin wird aufgrund der Tatsache, dass die Exzenterwellen 6 und 6 (siehe 2 und 3), die jeweils exzentrische Wellenabschnitte umfassen und die Kraftübertragungsrollen 7, 7 drehbar lagern, um kreisförmige Löcher herum (nicht gezeigt) geschwenkt werden, die jeweils in den Drehzapfen 5, 5 der Kraftübertragungsrollen 7, 7 ausgebildet sind, bewirkt, dass die Kraftübertragungsrollen 7, 7 in der Axialrichtung des Rückhälftenabschnitts 15b verschoben werden, um dadurch eine Absorbierung der zuvor erläuterten elastischen Verformung zu ermöglichen. Eine solche Absorption der elastischen Verformung basierend auf den Exzenterbewegungen der Exzenterwellen 6, 6 ist herkömmlicher Weise bekannt. Daher wird die detaillierte Darstellung und Beschreibung derselben hier weggelassen.When the force from the input shaft 15 to the output shaft 26 is transmitted, the input and output disks 42 and 44 and the power rollers 7 . 7 (please refer 2 and 3 ) passing through the entrance and exit windows 42 and 44 and held between them, due to a large thrust load caused by the pressing device 8th is generated, elastically deformed. This elastic deformation can be achieved by the displacement of the input disks 42 and 42 are absorbed, that is, with respect to the rear halves section 15b the input shaft 15 be moved in the axial direction of the same. Because the input disks 42 and 42 on the back section 15b through the ball spline connections 16 and 16 be stored so that they are free in the axial direction of the rear halves section 15b to be shifted, the above-described absorption of the elastic deformation can be uniformly achieved. Furthermore, due to the fact that the eccentric shafts 6 and 6 (please refer 2 and 3 ) each comprising eccentric shaft portions and the power rollers 7 . 7 rotatably pivot around circular holes (not shown) pivoted respectively in the pivots 5 . 5 the power rollers 7 . 7 are formed, causes the power rollers 7 . 7 in the axial direction of the rear half portion 15b be shifted to thereby allow absorption of the previously described elastic deformation. Such absorption of elastic deformation based on the eccentric movements of the eccentric shafts 6 . 6 is conventionally known. Therefore, the detailed illustration and description thereof are omitted here.

Nachstehend wird eine Beschreibung des Aufbaus des Bereiches der Kugelkeilwellenverbindung 16 unter Bezugnahme nicht nur auf 4, sondern auch auf die 5 und 6, gegeben.The following is a description of the structure of the ball spline connection area 16 not only referring to 4 but also on the 5 and 6 , given.

Um die Kugelkeilwellenverbindungen 16 herzustellen, sind in den jeweiligen Innenumfangsflächen der Eingangsscheiben 42 und 42 innenumfangsflächenseitige Keilwellenverbindungsnuten 28 derart ausgebildet, dass sie sich in der Axialrichtung der Eingangsscheiben 42 und 42 erstrecken, und in den Außenumfangsflächenbereichen des Rückhälftenabschnitts 15b, der an den beiden Endbereichen derselben angeordnet ist, sind außenumfangsflächenseitige Keilwellenverbindungsnuten 29 derart ausgebildet, dass sie sich in der Axialrichtung des Rückhälftenabschnitts 15b erstrecken. Zwischen die gegenseitig entsprechend gegenüberliegenden Keilwellenverbindungsnuten 28 und 29, von denen jede einen im wesentlichen halbkreisförmigen Abschnitt aufweist, sind eine Mehrzahl von Kugeln 30 eingesetzt, wobei die Eingangsscheiben 42 und 42 mit dem Rückhälftenabschnitt 15b der Eingangswelle 15 derart kombiniert sind, dass sie in der Richtung der Rotationskraftübertragung sowie in der Axialrichtung derselben frei verschoben werden können. Weiterhin sind in den jeweiligen Öffnungskanten der beiden Enden in Umfangsrichtung der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28 Innenumfangsfläche-Fasen 31 vorgesehen, und in den jeweiligen Öffnungskanten der beiden Enden in Umfangsrichtung der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 29 sind Außenumfangsflächen-Fasen 32 vorgesehen. Ferner ist der Rückhälftenabschnitt 15b der Eingangswelle 15 als ein kreisförmiges Rohr ausgebildet, wobei in dem Mittelbereich des Rückhälftenabschnitts 15b, ein Ölzuführdurchlaß 33 ausgebildet ist, und der Ölzuführdurchlass 33 nach außen in Durchmesserrichtung des Rückhälftenabschnitts 15b verzweigt ist, um dadurch Ölzuführverzweigungsdurchlässe 34 zu schaffen, und die stromabseitigen Enden der Ölzuführverzweigungsdurchlässe 34 jeweils in den Nutbodenbereichen der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 29 geöffnet sind. Übrigens ist den Ölzuführverzweigungsdurchlässen 34 (in der dargestellten Ausführungsform der Ölzuführverzweigungsdurchlass 34, der auf der Seite der Pressvorrichtung 8 gelegen ist) der Halbabschnitt auf der Seite des Innendurchmessers derart ausgebildet, dass er einen kleinen Durchmesser aufweist, wobei der Halbabschnitt auf der Seite des Außendurchmessers derart ausgebildet ist, dass er einen großen Durchmesser aufweist. Der Grund für diesen Aufbau liegt darin, dass es notwendig ist, den Innendurchmesser klein auszuführen, um die Durchflussgeschwindigkeit des Öls zu steuern, wobei die Länge des Bereiches mit kleinem Durchmesser, die schwierig zu bearbeiten ist, verkürzt werden muss, um dadurch die Bearbeitung des Bereiches mit kleinem Durchmesser zu erleichtern.Around the ball spline connections 16 are in the respective inner peripheral surfaces of the input discs 42 and 42 inner peripheral surface side spline connecting grooves 28 formed such that they are in the axial direction of the input discs 42 and 42 extend, and in the outer peripheral surface areas of the rear halves portion 15b , which are disposed at the two end portions thereof, are outer peripheral surface side spline connecting grooves 29 formed so as to be in the axial direction of the rear half portion 15b extend. Between the mutually correspondingly opposite spline connecting grooves 28 and 29 , each of which has a substantially semicircular portion, are a plurality of balls 30 used, with the input disks 42 and 42 with the rear half section 15b the input shaft 15 are combined so that they can be freely moved in the direction of rotational force transmission as well as in the axial direction thereof. Further, in the respective opening edges of both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface side spline connecting grooves 28 Inner circumferential surface bevels 31 and in the respective opening edges of the both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface side spline connecting grooves 29 are outer peripheral surface chamfers 32 intended. Further, the rear half portion 15b the input shaft 15 formed as a circular tube, wherein in the central region of the rear half portion 15b , an oil feed passage 33 is formed, and the Ölzuführdurchlass 33 outward in the diameter direction of the rear half portion 15b is branched to thereby Ölzuführverzweigungsdurchlässe 34 and the downstream ends of the oil supply branch passages 34 respectively in the groove bottom portions of the outer peripheral surface side spline connecting grooves 29 are open. By the way, that is Ölzuführverzweigungsdurchlässen 34 (In the illustrated embodiment, the oil supply branch passage 34 which is on the side of the pressing device 8th is located), the half portion on the inside diameter side is formed to have a small diameter, and the half portion on the outside diameter side is formed to have a large diameter. The reason for this construction is that it is necessary to make the inner diameter small in order to control the flow rate of the oil, thereby shortening the length of the small-diameter portion, which is difficult to machine, to thereby facilitate the machining of the To facilitate area of small diameter.

Unter Bezugnahme auf die Beziehung zwischen dem Innendurchmesser R2 der Bereiche der Innenumfangsflächen der Eingangsscheiben 42 und 42, die von den innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28 verschoben werden, und dem Außendurchmesser L15b der Bereiche der Außenumfangsfläche des Rückhälftenabschnitt 15b, der von den außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 29 verschoben wird, wird unabhängig von den Bearbeitungstoleranzen der jeweiligen Umfangsflächen der Innendurchmesser R2 größer festgesetzt, als der Außendurchmesser L15b (d.h. R2 > L15b), so dass Spalten (Zwischenräume) zwischen den jeweiligen Umfangsflächen erzeugt werden. Daher muss die Ausrichtung der Eingangsscheiben 42 und 42 bezüglich des Rückhälftenabschnittes 15b (ein Arbeitsvorgang, um die Achsen der Eingangsscheiben 42 und 42 zu der Achse des Rückhälftenabschnitts 15b auszurichten) auf der Basis der Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 ausgeführt werden. Weiterhin müssen die eingangsseitigen konkaven Flächen 2a und 2a der Eingangsscheiben 42 und 42 auf der Basis der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28 bearbeitet werden.With reference to the relationship between the inner diameter R 2 of the regions of the inner peripheral surfaces of the input disks 42 and 42 from the inner peripheral surface side spline connecting grooves 28 are shifted, and the outer diameter L 15b of the areas of the outer peripheral surface of the rear half portion 15b that of the outer peripheral surface side spline connecting grooves 29 is shifted, is set independently of the machining tolerances of the respective peripheral surfaces of the inner diameter R 2 larger than the outer diameter L 15b (ie, R 2> L 15b) so that gaps (spaces) are generated between the respective peripheral surfaces. Therefore, the orientation of the input washers 42 and 42 with respect to the rear half section 15b (a work operation to the axes of the input disks 42 and 42 to the axis of the rear halves section 15b align) based on the spline connecting grooves 28 . 29 be executed. Furthermore, the input-side concave surfaces must 2a and 2a the input disks 42 and 42 on the basis of the inner peripheral surface side spline connecting grooves 28 to be edited.

Ferner ist es bei dem herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, das in der zuvor erläuterten Art aufgebaut ist und arbeitet, aus den folgenden beiden Gründen (1) und (2) schwierig, ein übertragbares Drehmoment zwischen der rotierenden Welle eines Rückhälftenabschnitts 15b od. dgl. und der Eingangsscheiben 42 zu erhöhen, währenddessen die Lebensdauer derselben gewährleistet wird. Das heißt:

  • (1) Ein konzentriertes Aufbringen von Spannungen auf die Nutbodenbereiche der Keilwellenverbindungsnuten 28 und 29, die jeweils auf den Innen- und Außenumfangsflächenseiten des Getriebes ausgebildet sind, kann nicht auf einen geeigneten Wert begrenzt werden, und daher besteht, wenn ein großes Drehmoment übertragen wird, die Möglichkeit, dass Schädigungen, wie z.B. Risse u. dgl., an und von den Nutbodenbereichen auftreten können.
  • (2) Die Kontaktellipsen in den Kontaktbereichen zwischen den beiden Flächen in Umfangsrichtung der innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28 und 29 und Wälzflächen der Kugeln 30 können nicht erhöht werden, so dass die Flächendrücke, die auf die Kontaktbereiche aufgebracht werden, anwachsen. Wenn eine große Drehmomentübertragung ausgeführt wird, dann ist es schwierig, die Lebensdauer der Flächen in Umfangsrichtung der innen- und außenflächenseitigen Keilnuten 28, 29 und den Wälzflächen der Kugeln 30, 30 zu gewährleisten.
Further, in the conventional toroidal continuously variable transmission constructed and operating in the above-mentioned manner, it is difficult for the following two reasons (1) and (2) to transfer a transmittable torque between the rotating shaft of a rear half portion 15b od. Like. And the input discs 42 during which the lifetime of the same is guaranteed. This means:
  • (1) Concentrated application of stress to the groove bottom portions of the spline connecting grooves 28 and 29 , which are respectively formed on the inner and outer peripheral surface sides of the transmission, can not be limited to an appropriate value, and therefore, when a large torque is transmitted, there is a possibility that damages such as cracks and the like may occur. Like., Can occur on and from the Nutbodenbereichen.
  • (2) The contact ellipses in the contact areas between both surfaces in the circumferential direction of the inside and outside surface side spline connecting grooves 28 and 29 and rolling surfaces of the balls 30 can not be increased so that the surface pressures applied to the contact areas increase. When a large torque transmission is performed, it is difficult to increase the life of the surfaces in the circumferential direction of the inside and outside surface side keyways 28 . 29 and the rolling surfaces of the balls 30 . 30 to ensure.

Nachstehend wird eine detailliertere Beschreibung der oben erläuterten Ursachen oder Probleme (1) und (2) gegeben.below will be a more detailed description of the above Causes or problems (1) and (2) given.

Gründe für das Problem (1):Reasons for the problem (1):

Um einen Kontaktwinkel zwischen den Innenflächen der innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 und den Wälzflächen der Kugeln 30, 30 zu gewährleisten, um dadurch die Steifigkeit und Tragfähigkeit der Kugelkeilwellenverbindung 16 in der Rotationsrichtung derselben zu gewährleisten, müssen die Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 in einer Weise ausgebildet sein, dass sie einen Abschnitt in Form eines gotischen Bogens in der Durchmesserrichtung haben, wie in 7 übertrieben gezeigt ist. Das heißt, die Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 müssen jeweils in einer Weise ausgebildet sein, dass zwei Seitenflächen-Bodenbereiche 35 und 35, von denen jeder einen Krümmungsradius aufweist, der größer als der Krümmungsradius der zur vorerläuterten Wälzfläche ist, kontinuierlich miteinander über einen Nutbodenbereich 36 verbunden sind. Andererseits wird während dem Betrieb des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes aufgrund der Presskräfte, die auf die Innenflächen der Innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 von den Kugeln 30 aufgebracht werden, eine Zugspannung auf den Nutbodenbereich 36 aufgebracht. Weiterhin wird in dem Fall der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28 aufgrund einer Schublast, die auf den Umfangsrichtungsbereich der Eingangsscheibe 42 von der Kraftübertragungsrolle aufgebracht wird, die Innenumfangsfläche der Eingangsscheibe 42 in eine elliptische Form verformt, welches die zuvor erläuterte Zugspannung weiter erhöht. Wenn der Krümmungsradius des Abschnittes des Nutbodenbereichs 36 klein ist, dann besteht die Möglichkeit, dass eine Schädigung, wie z.B. ein Riss oder dergleichen in dem Nutbodenbereich 36 durch die wiederholt aufgebrachte zuvor erläuterte Zugspannung bewirkt wird, d.h., dass ein solcher kleiner Krümmungsradius die Gewährleistung der Lebensdauer des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes behindert.To a contact angle between the inner surfaces of the inner and outer surface side spline connecting grooves 28 . 29 and the rolling surfaces of the balls 30 . 30 to thereby ensure the rigidity and bearing capacity of the ball spline connection 16 in the direction of rotation of the same, must be the spline connecting grooves 28 . 29 be formed in such a way that they have a section in the form of a Gothic arc in the diameter direction, as in 7 is shown exaggerated. That is, the spline connecting grooves 28 . 29 must each be formed in a way that two side surface floor areas 35 and 35 each of which has a radius of curvature greater than the radius of curvature of the above-mentioned rolling surface continuously with each other via a groove bottom portion 36 are connected. On the other hand, during operation of the toroidal continuously variable transmission, due to the pressing forces acting on the inner surfaces of the inner and outer surface side spline connecting grooves 28 . 29 from the balls 30 be applied, a tensile stress on the Nutbodenbereich 36 applied. Further, in the case of the inner peripheral surface side spline connecting groove 28 due to a thrust load acting on the circumferential direction of the input disk 42 is applied by the power roller, the inner peripheral surface of the input disk 42 deformed into an elliptical shape, which further increases the previously described tension. When the radius of curvature of the portion of the groove bottom portion 36 is small, then there is a possibility that a damage such as a crack or the like in the Nutbodenbereich 36 is caused by the repeatedly applied previously explained tension, ie, that such a small radius of curvature hampers the guarantee of the life of the continuously variable toroidal transmission.

Gründe für das Problem (2):Reasons for the problem (2):

Um die Flächendrücke zu vermindern, die auf die Kontaktbereiche zwischen den beiden Flächen in Umfangsrichtung der innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbin dungsnuten 28, 29 und den Wälzflächen der Kugeln 30 aufgebracht wird, und um dadurch die Lebensdauer der beiden Flächen in Umfangsrichtung der innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 und der Wälzflächen der Kugeln 30 zu gewährleisten, können bevorzugter Weise die Kontaktellipsen der Kontaktbereiche in der Größe erhöht werden. Andererseits ist es notwendig, um die Kontaktellipsen zu vergrößern, die einander gegenüberliegenden Flächen zwischen den beiden Flächen in Umfangsrichtung der innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 und den Wälzflächen der Kugeln 30 zu verbreitern. Dabei müssen Kontaktflächen, die in den Innenflächen der innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28, 29 eingeschlossen sind und so geschliffen sind, dass die Wälzflächen der Kugeln 30 damit in Kontakt kommen können, vergrößert werden, insbesondere muß die Länge der Abschnitte derartiger Kontaktflächen, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, vergrößert werden.In order to reduce the surface pressures on the contact areas between the two surfaces in the circumferential direction of the inner and outer surface side Keilwellenverbin tion grooves 28 . 29 and the rolling surfaces of the balls 30 is applied, and thereby the life of the two surfaces in the circumferential direction of the inner and outer surface side spline connecting grooves 28 . 29 and the rolling surfaces of the balls 30 To ensure, the contact ellipses of the contact areas can be increased in size preferably. On the other hand, it is necessary to increase the contact ellipses, the opposing surfaces between the two surfaces in the circumferential direction of the inner and outer surface side spline connecting grooves 28 . 29 and the rolling surfaces of the balls 30 to broaden. In this case, contact surfaces in the inner surfaces of the inner and outer surface side spline connecting grooves 28 . 29 are enclosed and ground so that the rolling surfaces of the balls 30 in order to be able to come into contact, be enlarged, in particular, the length of the portions of such contact surfaces which extend in the circumferential direction must be increased.

Um dieses zu erreichen, sind bei dem oben erläuterten herkömmlichen Aufbau die Innenumfangsfläche-Fasen 31 und 31 jeweils in den jeweiligen Öffnungskanten der beiden Enden in Umfangsrichtung der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28 in gleicher Form zu den Außenumfangsfläche-Fasen 32 und 32 ausgebildet, die jeweils in den jeweiligen Öffnungskanten der beiden Enden in Umfangsrichtung der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 29 ausgebildet sind. Daher ist die Länge L29 in Umfangsrichtung des Abschnittes der wirksamen Kontaktfläche der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29, die in der Außenumfangsfläche des Rückhälftenabschnitts 15b ausgebildet ist und die eine konvexe Fläche schafft, kleiner, als die Länge L28 in Umfangsrichtung des Abschnitts der wirksamen Kontaktfläche der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28, die in der Innenumfangsfläche der Eingangsscheibe 42 ausgebildet ist, die eine konkave Fläche schafft (d.h., L29 < L28). Dadurch kann die oben erläuterte Kontaktellipse nicht so ausgeführt werden, dass sie sich an die Öffnung der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29 in einem genügenden Grad annähert, und wenn ein Kontaktwinkel zwischen der Innenfläche der vorhandenen außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29 und der Wälzfläche der Kugel 30 gewährleistet wird, dann kann die Kontaktellipse nicht in der Größe auf einen genügenden Grad vergrößert werden.To achieve this, in the conventional structure explained above, the inner peripheral surface bevels 31 and 31 respectively in the respective opening edges of both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface side spline connecting grooves 28 in the same shape to the outer peripheral surface bevels 32 and 32 formed respectively in the respective opening edges of the two ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface side spline connecting grooves 29 are formed. Therefore, the length L 29 in the circumferential direction of the portion of the effective contact surface of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29 located in the outer circumferential surface of the rear halves section 15b is formed and that provides a convex surface, smaller than the length L 28 in the circumferential direction of the portion of the effective contact surface of the inner peripheral surface side spline connecting groove 28 located in the inner circumferential surface of the input disk 42 is formed, which creates a concave surface (ie, L 29 <L 28 ). Thereby, the above-described contact ellipse can not be made to conform to the opening of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29 approaches to a sufficient degree, and when a contact angle between the inner surface of the existing outer peripheral surface side spline connecting groove 29 and the rolling surface of the ball 30 is ensured, then the contact ellipse can not be increased in size to a sufficient degree.

Aus der Druckschrift „Machines and Tooling", Juni 1964, Seite 2, Levina, Z.M.:
Calculations for recirculating ball splines, sind Kugelkeilwellenverbindungen, insbesondere für Linearführungen gezeigt. Diese Kugelkeilwellenverbindungen weisen Keilwellenverbindungsnuten mit einem Profil gemäß einem gotischen Bogen auf. Dabei haben diese Keilwellenverbindungsnuten jeweils zwei Seitenflächenbogenbereiche, wobei jeder Seitenflächenbogenbereich einen größeren Krümmungsradius aufweist, als der Krümmungsradius der Wälzfläche der Kugeln. Diese zwei Seitenflächenbogenbereiche gemäß der genannten Schrift bilden in dem Bodenbereich der Keilwellenverbindungsnut eine Verbindungskante.From the publication "Machines and Tooling", June 1964, page 2, Levina, ZM:
Calculations for recirculating ball splines are shown as ball spline connections, especially for linear guides. These ball spline shaft joints have spline connecting grooves having a gothic arc profile. Here, these spline connecting grooves each have two side surface arc portions, each side surface arc portion having a larger radius of curvature than the radius of curvature of the rolling surface of the balls. These two side surface arc portions according to the cited document form a joint edge in the bottom portion of the spline connecting groove.

Die Schrift Russ, August Georg: Lineallager und Linearführungssysteme, Ehningen: Expert-Verlag, 1992, S. 29–31, ISBN 3-8169-0681-8 ist auf Linearführungen und Linerlager gerichtet. Dabei zeigt diese Schrift eine Kugelkeilwellenverbindung mit Keilwellenverbindungsnuten mit einer Schmiegung von 52% des Kugeldurchmessers. Somit zeigt diese Schrift Keilwellenverbindungsnuten mit Seitenflächenbogenbereichen, die einen Krümmungsradius aufweisen, der größer als der Krümmungsradius der Wälzflächen der Kugeln ist.The Schrift Russ, August Georg: Linear bearings and linear guidance systems, Ehningen: Expert-Verlag, 1992, pp. 29-31, ISBN 3-8169-0681-8 on linear guides and liner bearings. This document shows a ball spline connection with splines with an osculation of 52% of the Ball diameter. Thus, this document shows spline connecting grooves with side surface arc regions, which have a radius of curvature, the bigger than the radius of curvature the rolling surfaces of the Is balls.

Die Schrift, Schmitz, Harry, u.a.: Picking a better liniear bearing, in: Mach. Des., 21.03.1994, zeigt eine Linearführung mit Kugelkeilwellenverbindungen, wobei die Keilwellenverbindungsnut die Form eines gotischen Bogens aufweist, wobei die Keilwellenverbindungsnut mit Seitenflächenbogenbereichen ausgebildet ist, deren Krümmungsradius größer als der Krümmungsradius der Wälzfläche der Kugeln ist.The Schrift, Schmitz, Harry, et al .: Picking a better liniear bearing, in: Mach. Des., 21.03.1994, shows a linear guide with ball spline connections, wherein the spline connecting groove is in the shape of a gothic arch wherein the spline connecting groove has side surface arc portions is formed, the radius of curvature greater than the radius of curvature the rolling surface of the balls is.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.It the object of the present invention is a ball spline connection for a infinitely variable toroidal transmission of the type mentioned to provide, ensuring high reliability is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kugelkeilwellenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.These The object is achieved by a Ball spline connection solved with the features of claim 1. preferred Further developments are set forth in the subclaims.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:following The present invention will be related to embodiments with the attached Drawings closer described and explained. In the drawings show:

1 eine vergrößerte Ansicht von Hauptbereichen einer Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes ähnlich zu 6; 1 an enlarged view of major areas of an embodiment of a continuously adjustable toroidal gear similar to 6 ;

2 eine Seitenansicht des Grundaufbaus des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, das einen maximalen Untersetzungszustand desselben zeigt; 2 a side view of the basic structure of the toroidal continuously variable transmission, showing a maximum reduction state thereof;

3 eine Seitenansicht des Grundaufbaus des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, das den maximalen Übersetzungszustand desselben zeigt; 3 a side view of the basic structure of the toroidal continuously variable transmission, showing the maximum transmission state thereof;

4 eine Schnittansicht eines herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes; 4 a sectional view of a conventional continuously variable toroidal transmission;

5 eine vergrößerte Schnittansicht, die entlang der Linie A-A verläuft, die in 4 gezeigt ist; 5 an enlarged sectional view, which runs along the line AA, which in 4 is shown;

6 eine vergrößerte Ansicht des B-Bereiches, der in 5 gezeigt ist; und 6 an enlarged view of the B-area in 5 is shown; and

7 einen Abschnitt ähnlich zu 6, der die Form eines Keilwellenverbindungsnutabschnitts in einer übertrieben dargestellten Art und Weise zeigt. 7 a section similar to 6 showing the shape of a spline connecting groove portion in an exaggerated manner.

1 zeigt eine Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes. Übrigens, die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kugelkeilwellenverbindung 16a, die zwischen die Außenumfangsfläche einer rotierenden Welle, wie z.B. ein Rückhälftenabschnitt 15b einer Eingangswelle 15 oder dergleichen und der Innenumfangsfläche einer Eingangsscheibe 42 ausgebildet ist, im Aufbau verbessert wird, um dadurch zu ermöglichen, nicht nur ein Getriebedrehmoment sicher aufzunehmen, sondern auch die Lebensdauer des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes zu erhöhen. Die übrigen Bereiche der vorliegenden Ausführungsform sind im Aufbau und in der Arbeitsweise zu dem zuvor erläuterten herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe gleich. Daher wird eine doppelte Darstellung und Beschreibung derselben weggelassen oder hierbei vereinfacht, und die Beschreibung wird nachstehend hauptsächlich auf den charakteristischen Bereich der vorliegenden Ausführungsform gerichtet. 1 shows an embodiment of a continuously variable toroidal transmission. Incidentally, the present embodiment is characterized in that a ball spline connection 16a between the outer peripheral surface of a rotating shaft, such as a rear half section 15b an input shaft 15 or the like and the inner peripheral surface of an input disk 42 is formed, is improved in construction, thereby enabling not only to safely receive a transmission torque, but also to increase the life of the continuously variable toroidal transmission. The remaining portions of the present embodiment are similar in construction and operation to the above-described conventional toroidal continuously variable transmission. Therefore, duplication and description thereof will be omitted or simplified, and the description will be directed hereafter mainly to the characteristic area of the present embodiment.

Um die Kugelkeilwellenverbindung 16a anzuordnen, ist eine innenumfangsflächenseitige Keilwellenverbindungsnut 28a in der Innenumfangsfläche der Eingangsscheibe 42 ausgebildet, währenddessen eine außenumfangsflächenseitige Keilwellenverbindungsnut 29a in der Außenumfangsfläche des Rückhälftenabschnitts 15b der Eingangswelle 15 ausgebildet ist. Die beiden Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a sind jeweils in einer solchen Weise ausgebildet, dass ihre jeweiligen beiden Innenflächen in Umfangsrichtung Seitenflächen-Bogenbereiche 35a und 35a schaffen, von denen jeder einen größeren Krümmungsradius R35a, als der Krümmungsradius (D/2) einer Kugel 30 hat, wodurch die Kugelkeilwellenverbindung 16a gebildet wird. Andererseits sind die Nutbodenbereiche 36a der beiden Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a jeweils als Nutbodenbereich-Bogenflächen (Bodenbogenfläche) 37 ausgebildet, von denen jede einen kleineren Krümmungsradius R37, als der Krümmungsradius der Wälzfläche der Kugel 30 hat. Daher hat jede der beiden Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a einen Abschnitt in Form eines gotischen Bogens.Around the ball spline connection 16a to arrange, is an inner peripheral surface side spline connecting groove 28a in the inner peripheral surface of the input disk 42 formed, while an outer peripheral surface side spline connecting groove 29a in the outer peripheral surface of the rear half portion 15b the input shaft 15 is trained. The two spline connecting grooves 28a and 29a are respectively formed in such a manner that their respective two inner surfaces in the circumferential direction side surface arc portions 35a and 35a each of which has a larger radius of curvature R 35a than the radius of curvature (D / 2) of a sphere 30 has, causing the ball spline connection 16a is formed. On the other hand, the groove bottom areas 36a the two spline connecting grooves 28a and 29a each as grooved floor arch surfaces (bottom arch surface) 37 each of which has a smaller radius of curvature R 37 than the radius of curvature of the rolling surface of the ball 30 Has. Therefore, each of the two spline connecting grooves 28a and 29a a section in the shape of a gothic arch.

Der Krümmungsradius R35a jeder der Seitenflächen-Bogenbereiche 35a und 35a ist in dem Bereich von 52–57% (R35a = (0,52–0,57)D) vom Außendurchmesser D der Kugel 30 festgelegt. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius des Abschnitts der jeweiligen Seitenflächen-Bogenbereiche 35a und 35a wird so bestimmt, dass der Kontaktwinkel α zwischen den jeweiligen Seitenflächen-Bogenbereiche 35a und 35a und der Kugel 30 in dem Bereich von 30–60 Grad festgelegt werden kann. Andererseits ist der Krümmungsradius R37 jeder der Nutbodenbereich-Bogenflächen 37 auf das 0,15-fache oder mehr des Außendurchmessers D der Kugel 30 festgelegt. Der Krümmungsradius R37 jeder der Nutbodenbereich-Bogenflächen 37 ist jedoch auch auf weniger als 1/2 des Außendurchmessers D der Kugel 30 festgelegt (d.h., der Krümmungsradius R37 ist festgelegt auf: 0,15 D ≤ R37 < D/2).The radius of curvature R 35a of each of the side surface arc portions 35a and 35a is in the range of 52-57% (R 35a = (0.52-0.57) D) of the outer diameter D of the ball 30 established. The midpoint of the radius of curvature of the portion of the respective side surface arc regions 35a and 35a is determined so that the contact angle α between the respective side surface arc portions 35a and 35a and the ball 30 can be set in the range of 30-60 degrees. On the other hand, the radius of curvature R 37 is each of the groove bottom area arc surfaces 37 to 0.15 times or more of the outer diameter D of the ball 30 established. The radius of curvature R 37 of each of the groove bottom region arc surfaces 37 however, it is also less than 1/2 of the outer diameter D of the ball 30 (that is, the radius of curvature R 37 is set to: 0.15 D ≦ R 37 <D / 2).

Da, wie oben beschrieben, der Krümmungsradius R37 jeder der Nutbodenbereich-Bogenflächen 37, die jeweils die Nutbodenbereiche der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28a und der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a bilden, auf das 0,15-fache oder mehr des Außendurchmessers D der Kugel 30 festgelegt ist, werden Spannungen nur schwer auf die Nutbodenbereiche 36a konzentriert. Daher wird aufgrund einer Preßkraft, die von der Kugel 30 auf die jeweiligen Innenflächen der innenumfangsflächenseitigen Keilnut 28a und der außenumfangsflä chenseitigen Keilnut 29a aufgebracht wird, insbesondere aufgrund der Preßkraft, die auf die jeweiligen Seitenflächen-Bogenbereiche 35a und 35a der Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a aufgebracht wird, eine Schädigung, wie z.B. ein Riß od. dgl., nur schwierig in den Nutbodenbereichen 36a unabhängig von den Zugspannungen auftreten, die auf die Nutbodenbereiche 36a der Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a aufgebracht werden.As described above, the radius of curvature R 37 of each of the groove bottom region arc surfaces 37 each of the groove bottom portions of the inner peripheral surface side spline connecting groove 28a and the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a to 0.15 times or more of the outer diameter D of the ball 30 is determined, stresses are difficult to the groove bottom areas 36a concentrated. Therefore, due to a pressing force coming from the ball 30 on the respective inner surfaces of the inner peripheral surface side keyway 28a and the Außenumfangsflä chenseitigen keyway 29a is applied, in particular due to the pressing force acting on the respective side surface bow portions 35a and 35a the spline connecting grooves 28a and 29a is applied, a damage, such as a crack od. Like., Only difficult in the Nutbodenbereichen 36a regardless of the tensile stresses that occur on the groove bottom areas 36a the spline connecting grooves 28a and 29a be applied.

Ferner sind in den jeweiligen Öffnungskanten der beiden Enden in Umfangsrichtung der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28a jeweils Innenumfangsfläche-Fasen 31 und 31 ausgebildet, und in gleicher Weise sind in den jeweiligen Öffnungskanten der beiden Enden in Umfangsrichtung der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a jeweils Außenumfangsfläche-Fasen 32a und 32a ausgebildet. Insbesondere sind in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe die Außenumfangsfläche-Fasen 32a und 32a kleiner ausgebildet, als die Innenumfangsfläche-Fasen 31 und 31.Further, in the respective opening edges of both ends in the circumferential direction, the inner peripheral surface side spline connecting groove 28a each inner peripheral surface chamfers 31 and 31 are formed, and in the same manner are in the respective opening edges of the two ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a each outer peripheral surface che-chamfers 32a and 32a educated. In particular, in the toroidal continuously variable transmission, the outer circumferential surfaces are chamfers 32a and 32a smaller than the inner peripheral surface chamfers 31 and 31 ,

Durch eine Größe, die dem Grad entspricht, mit dem die Außenumfangsfläche-Fasen 32a und 32a kleiner ausgebildet sind als die Innenumfangsfläche-Fasen 31 und 31, ist es möglich, eine Länge L29a sicher auszubilden, welche die Länge in Umfangsrichtung des Abschnitts der wirksamen Kontaktfläche der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a ist. Das heißt, im Fall des zuvor beschriebenen herkömmlichen Aufbaus, wie in 6 gezeigt ist, ist die Länge L29 in Umfangsrichtung des Abschnitts der wirksamen Kontaktfläche der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29 kleiner als die Länge L28 in Umfangsrichtung des Abschnitts der effektiven Kontaktfläche der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28 (d.h. L29 < L28). Andererseits kann entsprechend der Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, die Länge L29a in Umfangsrichtung des Abschnitts der wirksamen Kontaktfläche der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a gleich der Länge L28a in Umfangsrichtung des Abschnitts der wirksamen Kontaktfläche der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28a ausgebildet werden (L29a = L28a).By a size corresponding to the degree to which the outer peripheral surface chamfers 32a and 32a are formed smaller than the inner peripheral surface chamfers 31 and 31 , it is possible to securely form a length L 29a which is the length in the circumferential direction of the portion of the effective contact surface of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a is. That is, in the case of the conventional structure described above, as in 6 is shown, the length L 29 in the circumferential direction of the portion of the effective contact surface of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29 smaller than the length L 28 in the circumferential direction of the effective contact surface portion of the inner peripheral surface side spline connecting groove 28 (ie L 29 <L 28 ). On the other hand, according to the embodiment as shown in FIG 7 that is, the length L 29a in the circumferential direction of the effective contact surface portion of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a equal to the length L 28a in the circumferential direction of the portion of the effective contact surface of the inner peripheral surface side spline connecting groove 28a are formed (L 29a = L 28a ).

Da die Länge L29a in Umfangsrichtung des Abschnitts der wirksamen Kontaktfläche der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a in der oben erläuterten Art und Weise sicher ausgebildet werden kann, besteht auch wenn zum Absichern des Kontaktwinkels α zwischen der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a und der Kugel 30 die Wälzfläche der Kugel 30 mit dem Bereich nahe zur Öffnung der Seitenflächenbereich-Bogenfläche 35a, welche die außenumfangsflächenseitige Keilwellenverbindungsnut 29a bildet, um dadurch die notwendige Größe der Kontaktellipse des Kontaktbereiches zwischen der Seitenflächenbereich-Bogenfläche 35a und der Wälzfläche der Kugel 30 abzusichern, keine Gefahr, dass die vorhandene Kontaktellipse die zuvor erläuterte Außenumfangsfläche-Fase 32a erreicht. Das heißt, es ist möglich, sicher die Möglichkeit zu verhindern, dass die vorhandene Kontaktellipse die zuvor erläuterte Außenumfangsfläche-Fase 32a erreicht, um dadurch eine Kantenbelastung auf die Wälzfläche der Kugel 30 aufzubringen. Dadurch kann der zuvor erläuterte Kontaktwinkel und die Größe der Kontaktellipse sicher ausgebildet werden, und es ist möglich, die Wälzlebensdauer zwischen der Seitenflächenbereich-Bogenfläche 35a und der Wälzfläche der Kugel 30 abzusichern. Weiterhin kann die Wälzlebensdauer zwischen der Seitenflächenbereich-Bogenfläche 35a, welche die Innenfläche der innenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 28a und die Wälzfläche der Kugel 30 bildet, auch in gleicher Weise bezüglich der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a gewährleistet werden.Since the length L 29a in the circumferential direction of the portion of the effective contact surface of the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a can be securely formed in the manner explained above, there is also for securing the contact angle α between the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a and the ball 30 the rolling surface of the ball 30 with the area near the opening of the side surface area arc surface 35a that the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a thereby forming the necessary size of the contact ellipse of the contact area between the side surface area arc surface 35a and the rolling surface of the ball 30 no risk that the existing contact ellipse the previously described outer peripheral bevel 32a reached. That is, it is possible to surely prevent the possibility of the existing contact ellipse from the above-described outer circumferential bevel 32a achieved, thereby an edge load on the rolling surface of the ball 30 applied. Thereby, the aforementioned contact angle and the size of the contact ellipse can be securely formed, and it is possible to have the rolling life between the side surface area arc surface 35a and the rolling surface of the ball 30 secure. Furthermore, the rolling life may be between the side surface area arc surface 35a which is the inner surface of the inner peripheral surface side spline connecting groove 28a and the rolling surface of the ball 30 also in the same manner with respect to the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a be guaranteed.

Übrigens, währenddessen das stromabseitige Ende des Ölzuführverzweigungsdurchlasses 34 in den Nutbodenbereich 36a der außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnut 29a geöffnet ist, ist der Innendurchmesser D34 der Öffnung im wesentlichen gleich zur Größenordnung des Krümmungsradius R37 des Abschnitts der Nutbodenbereich-Bogenfläche 37, die den Nutbodenbereich 36a bildet, festgelegt (D34 = R37). Weiterhin gibt es keine spezielle Grenze für ein Verfahren zur Bildung der beiden innen- und außenflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a, aber als ein Beispiel kann ein Verfahren angenommen werden, bei dem die allgemeinen Formen der zu bildenden Nuten unter Verwendung eines Schneidvorganges, wie z.B. ein Räumvorgang od. dgl. oder durch Verwendung einer plastischen Bearbeitung, wie z.B. Stauchen od. dgl. gebildet werden, wobei die so ausgebildeten allgemeinen Formen dann wärmebehandelt werden und danach einem Schleifvorgang oder einem Schneidvorgang auf den wärmebehandelten Formen ausgeführt wird.Incidentally, meanwhile, the downstream end of the oil supply branch passage 34 in the groove bottom area 36a the outer peripheral surface side spline connecting groove 29a is opened, the inner diameter D 34 of the opening is substantially equal to the order of magnitude of the radius of curvature R 37 of the portion of the groove bottom region arc surface 37 that the groove bottom area 36a forms, fixed (D 34 = R 37 ). Furthermore, there is no particular limit to a method of forming the two inside and outside surface side spline connecting grooves 28a and 29a but as an example, a method may be adopted in which the general shapes of the grooves to be formed are formed by using a cutting operation such as a broaching operation or the like or by using a plastic working such as upsetting or the like, wherein the thus formed general shapes are then heat-treated and thereafter subjected to a grinding operation or a cutting operation on the heat-treated molds.

Bei der Ausführung des Schleifvorganges wird ein formgebender Schleifstein verwendet, der eine Form hat, die mit den Abschnittsformen der innen- und außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a übereinstimmen. Weiterhin können durch Herausziehen eines Räumwerkzeuges nach Abschluß der Wärmebehandlung die innen- und außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a feinbearbeitet werden. Die Verwendung eines solchen harten Räumwerkzeugs kann die Bearbeitungskosten der beiden innen- und außenumfangsflächenseitigen Keilwellenverbindungsnuten 28a und 29a vermindern.In the execution of the grinding operation, a shaping grindstone having a shape corresponding to the sectional shapes of the inside and outside peripheral surface side spline connecting grooves is used 28a and 29a to match. Further, by pulling out a broaching tool after completion of the heat treatment, the inner and outer peripheral surface side spline connecting grooves can 28a and 29a be finished. The use of such a hard broaching tool can reduce the processing cost of the two inner and outer peripheral surface side spline connecting grooves 28a and 29a Reduce.

Wie zuvor beschrieben, kann mit der Verwendung einer Keilwellenverbindungsnut zur Verwendung in einem stufenlos verstellbaren Toroidbetriebe, auch wenn die Eingangsscheibe aufgrund der Presskraft verformt wird, die auf die Kraftrollen aufgebracht wird, die Anzahl der Kugelkeilverbindungsspalten, in den die größten Belastungen auf die Linien der Kugeln aufgebracht werden, vermindert werden, verglichen mit der herkömmlichen Kugelkeilwellenverbindung. Dadurch wird es möglich, den Übertragungswirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes auf einem hohen Pegel zu halten. Da es auch für die Kugeln schwierig ist, Eindrücke auf den Keilwellenverbindungsnuten zu erzeugen und auch die Keilwellenverbindungsnuten aufzurollen, kann das Bruchverhältnis der Kugelkeilwellenverbindung vermindert werden.As previously described, can with the use of a splined groove for use in a toroidal continuously variable operation, even if the input disk is deformed due to the pressing force, which is applied to the power rollers, the number of ball spline connecting columns, in the biggest burdens be applied to the lines of balls, diminished compared to the conventional one Ball spline connection. This makes it possible to control the transmission efficiency of the infinitely variable toroidal gear to a high level hold. As it is also for the balls is difficult, impressions on the spline connecting grooves and also the spline connecting grooves can roll up, the fraction ratio the ball spline connection can be reduced.

Da ferner bei der Kugelkeilwellenverbindung des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes die Belastungen, die auf die jeweiligen Keilwellenverbindungsnuten aufzubringen sind, ausgeglichen werden können, kann nicht nur die Anzahl der Kugelkeilwellenverbindungsspalten vermindert werden, sondern auch die Anzahl der Kugeln, die innerhalb jedes Kugelkeilwellenverbindungsspaltes anzuordnen sind, kann vermindert werden. Aufgrund dessen kann das gesamte stufenlos verstellbare Toroidgetriebe in der Größe und im Gewicht vermindert werden, und gleichzeitig können die Kosten, die zur Herstellung und Wartung der Kugelkeilwellenverbindung und somit des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes notwendig sind, ebenfalls vermindert werden.There further in the ball spline connection of the continuously variable Toroidal gear the loads acting on the respective spline connecting grooves can not be balanced, not only the number the ball spline connecting gaps are reduced but also the number of balls inside each ball spline connection gap can be arranged, can be reduced. Because of this, the entire infinitely variable toroidal gears are reduced in size and weight be, and at the same time the costs associated with the manufacture and maintenance of the ball spline connection and thus the continuously variable Toroidgetriebes necessary are also diminished.

Da ferner die vorliegenden Ausführungsformen den zuvor erläuterten Aufbau und die zuvor erläuterte Betriebsweise haben, kann ein hochleistungsfähiges stufenlos verstellbares Toroidgetriebe realisiert werden, das nicht nur ein Übertragungsdrehmoment absichern kann, sondern auch die Lebensdauer desselben erhöhen kann.There Furthermore, the present embodiments the previously explained Structure and the previously explained Operating mode can be a high performance infinitely variable Toroidal transmission can be realized, which is not just a transmission torque can secure, but also increase the life of the same.

Claims (8)

Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, mit einer Welle und einer Scheibe, die auf der Welle gelagert ist, wobei die Kugelkeilwellenverbindung erste Keilwellenverbindungsnuten aufweist, die auf einer Innenumfangsfläche der Scheibe ausgebildet sind, und zweite Keilwellenverbindungsnuten aufweist, die auf einer Außenumfangsfläche der Welle ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Keilwellenverbindungsnuten jeweils paarweise gegenüberliegend eine Anzahl von Keilwellenverbindungseinheiten mit darin aufgenommenen Kugeln bilden, zum Lagern der Scheibe, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangslänge (L28a) der ersten Keilwellenverbindungsnut (28a) gleich einer Umfangslänge (L29a) der zweiten Keilwellenverbindungsnut (29a) ist.A ball spline connection for a toroidal continuously variable transmission having a shaft and a disc supported on the shaft, the ball spline connection having first spline connecting grooves formed on an inner circumferential surface of the disc and second spline connecting grooves formed on an outer circumferential surface of the shaft wherein the first and second spline connecting grooves respectively in pairs form a plurality of spline connecting units with balls received therein for supporting the disc, characterized in that a circumferential length (L 28a ) of the first spline connecting groove (FIG. 28a ) equal to a circumferential length (L 29a ) of the second spline connecting groove (FIG. 29a ). Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Keilwellenverbindungsnut (28a) an beiden Enden in Umfangsrichtung Fasen (31) aufweist, und die zweite Keilwellenverbindungsnut (29a) an beiden Enden in Umfangsrichtung Fasen (32a) aufweist, wobei die Fasen (32a) der zweiten Keilwellenverbindungsnut (29a) kleiner als die Fasen (31) der ersten Keilwellenverbindungsnut (28a) sind.Ball spline connection for a toroidal continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the first splined connection groove ( 28a ) at both ends in the circumferential direction bevels ( 31 ), and the second splined connection groove (FIG. 29a ) at both ends in the circumferential direction bevels ( 32a ), wherein the chamfers ( 32a ) of the second spline connecting groove ( 29a ) smaller than the chamfers ( 31 ) of the first splined connection groove ( 28a ) are. Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (30) jeweils einen Außendurchmesser (D) und eine Wälzfläche mit einem Krümmungsradius (D/2) aufweisen, und die Scheibe frei in einer Axialrichtung der Welle verschiebbar ist, wobei die ersten Keilwellenverbindungsnuten (28a) jeweils zwei Seitenflächen-Bogenbereiche (35a) aufweisen, wobei jeder der Seitenflächen- Bogenbereiche (35a) einen größeren Krümmungsradius (R35a) aufweist als der Krümmungsradius (D/2) der Wälzflächen der Kugeln (30), und eine Bodenbogenfläche (37) auf einem Bodenbereich (36a) der ersten Keilwellenverbindungsnut (28a) ausgebildet ist, wobei die Bodenbogenfläche (37) einen Krümmungsradius (R37) aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius (D/2) der Wälzfläche der Kugel (30) und größer oder gleich dem 0,15 fachen eines Außendurchmessers (D) der Kugel (30) ist.Ball spline connection for a continuously variable toroidal transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the balls ( 30 ) each having an outer diameter (D) and a rolling surface with a radius of curvature (D / 2), and the disc is freely displaceable in an axial direction of the shaft, wherein the first Keilwellenverbindungsnuten ( 28a ) each two side surface arc regions ( 35a ), each of the side surface arc regions ( 35a ) has a larger radius of curvature (R35a) than the radius of curvature (D / 2) of the rolling surfaces of the balls ( 30 ), and a bottom arch surface ( 37 ) on a floor area ( 36a ) of the first splined connection groove ( 28a ), wherein the bottom arch surface ( 37 ) has a radius of curvature (R37) smaller than the radius of curvature (D / 2) of the rolling surface of the ball (R37) 30 ) and greater than or equal to 0.15 times an outer diameter (D) of the ball ( 30 ). Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R35a) der Seitenflächen-Bogenbereiche (35a) in einem Bereich von 52–57% des Außendurchmessers (D) der Kugel (30) festgelegt ist. A ball spline connection for a toroidal type continuously variable transmission according to claim 3, characterized in that the radius of curvature (R35a) of the side surface arc portions (R35a) 35a ) in a range of 52-57% of the outer diameter (D) of the ball ( 30 ). Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das ein Kontaktwinkel (α) zwischen dem Seitenflächen-Bogenbereich (35a) und der Kugel (30) in einem Bereich von 30° bis 60° liegt.Ball spline connection for a toroidal continuously variable transmission according to claim 3 or 4, characterized in that a contact angle (α) between the side surface arc region ( 35a ) and the ball ( 30 ) is in a range of 30 ° to 60 °. Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Keilwellenverbindungsbereiche unterschiedlich von einem ganzzahligen Vielfachen einer Anzahl von Kraftübertragungsrollen zwischen der Scheibe und einer weiteren Scheibe des Toroidgetriebes ist.Ball spline connection for a continuously adjustable Toroid gear according to at least one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the number of spline connection areas different from an integer multiple of a number of Power rollers between the disc and another disc of the toroidal transmission is. Kugelkeilwellenverbindung für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein stromabwärtiges Ende eines Ölzuführverzweigungsdurchlasses (34) in einem Nutbodenbereich (36a) der zweiten Keilwellenverbindungsnut (29a) mündet.Ball spline connection for a toroidal continuously variable transmission according to at least one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that a downstream end of an oil supply branch passage ( 34 ) in a groove bottom area ( 36a ) of the second spline connecting groove ( 29a ) opens. Kugelkeilwellenverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mündungsdurchmesser (D34) des Ölzuführverzweigungsdurchlaufes (34) im wesentlichen gleich zur Größenordnung des Krümmungsradius (R37) der Bodenbogenoberfläche (37) ist.Ball spline connection according to claim 7, characterized in that a mouth diameter (D34) of the oil feed branch passage ( 34 ) is substantially equal to the magnitude of the radius of curvature (R37) of the bottom arc surface ( 37 ).
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