DE19931087A1 - Nockenscheibe für ein kontinuierlich variables Toroidgetriebe - Google Patents

Abstract

Es ist eine Nockenscheibe (4) für die Verwendung in einem belastenden Nockenmechanismus (6) eines kontinuierlich variablen Toroidgetriebes offenbart, mit einem ersten vorspringenden Abschnitt (12), einem zweiten vorspringenden Abschnitt (13), einem Flanschabschnitt (14), einer Nockenfläche (15), einer Lager-Kugellaufrille (17) und einem Eckenabschnitt (19). Die Nockenscheibe (4) besitzt Metallfließabschnitte (metal flows) (J4) entlang der Nockenfläche (15), Metallfließabschnitte (J4) entlang der Oberfläche der Kugellaufrille (17) und Metallfließabschnitte (J4) entlang der Oberfläche des Eckenabschnitts (19). Um die Nockenscheibe (4) herzustellen, wird Material in eine vorbestimmte Form gebracht oder gestaltet, und zwar vermittels eines ersten Schmiedeschrittes unter Verwendung einer ersten Preßplatteneinheit, eines zweiten Schmiedeschrittes unter Verwendung einer zweiten Preßplatteneinheit, eines dritten Schmiedeschrittes unter Verwendung einer dritten Preßplatteneinheit und eines Fertigstellungsschrittes usw. Die Metallfließabschnitte (J4) werden auch in diesen Schritten ausgebildet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenscheibe für ein kontinuierlich variables Toroidgetriebe, welches als ein Getriebe eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Automobils, verwendet wird.

In herkömmlicher Weise wird ein Stufengetriebe, welches Ge­ schwindigkeitsänderungsgänge umfaßt, als ein Getriebe eines Automobils verwendet. Dieser Typ eines Getriebes besitzt eine Vielzahl von Zahnrädern. Die Kombination der Zahnräder wird geändert, um das Drehmoment von einer Eingangswelle auf eine Ausgangswelle mit einem gewünschten Übersetzungs­ verhältnis zu übertragen. Bei dem herkömmlichen Getriebe wird das Drehmoment Stufe um Stufe geändert, wenn die Ge­ schwindigkeit oder Drehzahl geändert wird. Somit ist das herkömmliche Getriebe insofern nachteilig als der Energie­ übertragungswirkungsgrad niedrig ist und eine Vibration auftritt, wenn die Geschwindigkeit oder Drehzahl geändert wird. Um diese Nachteile zu überwinden, wurde in den letz­ ten Jahren ein kontinuierlich variables Getriebe in prakti­ sche Verwendung übernommen. Bei dem kontinuierlich varia­ blen Getriebe tritt keine Vibration auf, wenn die Geschwin­ digkeit oder Drehzahl geändert wird. Da zusätzlich der Energieübertragungswirkungsgrad höher ist als derjenige des zuvor erwähnten herkömmlichen Getriebes, wird der Brenn­ stoffwirkungsgrad der Maschine verbessert.

Als ein Beispiel für kontinuierlich variable Getriebe wurde in herkömmlicher Weise ein kontinuierlich variables Toroid­ getriebe 120 vorgeschlagen, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Dieser Typ eines Getriebes umfaßt eine Eingangsscheibe 102, eine Ausgangsscheibe 103a, Antriebsscheiben 103b, die dreh­ mäßig in Berührung mit den Scheiben 102 und 103a stehen, umfaßt einen belastenden Nockenmechanismus 106 usw. Die Eingangsscheibe 102 wird in Zuordnung zu der Eingangswelle 101 in Drehung versetzt. Die Eingangswelle 101 ist mit einer Antriebswelle 122 verbunden, die durch eine Maschine in Drehung versetzt wird, welche als eine Antriebsquelle dient. Die Ausgangsscheibe 103a wird in Zuordnung zu der Ausgangswelle (nicht gezeigt) in Drehung versetzt. Der be­ lastende Nockenmechanismus 106 drückt die Eingangsscheibe 102 und die Ausgangsscheibe 103a in solchen Richtungen, daß die Scheiben näher zueinander gelangen.

Ein kontinuierlich variables Toroidgetriebe mit einem ein­ zelnen Hohlraum umfaßt ein Paar von Eingangsscheiben 102 und eine Ausgangsscheibe 103a. Ein kontinuierlich variables Toroidgetriebe mit Doppelhohlräumen umfaßt zwei Paare von Eingangsscheiben 102 und Ausgangsscheiben 103a. Fig. 14 zeigt einen Teil eines kontinuierlich variablen Doppelhohl­ raum-Toroidgetriebes 120. Das Getriebe 120 besitzt einen ersten Hohlraum 108, der eine erste Eingangs- und Ausgangs­ scheibe 102 und 103a und Antriebsscheiben 103b enthält, und einen zweiten Hohlraum aufweist, der zweite Eingangs- und Ausgangsscheiben und Antriebsscheiben (nicht gezeigt) ent­ hält. Der belastende Nockenmechanismus 106 ist beispiels­ weise auf der Seite einer Energiequelle vorgesehen, um die Eingangsscheibe 102 des ersten Hohlraums 108 anzutreiben. Der belastende Nockenmechanismus 106 besitzt eine Nocken­ scheibe 104 und eine Rolle 105, die als Drückeinrichtung dient. Die Nockenscheibe 104 ist drehbar durch eine Ein­ gangswelle 101 über eine Kugel 125 gehaltert. Die Rolle 105 ist zwischen der Nockenscheibe 104 und der Eingangsscheibe 102 um eine Achse M1 drehbar, welche eine Achse P1 der Ein­ gangswelle 101 kreuzt. Die Eingangsscheibe 102 wird gegen die Ausgangsscheibe 103a über die Rolle 105 gedrückt.

Die Nockenscheibe 104, die in Fig. 14 gezeigt ist, weist zusammenhängend einen ersten vorspringenden Abschnitt 112, einen zweiten vorspringenden Abschnitt 113, einen Flansch­ abschnitt 114 und eine Nockenfläche 115 auf. Der erste und der zweite vorspringende Abschnitt 112 und 113 ragen von einem zentralen Abschnitt der Scheibe 104 in beiden axialen Richtungen der Scheibe 104 vor. Die Dicke des Flanschab­ schnitts 114 nimmt allmählich von dem ersten vorspringenden Abschnitt 112 zu dem peripheren Abschnitt hin ab. Die Rolle 105 wird in Berührung mit der Nockenfläche 115 gebracht. In dem zentralen Abschnitt der Nockenscheibe 104 ist eine Ein­ paßöffnung 116 ausgebildet, durch die die Eingangswelle 101 eingeschoben ist. Eine durchgehende Kugellauffläche (raceway) 117 ist in dem gesamten Innenumfang der Einpaß­ öffnung 116 ausgebildet. Eine durchgehende Kugellauffläche 118 ist in dem gesamten Außenumfang der inneren Welle 101 ausgebildet. Die Kugellaufflächen 117 und 118 besitzen bo­ genförmig gestaltete Querschnitte entsprechend dem Außen­ durchmesser der Kugel 125.

Ein Liniensegment N1, welches die Böden 117a und 118a der Kugellaufflächen 117 und 118 verbindet, ist in bezug auf die Achse P1 der Eingangswelle 101 geneigt. Wenn die erste Eingangsscheibe 102 durch die Rolle 105 in der Richtung zu der ersten Ausgangsscheibe 103a hin gedrückt wird, wird die Gegenkraft auf die Eingangswelle 101 über die Kugel 125 aufgebracht, wodurch die Eingangswelle 101 zu der Antriebs­ quelle gedrückt wird. Als ein Ergebnis wird die zweite Ein­ gangsscheibe (nicht gezeigt) zu der zweiten Ausgangsscheibe hin gedrückt. Die Eingangswelle 101 und die Nockenscheibe 104 sind zueinander über die Kugel 125 drehbar, welche drehbar zwischen den Kugellaufflächen 117 und 118 gehalten ist.

Die Nockenscheibe 104 umfaßt Zähne 112a, die einstückig mit einem Endabschnitt des ersten vorspringenden Abschnitts 112 ausgebildet sind. Die Zähne 112a kämmen mit den Zähnen 122a, die in der Antriebswelle 122 ausgebildet sind, so daß die Nockenscheibe 104 zusammen mit der Antriebswelle 122 in Drehung versetzt wird. Mit anderen Worten wird die Drehung der Antriebswelle 122 über die Zähne 112a und 122a auf die Nockenscheibe 104 übertragen. Als ein Ergebnis werden die erste Eingangsscheibe 102 und die zweite Eingangsscheibe in Drehung versetzt. Die Drehung der ersten Eingangsscheibe 102 wird zu der ersten Ausgangsscheibe 103a über die erste Antriebsscheibe 102b übertragen. Die Drehung der zweiten Eingangsscheibe wird auf die zweite Ausgangsscheibe über die zweite Antriebsscheibe übertragen. Als ein Ergebnis wird die Ausgangsachse in Drehung versetzt.

Das kontinuierlich variable Toroidgetriebe 120 kann ein hö­ heres Drehmoment übertragen als das herkömmliche konti­ nuierlich variable Riemengetriebe, welches oben beschrieben wurde. Jedoch wirken beträchtliche Kompressionsspannungen und Zugspannungen auf die Nockenscheibe 104. Spezieller ge­ sagt, wenn die Eingangsscheibe 102 zu der Ausgangsscheibe 103a über die Rolle 105 gedrückt wird, wirken sehr viel größere Druckspannungen und Zugspannungen auf die Nocken­ scheibe 104, verglichen mit dem Fall eines allgemeinen me­ chanischen Gliedes, auf welches eine Spannung wiederholt ausgeübt wird, wie beispielsweise ein Zahnrad oder ein La­ ger.

Speziell in Zonen, die durch strichpunktierte Linien H1 in Fig. 17 umschlossen sind, wirken beträchtliche Druckspan­ nungen auf die Nockenfläche 115 und die Kugellauffläche oder Kugellaufrille 117. Ferner ist der Außenumfang des Flanschabschnitts der Nockenscheibe 104 von der Eingangs­ scheibe 102 durch die Gegenkraft weg verbogen oder verwun­ den, die auf die Nockenscheibe 104 aufgebracht wird, wenn die Rolle 105 die Eingangsscheibe 105 zu der Ausgangs­ scheibe 103a hin drückt. Aus diesem Grund wirkt eine große Zugspannung auf eine Zone, die durch eine strichpunktierte Linie H2 in Fig. 14 umschlossen ist, das heißt einen Ecken­ abschnitt 119, wo der zweite vorspringende Abschnitt 113 die Nockenfläche 115 schneidet. In den Zähnen 112a, die mit den Zähnen 122a der Antriebswelle 122 kämmen, wirkt eine große Kompressionsspannung auf den oberen Endabschnitt der Zähne 112a, der durch eine strichpunktierte Linie H3 in Fig. 14 umschlossen ist. Eine große Zugspannung wirkt auch auf einen Wurzelabschnitt der Zähne 112a, der durch eine strichpunktierte Linie H4 umschlossen ist.

In herkömmlicher Weise wird bei einem Verfahren zur Her­ stellung der Nockenscheibe 104, die oben beschrieben wurde, ein festes Material 126, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist, oder ein hohles Material schneid-bearbeitet. Das Material 126 wird in eine Säule, beispielsweise durch Walzen, ge­ formt. Bei einem anderen Verfahren wird das Material in eine Form gebracht, die der Nockenscheibe 104 angenähert ist, und zwar durch Schmieden, und wird dann einem Endbear­ beitungsprozeß, wie beispielsweise Schleifen, unterworfen. Bei dem Herstellungsverfahren für die Nockenscheibe 104 ist durch einen Schneidprozeß von dem Material die Produktions­ ausbeute oder Produktionsgewinn sehr niedrig und es bedarf einer beträchtlichen Zeitdauer für den Prozeß. Als ein Er­ gebnis nehmen die Produktionskosten zu.

Das Material 126, welches durch die Schritte gemäß einem Schmelzen, Gießen und Walzen gestaltet worden ist, können relativ viele Fremdstoffe in einem Abschnitt 126a enthalten sein, und zwar an 30% oder weniger des Durchmessers des Ma­ terials vom Zentrum aus. Ferner besitzt das Material 126, welches einer plastischen Bearbeitung, wie beispielsweise Walzen, unterworfen wurde, Metallfließabschnitte G, die entlang der Achse I des Materials 126 ausgebildet werden. Ein Metallfließabschnitt bedeutet eine Linie einer Struktur oder eines Gefüges, welches in dem Metall ausgebildet wird, wenn Kristallkörner in einer Richtung ausgerichtet werden, und zwar während des Prozesses der plastischen Bearbeitung des Metallgefüges. Der Metallfließabschnitt wird auch als Flußlinie bezeichnet. Das Gefüge, welches durch eine bevor­ zugte Orientierung der Kristallkörner erhalten wird, wird als Deformationsgefüge oder Fasergefüge bezeichnet. Ein solches Gefüge besitzt eine Anisotropie und unterschiedli­ che mechanische Eigenschaften, die von den Richtungen ab­ hängen.

Wenn das Material 126 mit den Metallfließabschnitten G, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist, durch Schneiden bearbeitet wird, wodurch dann die Nockenscheibe 104 hergestellt wird, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist, bilden sich Metallfließab­ schnitte G1 entlang einer Achse I1 der Nockenscheibe 104 aus. In diesem Fall werden die Metallfließabschnitte G1 durch die Nockenfläche 115, die Oberfläche des Eckenab­ schnitts 119, die Oberfläche der Kugellauffläche oder Ku­ gellaufrille 117 usw. unterbrochen und es werden sog. End- Flußabschnitte E ausgebildet. Der Winkel θ 10 zwischen der Nockenfläche 115 und den Metallfließabschnitten G1 ist so groß wie beispielsweise 90°. Der Winkel θ 11 zwischen der Tangente des Kugellauffläche oder der Kugellaufrille 117 und dem Metallfließabschnitt G1 liegt beispielsweise bei 30° oder mehr. Darüber hinaus kann der zentrale Abschnitt 126a des Materials 126, welches eine relativ große Menge an Fremdstoffen enthält, an der Oberfläche der Rollenlaufflä­ che 117 freiliegen.

Somit können in der Nockenscheibe 104, die hauptsächlich durch einen Schneidbearbeitungsprozeß hergestellt wird, eine große Menge an Fremdstoffen enthalten sein oder es können End-Fließabschnitte E in der Nockenfläche 115 und den Oberflächen der Kugellaufrille 117 und dem Eckenab­ schnitt 119 vorhanden sein, auf die eine Spannung ausgeübt wird. In diesem Fall neigt die Nockenscheibe 104 dazu, ent­ lang den Metallfließabschnitten G1 zu brechen. Dies führt zu einer Reduzierung in der Lebensdauer der Nockenscheibe 104 und auch des kontinuierlich variablen Toroidgetriebes, welches die Nockenscheibe 104 enthält.

Andererseits kann das Material (Werkstück) 126 zuerst in eine Form gebracht werden, die der Nockenscheibe 104 ange­ nähert ist, und zwar durch Gesenkschieden und dann unter­ werfen eines Schneidprozesses. Da bei diesem Verfahren le­ diglich eine Art des Gesenkes verwendet wird, können die Metallfließabschnitte nicht entlang der Nockenoberfläche 115 oder den Oberflächen des Eckenabschnitts 119 und der Kugellaufrille 117 ausgebildet werden. Als ein Ergebnis werden End-Fließabschnitte an diesen Flächen ausgebildet. Darüber hinaus kann der zentrale Abschnitt 126a des Mate­ rials 126, der eine relativ große Menge an Fremdstoffen enthält, an der Nockenfläche 115 und den Oberflächen des Eckenabschnitts 119 und der Kugellaufrille 117 freigelegt sein. Daher neigt diese Nockenfläche 104, welche durch die­ ses Verfahren hergestellt wurde, auch dazu, eine kurze Le­ bensdauer zu haben. Darüber hinaus gelangt gemäß diesem Verfahren das beim Schmieden verwendete Gesenk in Berührung mit dem Werkstück, und zwar für eine längere Zeitperiode.

Da aus diesem Grund das Gesenk durch die hohe Hitze beein­ flußt wird, die während des Schmiedeprozesses erzeugt wird, wird die Oberflächenhärte des Gesenkes abgesenkt und die Lebensdauer des Gesenkes neigt dazu, verkürzt zu werden. Ferner in dem Fall, bei dem das Werkstück (Material 126) in eine Form gebracht wird, die angenähert der Nockenscheibe 104 entspricht, und zwar mit Hilfe eines Schmiedevorgangs, besitzt das herkömmliche Gesenk keine Konstruktion, um das Werkstück zu halten. Daher kann das Werkstück leicht vom Zentrum des Gesenkes verschoben oder versetzt werden, mit dem Ergebnis, daß die Werkstückgenauigkeit abgesenkt werden kann.

Wenn das Gelenkschmieden mit einer Art des Gelenkes durch­ geführt wird, kann wahrscheinlich ein Materialmangel, ein Formgrad oder Schmiedegrad in einer Ecke innerhalb des Ge­ senks auftreten. Es ist daher schwierig, das Material in eine gewünschte Form zu gestalten. Um das Material 126 in eine Form zu gestalten, die der Nockenscheibe 104 angenä­ hert ist, und zwar in einem Schmiedeprozeß, ist ein hoher Druck erforderlich. Wenn jedoch ein übermäßiger Druck auf­ gebracht wird, kann das Gesenkt zerstört werden. Um ferner den Rand zum Schneiden des Werkstücks in einem Schneidpro­ zeß nach dem Schmiedeprozeß zu reduzieren, ist es erforder­ lich, den Verschleiß des Gesenks zu reduzieren. Somit kann bei dem Verfahren, bei dem zuerst das Material in eine Form gebracht wird, die der Nockenscheibe 104 angenähert ist, und zwar durch einen Gesenkschmiedeprozeß, und dann das Ma­ terial einem Schneidprozeß unterworfen wird, die Lebens­ dauer des Gesenks reduziert werden und die Produktionsko­ sten können erhöht werden.

Bei dem kontinuierlich variablen Doppelhohlraum-Halb-To­ roidgetriebe 120, welches oben beschrieben wurde, kann dann, wenn das Transmissionsdrehmoment des ersten Hohlraums 108 und das Transmissionsdrehmoment des zweiten Hohlraumes verschieden sind, die Gleichzeitigkeit bei der Änderung der Drehzahl oder Geschwindigkeit der zwei Hohlräume nachteilig beeinflußt werden. Wenn zusätzlich die Transmissionsdrehmo­ mente der Hohlräume verschieden sind, muß einer der Hohl­ räume ein Drehmoment übertragen, welches größer ist als der Konstruktionswert. In diesem Fall tritt ein Schlupf an den Berührungsflächen zwischen der Antriebsscheibe 103b und den Scheiben 102 und 103a auf. Aus diesen Gründen ist es wün­ schenswert, daß die Transmissionsdrehmomente des ersten Hohlraumes 108 und des zweiten Hohlraumes soweit wie mög­ lich gleich sind.

Die durch das herkömmliche Verfahren, welches oben be­ schrieben wurde, hergestellte Nockenscheibe 104 besitzt End-Fließabschnitte an der Oberfläche der Kugellaufrille 117. Wenn daher die Kugel 125 gedreht wird, während sie in Berührung mit der Oberfläche der Kugellaufrille 117 mit einem hohen Druck steht, kann ein Abplatzen an der Oberflä­ che der Kugellaufrille 117 leicht auftreten. Wenn das Ab­ platzen oder Abblättern auftritt, erhöht sich die Reibung zwischen der Kugel 125 und der Kugellaufrille 117. Wenn die Reibung zwischen der Kugel 125 und der Kugellaufrille 117 erhöht wird, neigt die erste Eingangsscheibe 102 dazu, sich zusammen mit der Nockenscheibe 104 zu drehen. Als ein Er­ gebnis werden die Transmissionsdrehmomente des ersten Hohl­ raumes 108 und des zweiten Hohlraumes verschieden, was aus dem oben erläuterten Grund nicht zu bevorzugen ist.

Ferner wirken in den Zähnen 112a, wie dies oben beschrieben wurde, beträchtliche Kompressionsspannungen an dem distalen Endabschnitt und beträchtliche Zugspannungen wirken auf den Wurzelabschnitt. Daher neigen die Zähne 112a dazu, entlang der Metallfließabschnitte zu brechen, was zu einer Reduzie­ rung in der Lebensdauer der Nockenscheibe 104 führt.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nockenscheibe für ein kontinuierlich variables Toroid­ getriebe zu schaffen, die eine lange Lebensdauer besitzt und mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Er­ findung eine Nockenscheibe für die Verwendung in einem kon­ tinuierlich variablen Toroidgetriebe geschaffen, welches aufweist: eine Eingangsscheibe, die in Zuordnung zu einer Eingangswelle drehbar ist, welche durch eine Antriebsquelle in Drehung versetzt wird; eine Ausgangsscheibe, die der Eingangsscheibe gegenüberliegt; eine Antriebsscheibe, die neigbar zwischen den Scheiben angeordnet ist und drehbar in Berührung mit den Scheiben steht; und einen belastenden Nockenmechanismus zum Drücken der Eingangs- oder Ausgangs­ scheibe in einer Richtung, bei der die Eingangs- und Aus­ gangsscheibe dichter zu einander hin gelangen, wobei der belastende Nockenmechanismus folgendes aufweist: eine Nockenscheibe, die eine Nockenfläche enthält, die zu der Eingangsscheibe hin zeigt; und ein Drückteil, welches zwi­ schen der Nockenfläche und der Eingangsscheibe vorgesehen ist, wobei die Nockenscheibe Metallfließabschnitte in ihrem Inneren entlang der Nockenfläche aufweist.

In der vorliegenden Beschreibung wird festgelegt, daß ein Metallfließabschnitt (metall flow) entlang der Nockenfläche verläuft, wenn der Winkel zwischen der Nockenoberfläche und den Metallfließabschnitten 30° oder kleiner ist. Bei der Nockenscheibe nach der vorliegenden Erfindung werden End- Fließabschnitte in der Nockenfläche nicht sehr leicht aus­ gebildet. Daher ist die Lebenszeit der Nockenscheibe länger als diejenige der herkömmlichen Nockenscheibe, bei der die Metallfließabschnitte entlang der Achse der Nockenscheibe ausgebildet sind. Demzufolge besitzt das kontinuierlich va­ riable Toroidgetriebe, wie es die Nockenscheibe enthält, eine lange Lebensdauer. Da die Nockenscheibe der vorliegen­ den Erfindung hauptsächlich durch Schmieden in Gestalt ge­ bracht wird, wird die Ausbeute verbessert und es kann eine Produktion bei niedrigen Kosten durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung enthält das Merkmal, daß eine Nockenscheibe für die Verwendung in einem kontinuierlich variablen Toroidgetriebe Rollenelemente umfaßt, wie bei­ spielsweise Kugeln, die zwischen der Eingangswelle und der Nockenscheibe enthalten sind, und Kugellaufrillen oder Ku­ gellaufflächen enthält, um die rollenden Elemente aufzuneh­ men, wobei die Nockenscheibe die Metallfließabschnitte ent­ hält, die entlang den Kugellaufrillen verlaufen. In dieser Beschreibung wird festgelegt, daß ein Metallfließabschnitt entlang der Oberfläche der Kugellaufrille verläuft, wenn der Winkel zwischen der Oberfläche der Kugellaufrille und den Metallfließabschnitten 30° oder kleiner ist. Bei der Nockenscheibe nach der vorliegenden Erfindung werden End- Fließabschnitte nicht sehr leicht in der Oberflächen der Kugellaufrillen ausgebildet. Wenn daher die rollenden Ele­ mente in Berührung mit der Kugellaufrille der Nockenscheibe mit einem hohen Druck stehen, werden die Oberflächen der Kugellaufrille nicht sehr leicht zerstört. Somit ist die Lebensdauer der Nockenscheibe länger als diejenige der her­ kömmlichen Nockenscheibe, bei der die Metallfließabschnitte entlang der Achse der Nockenscheibe ausgebildet sind.

Die vorliegende Erfindung enthält ferner das Merkmal, daß die Nockenscheibe die Nockenoberfläche besitzt und einen vorspringenden Abschnitt besitzt, der sich entlang der Achse der Nockenscheibe in einem zentralen Abschnitt der­ selben erstreckt, wobei die Nockenscheibe Metallfließab­ schnitte enthält, die entlang der Oberfläche eines Eckenab­ schnitts verlaufen, wo der vorspringende Abschnitt und die Nockenoberfläche sich schneiden. In der vorliegenden Be­ schreibung ist festgelegt, daß ein Metallfließabschnitt entlang der Oberfläche des Eckenabschnitts verläuft, wenn der Winkel zwischen der Oberfläche und dem Eckenabschnitt und den Metallfließabschnitten gleich 30° oder kleiner ist. Bei der Nockenscheibe nach der vorliegenden Erfindung wer­ den End-Fließabschnitte nicht sehr leicht in dem Eckenab­ schnitt ausgebildet. Daher wird die Lebensdauer des Ecken­ abschnitts verlängert, und zwar verglichen mit der herkömm­ lichen Nockenscheibe, bei der die Metallfließabschnitte entlang der Achse der Nockenscheibe ausgebildet sind.

Zusätzliche Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und werden zum Teil auch aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch praktische Realisierung der Erfindung erfahren wer­ den. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können vermittels der Werkzeuge und Kombinationen realisiert und erhalten werden, die im folgenden speziell dargestellt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die hiermit einbezogen werden und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen die momentanen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der allgemeinen Beschreibung, die oben festgehalten ist und der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die folgt, der Erläute­ rung der Prinzipien der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, die ein kontinuierlich variables Doppelhohlraum-Halb-To­ roidgetriebe veranschaulicht, mit einer Nocken­ scheibe nach einer Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, welche die Nocken­ scheibe der Ausführungsform darstellt;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht, welche die Nockenscheibe der Ausführungsform wiedergibt;

Fig. 4 ist eine Draufsicht der Nockenscheibe, und zwar gesehen von der Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Bodenansicht der Nockenscheibe, und zwar gesehen von der Richtung des Pfeiles V in Fig. 3;

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches ein Beispiel des Prozesses der Herstellung der Nockenscheibe, die in Fig. 2 gezeigt ist, veranschaulicht;

Fig. 7A ist eine Querschnittsansicht einer ersten Gesenk­ einheit und eines Werkstücks, die zur Herstellung der Nockenscheibe verwendet werden;

Fig. 7B ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand des Werkstücks zeigt, welches durch die erste Ge­ senkeinheit in Gestalt gebracht worden ist, die in Fig. 7A gezeigt ist;

Fig. 8A ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ge­ senkeinheit und eines Werkstücks, die für die Herstellung der Nockenscheibe verwendet werden;

Fig. 8B zeigt eine Querschnittsansicht, die einen Zustand des Werkstücks veranschaulicht, welches durch die zweite Gesenkeinheit, die in Fig. 8A gezeigt ist, gestaltet wurde;

Fig. 9A ist eine Querschnittsansicht einer dritten Ge­ senkeinheit und eines Werkstücks, die für die Herstellung der Nockenscheibe verwendet werden;

Fig. 9B ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand des Werkstücks veranschaulicht, welches durch die dritte Gesenkeinheit, die in Fig. 9A gezeigt ist, gestaltet wurde;

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht des Werkstücks, wel­ ches in Fig. 9B dargestellt ist;

Fig. 11 zeigte eine Querschnittsansicht eines Werkstücks, welches durch Ausschneiden oder Ausstanzen eines Teiles des Werkstücks, welches in Fig. 10 gezeigt ist, durch eine Presse erhalten wird;

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht eines Werkstücks, welches durch eine Schneidverarbeitung des Werk­ stücks erhalten wird, welches in Fig. 11 darge­ stellt ist;

Fig. 13 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsan­ sicht des kontinuierlich variablen Toroidgetrie­ bes, welches in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil des kontinuierlich variablen Toroidgetriebes zeigt, welches eine herkömmliche Nockenscheibe besitzt;

Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht des Materials, wel­ ches zur Herstellung der herkömmlichen Nocken­ scheibe verwendet wird; und

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht, welche Metallfließ­ abschnitte (metal flows) der herkömmlichen Nockenscheibe zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Hinweis auf die Fig. 1 bis 13 beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Hauptmechanismusab­ schnitts (Variator) 21, der einen Teil eines kontinuierlich variablen Doppelhohlraum-Halb-Toroidgetriebes 20 bildet. Das Getriebe 20 umfaßt eine Eingangsscheibe 2a und eine Ausgangsscheibe 3a, die einen ersten Hohlraum 8 festlegen, und eine Eingangsscheibe 2b und eine Ausgangsscheibe 3b, die einen zweiten Hohlraum 9 festlegen. Ein Paar von An­ triebsscheiben 10 sind zwischen die ersten Scheiben 2a und 3a eingesetzt. Die Außenumfänge der Antriebsscheiben 10 werden in Berührung mit den Traktionsoberflächen der Schei­ ben 2a und 3a gebracht. Ein Paar von Antriebsscheiben 10 sind auch zwischen die zweiten Scheiben 2b und 3b gesetzt. Die Außenumfänge der Antriebsscheiben 10 werden in Berüh­ rung mit den Traktionsoberflächen der Scheiben 2b und 3b gebracht.

Die Eingangsscheiben 2a und 2b sind an eine Eingangswelle 1 mit Hilfe eines Schiebekeil- oder Keilwellen-Kupplungsab­ schnitts (z. B. Kugel-Schiebekeil) 1a befestigt, so daß sie nicht relativ zueinander drehbar sind. Mit anderen Worten werden die Eingangsscheiben 2a und 2b zusammen mit der Ein­ gangswelle 1 in Drehung versetzt. Die Eingangswelle 1 ist mit einer Antriebswelle 22 über ein Lager 23 gekuppelt, so daß sie relativ zueinander drehbar sind. Die Antriebswelle 22 wird mit Hilfe einer Antriebsquelle, wie beispielsweise einer Maschine, über ein Lager 23 in Drehung versetzt. Jede Antriebsscheibe 10 ist drehbar mit Hilfe eines Leistungsku­ gellagers 10a mit einem Stirnzapfen oder Drehzapfen 11 ver­ bunden. Jeder Stirnzapfen oder Drehzapfen 11 ist um eine Zapfenwelle 7 schwenkbar.

Die Ausgangsscheiben 3a und 3b sind zwischen den Eingangs­ scheiben 2a und 2b angeordnet. Die erste Ausgangsscheibe 3a liegt der ersten Eingangsscheibe 2a gegenüber und die zweite Ausgangsscheibe 3b liegt der zweiten Eingangsscheibe 2b gegenüber. Die Ausgangsscheiben 3a und 3b sind an die Eingangswelle 1 über ein Lager 1b befestigt, so daß sie re­ lativ zu der Welle 1 drehbar sind. Die Ausgangsscheiben 3a und 3b sind durch ein Kupplungsteil lc miteinander gekup­ pelt, so daß sie sich synchron zueinander drehen. Das Kupp­ lungsteil lc enthält ein Ausgangszahnrad 24. Das Ausgangs­ zahnrad 24 dreht sich in Zuordnung zu einer Ausgangswelle (nicht gezeigt), und zwar zum Ausgeben des Drehmoments der Eingangswelle 1.

Ein belastender Nockenmechanismus 6 funktioniert als ein Drückmechanismus und ist an der Rückseite der ersten Ein­ gangsscheibe 2a vorgesehen. Der belastende Nockenmechanis­ mus 6 enthält eine Nockenscheibe 4 und eine Rolle 5, die als Drückteil dienen. Die Nockenscheibe 4 ist koaxial zu den Scheiben 2a, 2b, 3a und 3b in bezug auf die Eingangs­ welle 1 angeordnet. Die Nockenscheibe 4 ist drehbar durch die Eingangswelle 1 vermittels einer Kugel 25 gehaltert, die als ein Rollenelement dient. Wie in den Fig. 2 bis 5 gezeigt ist, enthält die Nockenscheibe 4 materialeinheit­ lich einen ersten vorspringenden Abschnitt 12 und einen zweiten vorspringenden Abschnitt 13, der in einem zentralen Abschnitt der Scheibe ausgebildet ist, einen Flanschab­ schnitt 14 und eine Nockenfläche 15. Die vorspringenden Ab­ schnitte 12 und 13 ragen von der Nockenscheibe 4 nach vorne und nach hinten vor, und zwar entlang der Achse P (in Fig. 2 gezeigt) der Nockenscheibe 4. Die Dicke des Flanschab­ schnitts 14 nimmt allmählich von dem ersten vorspringenden Abschnitt 12 zu dem Umfangsabschnitt der Nockenscheibe 4 hin ab.

Die Nockenfläche 15 ist auf der gesamten Fläche des Flanschabschnitts 14 ausgebildet, der zu der Eingangs­ scheibe 2a hinweist bzw. dieser gegenüberliegt. Die Nocken­ fläche 15 besitzt vorspringende Abschnitte 15a und Ausneh­ mungsabschnitte 15b, die abwechselnd in Umfangsrichtung der Nockenscheibe 14 angeordnet sind. Die vorspringenden Ab­ schnitte 15a springen in der Richtung der Achse P der Nockenscheibe 4 vor. Die Eingangsscheibe 2a besitzt eben­ falls eine Nockenfläche 15c, die vorspringende Abschnitte und Ausnehmungsabschnitte entsprechend der Nockenfläche 15 aufweist. Die Rolle 5 wird in Berührung mit den Nockenflä­ chen 15 und 15c gebracht, so daß die Eingangsscheibe 2a zu der Ausgangsscheibe 3a hin gedrückt wird. Wie in Fig. 5 ge­ zeigt ist, umfaßt die Rolle 5 eine Vielzahl von Rollenele­ menten 5a, die entlang den Achsen derselben angeordnet sind. Ein Eckenabschnitt 19, wo die Nockenfläche 15 des Flanschabschnitts 14 den zweiten vorspringenden Abschnitt 13 schneidet, ist gekrümmt ausgebildet, so daß sie einen bogenförmig gestalteten Querschnitt hat.

In dem zentralen Abschnitt der Nockenscheibe 4 ist eine Einpaßöffnung 16 ausgebildet, durch die Eingangswelle 1 eingeführt wird. Eine durchgehende Kugellaufrille 17 ist in dem gesamten Innenumfang der Einpaßöffnung 13 ausgebildet. Eine durchgehende Kugellaufrille 18 ist in dem gesamten Außenumfang der Eingangswelle 1 ausgebildet. Die Kugel­ laufrillen 17 und 18 besitzen bogenförmig gestaltete Quer­ schnitte entsprechend dem Außendurchmesser der Kugel 25. Ein Liniensegment N, welches die Böden 17a und 18a der Ku­ gellaufrillen 17 und 18 verbindet, ist in bezug auf die Achse P1 der Eingangswelle 1 geneigt. Wenn die erste Ein­ gangsscheibe 2a durch die Rolle 5 in der Richtung zu der ersten Ausgangsscheibe 3a hin gedrückt wird, wird über die Kugel 25 eine Gegenkraft auf die Eingangswelle 1 aufge­ bracht, wodurch die Eingangswelle 1 zu der Energiequelle hin gedrückt wird. Als ein Ergebnis wird die zweite Ein­ gangsscheibe 2b zu der zweiten Ausgangsscheibe 3b hin ge­ drückt. Die Eingangswelle 1 und die Nockenscheibe 4 sind über die Kugel 25 relativ zueinander drehbar, wobei die Ku­ gel 25 drehbar zwischen den Kugellaufrillen 17 und 18 ge­ halten ist.

Die Nockenscheibe 4 umfaßt Zähne 12a, die einstückig mit einem Endabschnitt des ersten vorspringenden Abschnitts 12 ausgebildet sind. Die Zähne 12a kämmen mit den Zähnen 22a, die in der Antriebswelle 22 ausgebildet sind, so daß die Nockenscheibe 4 zusammen mit der Antriebswelle 22 in Dre­ hung versetzt wird. Mit anderen Worten wird die Drehung der Antriebswelle 22 auf die Nockenscheibe 4 über die Zähne 12a und 22a übertragen. Als ein Ergebnis werden die erste Ein­ gangsscheibe 2a und die zweite Eingangsscheibe 2b in Dre­ hung versetzt. Die Drehung der ersten Eingangsscheibe 2a wird über die Antriebsrolle 10 auf die erste Ausgangs­ scheibe 3a übertragen. Die Drehung der zweiten Eingangs­ scheibe 2b wird über die Antriebsrolle 10 auf die zweite Ausgangsscheibe 3b übertragen. Als ein Ergebnis wird das Ausgangszahnrad 24 in Drehung versetzt.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind Rollen 5 an vier Positionen in einer regelmäßigen Teilung (pitch) entlang dem Umfang der Nockenscheibe 4 gelegen. Jede Rolle 5 ist um eine Achse M (in Fig. 1 gezeigt) drehbar, die von der Achse P1 der Eingangswelle 1 ausgeht. Wenn die Antriebswelle 22 in Dre­ hung versetzt wird, wobei die Rollen zwischen die Nocken­ flächen 15 und 15c eingefaßt sind, wird die Nockenscheibe 4 gedreht, es wird die erste Eingangsscheibe 2a zu der ersten Ausgangsscheibe 2b hin gedrückt und wird zusammen mit der Nockenscheibe 4 in Drehung versetzt. Da zusätzlich die Ge­ genkraft, die von der Nockenscheibe 4 aufgenommen wird, über die Kugel 25 auf die Eingangswelle 1 aufgebracht wird, wird die zweite Eingangsscheibe 2b zu der zweiten Ausgangs­ scheibe 3b hin gedrückt. Damit dreht die Drehkraft der Ma­ schine, die von der Antriebswelle 22 auf die Nockenscheibe 4 übertragen wird, die Eingangsscheiben 2a und 2b. Die Dre­ hung der Eingangsscheiben 2a und 2b wird über die Antriebs­ rollen 10 auf die Ausgangsscheiben 3a und 3b übertragen, wodurch das Ausgangszahnrad 24 in Drehung versetzt wird.

Die Nockenscheibe 4 wird über einen Erhitzungsschritt S1, einen ersten Schmiedeschritt S2, einen zweiten Schmiede­ schritt S3, einen dritten Schmiedeschritt S4, einen Endbe­ arbeitungsschritt S5 usw. hergestellt, wie dies im folgen­ den beschrieben wird.

Bei dem ersten Schmiedeschritt S2 wird, wie dies in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist, eine erste Prägeplatteneinheit 30 verwendet. Die Prägeplatteneinheit 30 besitzt eine erste untere Prägeplatte 31 und eine erste obere Prägeplatte 32. Die untere und die obere Prägeplatte 31 und 32 drücken ein zylinderförmiges Material W (im folgenden als ein Werkstück bezeichnet) zusammen, und zwar entlang der Achse Q des Werkstücks W von beiden Enden desselben aus. Das Werkstück W ist aus einem Legierungsstahl, wie beispielsweise Lager­ stahl, hergestellt.

Durch den Herstellungsprozeß in den Schritten gemäß einem Schmelzvorgang und Abkühlvorgang des Materials, wird das Werkstück W, welches in Fig. 7A gezeigt ist, dazu gebracht, eine relativ große Menge an Fremdstoffen aufzunehmen, und zwar in einem dicht strichlierten Abschnitt, das heißt einem Abschnitt R innerhalb von 30% oder weniger des Durch­ messers d des Werkstücks vom Zentrum aus gemessen. Darüber hinaus wird durch einen Walzprozeß usw. das Werkstück W als ein festes oder Festkörpermaterial ausgebildet, welches im wesentlichen den gleichen Durchmesser d an irgendeiner Stelle auf das Achse Q hat. Daher werden Metallfließab­ schnitte (metal flows) J in der oben beschriebenen Weise entlang der Achse Q ausgebildet.

Das Werkstück W dieser Ausführungsform ist in einer Form gestaltet, bei der das Verhältnis der Länge L zu dem Durch­ messer d die folgende Beziehung bzw. Formel (1) befriedigt:

L/d ≦ 2.2 (1)

Wenn die oben angegebene Formel (1) befriedigt wird, wird das Werkstück W, welches auf der unteren Prägeplatte 31 montiert ist, genauer positioniert. Daher sind die Metall­ fließabschnitte J1 des Werkstücks W1 (in Fig. 7B gezeigt), welches durch den ersten Schmiedeschritt S1 in Gestalt ge­ bracht wurde, in bezug auf die Achse Q1 symmetrisch. Aus diesem Grund können die gewünschten Metallfließabschnitte J2 und J3 in einfacher Weise bei dem zweiten und dem drit­ ten Schmiedeschritt S3 und S4, die im folgenden beschrieben werden, erhalten werden.

Ein erster Ausnehmungsabschnitt 33 wird in einem zentralen Abschnitt einer im wesentlichen flachen oder ebenen Endflä­ che 31a der ersten unteren Preßplatte 31 ausgebildet. Der Ausnehmungsabschnitt 33 ist in Form eines Kreises gestal­ tet, mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des Werkstücks W. Eine Ausnehmung 34 mit einem Durchmesser, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Außendurchmesser des Werkstücks W, und die als Halteab­ schnitt fungiert, ist in einem zentralen Abschnitt des Aus­ nehmungsabschnittes 33 ausgebildet. Wenn das Werkstück W auf die untere Preßplatte 31 plaziert wird, hält die Aus­ nehmung 34 das Werkstück W in solch einer Position, daß die Achse Q des Werkstücks W im wesentlichen senkrecht zu der Endfläche 31a der unteren Preßplatte 31 verläuft. An dem Innenumfang des Ausnehmungsabschnitts 33 ist eine einen vorspringenden Abschnitt bildende Fläche 35, die der Ge­ stalt der externen Form des zweiten vorspringenden Ab­ schnitts 13 der Nockenscheibe 4 entspricht, um den gesamten Umfang des Ausnehmungsabschnittes 33 ausgebildet. Die den vorspringenden Abschnitt bildende Fläche 35 ist geringfügig größer als die externe Form des zweiten vorspringenden Ab­ schnitts 13 der Nockenscheibe 4.

Ein Ausnehmungsabschnitt 36 ist in einer unteren Fläche der ersten oberen Preßplatte 32 ausgebildet, das heißt einer Endfläche 32a, die dem oberen Ende des Werkstücks W gegen­ überliegt. Der Ausnehmungsabschnitt 36 fungiert als ein Halteabschnitt, um die Position des Werkstücks W einzu­ schränken, wenn die erste obere Preßplatte 32 das Werkstück W preßt. Eine Bodenfläche 36a des Ausnehmungsabschnitts 36 ist eben oder flach ausgebildet und verläuft im wesentli­ chen senkrecht zu der Achse Q des Werkstücks W. Die Boden­ fläche 36a ist als ein Kreis ausgebildet mit einem Durch­ messer, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Außen­ durchmesser D des Werkstücks W. Der Ausnehmungsabschnitt 36 besitzt eine geneigte Fläche oder Oberfläche 37, deren In­ nendurchmesser allmählich von der Endfläche 32a zu der Bo­ denfläche 36a der ersten oberen Preßplatte 32 hin abnimmt. Der Ausnehmungsabschnitt 36 ist geringfügig größer als die externe Form des ersten vorspringenden Abschnitts 12 der Nockenscheibe 4. Es ist zu bevorzugen, daß ein Winkel θ zwischen einer Verlängerungslinie K (die in Fig. 7A gezeigt ist) der Bodenfläche 36a und der geneigten Fläche 37 bei 45° ± 10° liegt.

Bei dem zweiten Schmiedeschritt S3 wird eine zweite Preß­ platteneinheit 38, die in den Fig. 8A und 8B gezeigt ist, verwendet. Die zweite Preßplatteneinheit 38 besitzt eine zweite untere Preßplatte 39, eine zweite obere Preßplatte 40, eine äußere Preßplatte 41, welche die zweite untere Preßplatte 39 umgibt, und eine innere Preßplatte 42, die innerhalb der zweiten oberen Preßplatte 40 angeordnet ist. Der Außendurchmesser der zweiten unteren Preßplatte 93 ist größer als derjenige des Werkstücks W1, welches durch den ersten Schmiedeschritt S2 geformt wurde. Eine kreisförmige Ausnehmung 43, die als ein Werkstückhalteabschnitt funktio­ niert, ist in einem zentralen Abschnitt einer oberen End­ fläche 39a der zweiten unteren Preßplatte 39 ausgebildet. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 43 ist im wesentlichen der gleiche wie der Außendurchmesser des Werkstücks W1. Die Innenfläche der Ausnehmung 43 stellt eine Formgebungsober­ fläche dar, entsprechend der äußeren Gestalt des Werkstücks W2, welches herzustellen ist (in Fig. 8B gezeigt).

Wie in Fig. 8A gezeigt ist, wird das Werkstück W1 auf eine Bodenfläche 43a der Ausnehmung 43 plaziert. Die Bodenfläche 43a ist im wesentlichen eben oder flach und verläuft senk­ recht zu der Achse Q1 des Werkstücks W1. Eine ringförmige Nut 44, die koaxial zur Bodenfläche 43a ist, ist in der Bo­ denfläche 43a ausgebildet. Der Innendurchmesser d1 der ringförmigen Nut 44 ist geringfügig kleiner als der Innen­ durchmesser des Einpaßloches 16 zum Einpassen der Nocken­ scheibe 4. Wie in Fig. 8B gezeigt ist, ist an einem Boden 60 des Werkstücks W2 ein vorspringender Abschnitt 62 ausge­ bildet, und zwar in Einklang mit der ringförmigen Nut 44. Der vorspringende Abschnitt 62 kann mit einem Vorsprung 54 einer dritten Preßplatteneinheit 47, die später beschrieben wird, angepaßt oder eingepaßt werden. Ein gekrümmter Flä­ chenabschnitt 45 ist in einem Außenumfang der ringförmigen Nut 44 ausgebildet, das heißt zwischen der Bodenfläche 43a und dem Innenumfang der Ausnehmung 43. Der gekrümmte Flä­ chenabschnitt 45 besitzt eine Gestalt äquivalent der den vorspringenden Abschnitt bildenden Fläche 35 der ersten Preßplatteneinheit 30.

Die äußere Preßplatte 41 umschließt den Außenumfang der zweiten unteren Preßplatte 39. Die obere Endfläche der äußeren Preßplatte 41 ist höher als die obere Endfläche 39a der zweiten unteren Preßplatte 39 gelegen. Ein Innenumfang 41a der äußeren Preßplatte 41 ist ringförmig gestaltet, so daß dieser das Werkstück W1 umschließt. Der Innenumfang 41a verläuft parallel zu der Achse Q1 des Werkstücks W1.

Der Außendurchmesser der hohlen zylinderförmigen zweiten oberen Preßplatte 40 ist geringfügig kleiner als der Innen­ durchmesser der äußeren Preßplatte 41. Die obere Preßplatte 40 besitzt eine Endfläche 40a, die als eine Gestaltungs­ oberfläche dient, die zu dem oberen Abschnitt des Werk­ stücks W1 hinweist bzw. diesem gegenüberliegt. Eine Ausneh­ mung 46 ist in einem zentralen Abschnitt der Endfläche 40a ausgebildet. Die Ausnehmung 46 besitzt eine Konfiguration entsprechend der Außengestalt des ersten vorspringenden Ab­ schnitts 12 der Nockenscheibe 4 und ist geringfügig größer als der erste vorspringende Abschnitt 12. Die innere Preß­ platte 42 ist in dem Zentrum der Ausnehmung 46 gelegen. Die innere Preßplatte 42 besteht aus einer zylinderförmigen Stange oder Stab, deren bzw. dessen Außendurchmesser ge­ ringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Einpaß­ öffnung 16 der Nockenscheibe 4. Ein unterer Endabschnitt 42a der inneren Preßplatte 42 ragt von der Bodenfläche 46a der Ausnehmung 46 zu dem Werkstück W1 vor. Die Achse O1 der inneren Preßplatte 42 koinzidiert mit der Achse Q1 des Werkstückes W1. Ein gekrümmter Flächenabschnitt 42b, dessen Durchmesser zu dem unteren Ende desselben hin vermindert ist, befindet sich in dem unteren Endabschnitt 42a der in­ neren Preßplatte 42.

Bei dem dritten Schmiedeschritt S4 wird eine dritte Preß­ platten- oder Prägestempeleinheit 47 verwendet, die in den Fig. 9A und 9B gezeigt ist. Die dritte Preßplatten- oder Prägestempeleinheit 47 besitzt eine dritte untere Präge­ platte 48, eine dritten obere Prägeplatte 49, eine äußere Prägeplatte 50, welche die dritte untere Prägeplatte 48 um­ schließt, und eine innere Prägeplatte 51, die in einem zen­ tralen Abschnitt der dritten oberen Prägeplatte 49 angeord­ net ist.

Wie in Fig. 9A gezeigt ist, ist der Außendurchmesser der dritten unteren Prägeplatte 48 größer als derjenige der zweiten unteren Prägeplatte 39. Eine obere Endfläche 48a der dritten unteren Prägeplatte 48 besitzt einen Nocken ausbildenden Abschnitt 52 in einer Gestalt, die der Nocken­ fläche 15 der Nockenscheibe 4 entspricht, und einer Ausneh­ mung 53 entspricht, die in einem zentralen Abschnitt des Nocken bildenden Abschnitts 52 ausgebildet ist. Der Innen­ durchmesser der Ausnehmung 53 ist der gleiche wie derjenige der Ausnehmung 42 der zweiten unteren Preßplatte 39. Die Ausnehmung 53 funktioniert als ein Halteabschnitt zum Posi­ tionieren des Werkstücks W2. Ein kreisförmiger Vorsprung 54, der nach oben vorsteht, ist in dem Zentrum einer Boden­ fläche 53a der Ausnehmung 53 ausgebildet. Wie in Fig. 9A gezeigt ist, wird das Werkstück 2 auf eine Endfläche 54a des Vorsprungs 54 plaziert. Die Endfläche 54a ist eben und verläuft senkrecht zu der Achse Q2 des Werkstücks W2. Der Außendurchmesser des Vorsprungs 54 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Einpaßöffnung 16 der Nocken­ scheibe 4. Ein gekrümmter Abschnitt 55, der die gleiche Ge­ stalt wie diejenige des vorspringenden Abschnitts hat, wel­ cher die Fläche 35 der ersten Preßplatteneinheit 30 bildet, ist in einem Abschnitt ausgebildet, wo der Innenumfang und die Bodenfläche 53a der Ausnehmung 53 sich schneiden.

Die dritte obere Preßplatte 49 besitzt eine hohle zylinder­ förmige Gestalt. Der Außendurchmesser der oberen Preßplatte 49 ist geringfügig größer als derjenige der dritten unteren Preßplatte 48. Die untere Endfläche 49a der dritten oberen Preßplatte 49 bildet eine Gestaltungsoberfläche, die dem Werkstück W2 gegenüberliegt. Eine Ausnehmung 56 ist in einem zentralen Abschnitt der unteren Endfläche 49a ausge­ bildet. Die Ausnehmung 56 besitzt im wesentlichen die glei­ che Gestalt wie die Ausnehmung 46 der zweiten Preßplatten­ einheit 38. Die untere Endfläche 49a der dritten oberen Preßplatte 49 enthält eine geneigte Oberfläche 57. Die ge­ neigte Oberfläche 57 besitzt eine Konfiguration entspre­ chend dem Flanschabschnitt 14 der Nockenscheibe 4.

Die äußere Preßplatte 50 umschließt den Außenumfang der dritten unteren Preßplatte 48. Eine obere Endfläche 50a der äußeren Preßplatte 50 ist höher gelegen als die obere End­ fläche 48a der dritten unteren Preßplatte 48. Ein Stufenab­ schnitt 58 ist in einem oberen Abschnitt der äußeren Preß­ platte 50 ausgebildet, das heißt einem Abschnitt, der höher liegt als die obere Endfläche 48a der dritten unteren Preß­ platte 48. Der Innendurchmesser des Stufenabschnitts 48 ist geringfügig größer als die dritte obere Preßplatte 49. Es kann daher die obere dritte Preßplatte 49 in die äußere Preßplatte 50 eingeführt werden. In einem Zustand, bei dem die dritte obere Preßplatte 49 in die äußere Preßplatte 50 eingeführt ist, wie dies in Fig. 9B gezeigt ist, ist ein gewisser Spalt zwischen der Endfläche 49a der oberen Preß­ platte 49 und dem Stufenabschnitt 58 festgelegt. Die Konfi­ guration der inneren Preßplatte 51 ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige der inneren Preßplatte 42 der zweiten Preßplatteneinheit 38. Ein unterer Endabschnitt 51a der in­ neren Preßplatte 51 ragt nach unten, und zwar von einer Bo­ denfläche 56a der Ausnehmung 56 der dritte oberen Preß­ platte 49. Wie in Fig. 9A gezeigt ist, koinzidiert in einem Zustand, bei dem das Werkstück W2 auf die dritte untere Preßplatte 48 plaziert ist, die Achse O2 der inneren Preß­ platte 51 mit der Achse Q2 des Werkstücks W2.

Es wird nun ein Herstellungsprozeß für die Nockenscheibe 4 unter Hinweis auf die Fig. 6 bis 12 beschrieben. Bei einem Erhitzungsschritt S1 wird das Werkstück W durch eine geeig­ nete Heizeinrichtung, wie beispielsweise eine Induktions­ heizvorrichtung, auf eine Temperatur aufgeheizt, die für das Schmieden geeignet ist, bei welcher Temperatur das Werkstück einfach verformt werden kann. Danach wird bei dem ersten Schmiedeschritt S2 eine Stauchung oder Druckverfor­ mung durchgeführt. Bei dem Schmiedeschritt S2 wird das Werkstück W auf die erste untere Preßplatte 31 plaziert, wie dies in Fig. 7A gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist das Werkstück W in die Ausnehmung 34 der unteren Preßplatte 31 eingepaßt, wodurch es in einer vorbestimmten Position gehalten wird.

Dann wird die erste obere Preßplatte 32 abgesenkt, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist, wodurch das Werkstück zwischen der unteren Preßplatte 31 und der oberen Preßplatte 32 gepreßt wird. Somit wird das Werkstück W1 in eine Gestalt oder ein Form gebracht, entsprechend dem vorspringenden Abschnitt, der die Fläche 35 der unteren Preßplatte 31, die Ausnehmung 36 der oberen Preßplatte 32 bildet usw. In dem Werkstück W1 wird ein Abschnitt 59 entsprechend dem zweiten vorspringen­ den Abschnitt 13 der Nockenscheibe 4 durch die den vor­ springenden Abschnitt bildende Fläche 35 der unteren Preß­ platte 31 ausgebildet. Zusätzlich wird das Werkstück W1 zwischen der unteren Preßplatte 31 und der oberen Preß­ platte 32 eingefaßt und freigegeben oder erweitert (expanded), so daß der Außendurchmesser desselben vergrö­ ßert wird. Durch den ersten Schmiedeschritt S2 werden die Metallfließabschnitte J1 des Werkstücks W1 dazu gebracht, nach außen zu verlaufen, und zwar an den zentralen Ab­ schnitten desselben in der Richtung entlang der Achse Q1 des Werkstücks W1. Ein Abschnitt R1, der eine relativ große Menge an Fremdstoffen enthält, wird ebenfalls nach außen hin in einem zentralen Abschnitt desselben in der Richtung entlang der Achse Q1 des Werkstücks W1 erweitert. Da bei dem ersten Schmiedeschritt S2 das Werkstück W1 in der vor­ bestimmten Position durch die Ausnehmung 34 der unteren Preßplatte 31, durch die geneigte Oberfläche 37 der Ausneh­ mung 36 der unteren Preßplatte 32 usw. gehalten wird, wird es nicht zwischen der unteren Preßplatte 31 und der oberen Preßplatte 32 verschoben.

Nachdem der erste Schmiedeschritt S2 vervollständigt worden ist, wird ein Gesenk-Schmiedevorgang oder Preßstempel- Schmiedevorgang bei dem zweiten Schmiedeschritt S3 durchge­ führt. Bei dem zweiten Schmiedeschritt S3 wird das Werk­ stück W1 in die Ausnehmung 43 der zweiten unteren Preß­ platte 39 plaziert, wie dies in Fig. 8A gezeigt ist. Der Außendurchmesser des Werkstücks W1 ist im wesentlichen der gleiche wie der Innendurchmesser der Ausnehmung 43 der zweiten unteren Preßplatte 39. Daher wird das Werkstück W1 von der unteren Preßplatte 39 nicht verschoben, wobei die Achse Q1 senkrecht zur Bodenfläche 43a gehalten wird. Zu­ sätzlich befindet sich die Bodenfläche 60 des Werkstücks W1 in dichtem Kontakt oder Berührung mit der Bodenfläche 43a der Ausnehmung 43.

Wie in Fig. 8B gezeigt ist, wird das Werkstück zwischen der zweiten unteren Preßplatte 39 und der zweiten oberen Preß­ platte 40 gepreßt, wodurch ein Werkstück W2 gebildet wird, welches eine Gestalt hat, die der Ausnehmung 43 der zweiten unteren Preßplatte 39, der Ausnehmung 46 der zweiten oberen Preßplatte 40 und der inneren Preßplatte 42 entspricht. Spezieller gesagt, wird die Öffnung 61, die der Einpaßöff­ nung 16 der Nockenscheibe 4 entspricht, durch die innere Preßplatte oder Preßstempel 42 ausgebildet, während ein Ab­ schnitt 63 entsprechend dem ersten vorspringen Abschnitt 12 der Nockenscheibe 4 durch die Ausnehmung 46 der zweiten oberen Preßplatte 40 ausgebildet wird. Ein ringförmiger vorspringender Abschnitt 62 ist auf der Bodenfläche 60 des Werkstücks W2 durch die ringförmige Nut 44 gebildet. Da das Werkstück W2 in die Ausnehmung 43 der unteren Preßplatte 39 eingepaßt ist, wird bei diesem Schmiedeschritt das Werk­ stück an einer Verschiebung oder Versetzung gehindert.

Als ein Ergebnis des zweiten Schmiedeschrittes S3 werden Metallfließabschnitte J2 entlang der Gestaltungsfläche der zweiten Preßplatteneinheit 38 ausgebildet, wie beispiels­ weise die Ausnehmungen 43 und 46, die Umfangsfläche der in­ neren Preßplatte 42 usw. Bei dem Schmiedeschritt S3 wird ein Abschnitt R2, wie in Fig. 8B gezeigt ist, der eine re­ lativ große Menge an Fremdstoffen enthält, zwischen der Bo­ denfläche 43a innerhalb der ringförmigen Nut 44 der unteren Preßplatte 39 und der unteren Fläche der inneren Preßplatte 42 zusammengedrängt oder gepreßt und wird zwischen diesen Flächen plastisch deformiert. Es wird daher der Abschnitt R2, der die Fremdstoffe enthält, daran gehindert oder un­ terdrückt, sich nach außen zum Umfang des Werkstücks 2 aus­ zuweiten. Das Loch 61, welches bei dem Schmiedeschritt S3 ausgebildet wird, dringt nicht durch das Werkstück W2 hin­ durch.

Nachdem der zweiten Schmiedeschritt S3 vervollständigt wor­ den ist, wird der Gesenk-Schmiedevorgang zur Fertigstellung bei dem dritten Schmiedeschritt S4 durchgeführt. Bei dem Schmiedeschritt S4 wird das Werkstück W2 auf die dritte un­ tere Preßplatte 48 plaziert, wie dies in Fig. 9A gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der vorspringende Abschnitt 62 der Bodenfläche 60 des Werkstücks W2 in die Ausnehmung 53 der unteren Preßplatte 48 eingepaßt. Daher wird das Werk­ stück W2 von der unteren Preßplatte 48 nicht verschoben oder versetzt, wobei die Achse Q2 senkrecht zu der Boden­ fläche 48a gehalten wird.

Wie in Fig. 9B gezeigt ist, wird das Werkstück zwischen der unteren Preßplatte 48 und der oberen Preßplatte 49 unter Druck gesetzt, wodurch ein Werkstück W3 gebildet wird, wel­ ches eine Form entsprechend dem Nocken bildenden Abschnitt 52 der unteren Preßplatte 48 besitzt, ebenso der Ausnehmung 56 der oberen Preßplatte 49 und der geneigten Fläche 57. Spezieller gesagt, werden ein Abschnitt 64 entsprechen dem Flanschabschnitt 14 der Nockenscheibe 4, ein Formgrad oder Schmiedegrad 66 und ein Abschnitt 65 entsprechend der Nockenfläche 15 einstückig ausgebildet. Der Abschnitt 64, der dem Flanschabschnitt 14 entspricht, wird zwischen der unteren Preßplatte 48 und der oberen Preßplatte 49 gepreßt und es wird der Außendurchmesser desselben erweitert, so daß der Abschnitt 64 in eine Form entlang der geneigten Fläche 57 gebracht wird usw. Der Abschnitt 65 entsprechend der Nockenfläche 15 wird in eine Form gebracht entlang dem Nocken bildenden Abschnitt 52 der unteren Preßplatte 48. Der Formgrad oder Schmiedegrad 66 wird zwischen dem Stufen­ abschnitt 58 der äußeren Preßplatte 50 und der oberen Preß­ platte 49 gebildet.

Als ein Ergebnis des dritten Schmiedeschrittes S4 werden Metallfließabschnitte J3 entlang dem Vorsprung 54 der unte­ ren Preßplatte 48, der inneren Preßplatte 51, dem Nocken bildenden Abschnitt 52, der geneigten Fläche 57 usw. ausge­ bildet, wie dies in Fig. 9B gezeigt ist. Ein Abschnitt R3, der eine relativ große Menge an Fremdstoffen enthält, wird zwischen der Endfläche 54a des Vorsprungs 54 und der unte­ ren Oberfläche der inneren Preßplatte 51 gestaucht oder zu­ sammengedrückt und wird zwischen diesen Oberflächen pla­ stisch deformiert. Es wird daher der Abschnitt 3, der die Fremdstoffe enthält, daran gehindert, sich nach außen zum Umfang des Werkstücks W3 auszubreiten.

Wie im folgenden noch beschrieben wird, wird das Werkstück W3 beim Fertigstellungsschritt S5 einem Schneidvorgang, einer Bearbeitung usw. unterworfen, so daß die Nocken­ scheibe 4 mit einer gewünschten Gestalt erhalten werden kann. Zuerst wird ein Teil des Werkstücks W3, welches in Fig. 10 gezeigt ist, durch Pressen ausgeschnitten, wodurch der Preßgrad oder Schmiedegrad 66 und ein Boden 61a ent­ fernt werden. Als ein Ergebnis wird ein Werkstück W4 mit einer durchgehenden Öffnung oder Bohrung 61 erhalten, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Danach wird ein Oberflächenab­ schnitt des Werkstücks W4 (durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten 5 angezeigt) bearbeitet, wie in Fig. 12 ge­ zeigt ist. Es wird somit ein Werkstück W5 mit einer Gestalt entsprechend der Nockenscheibe 4 erhalten, wie dies durch die ausgezogene Linie T angezeigt ist. Das Werkstück W5 wird einer Hitzebehandlung, wie beispielsweise ein Karbu­ rierung oder Karbonitrierung unterworfen. Ferner wird das Werkstück W5 geschliffen und poliert, und zwar auf eine er­ forderliche Genauigkeit mit dem Ergebnis, daß die Nocken­ scheibe 4 des kontinuierlich variablen Halb-Toroidgetriebes vervollständigt wird, welches in Fig. 2 gezeigt ist.

In der Nockenscheibe 4 ist der Abschnitt R des nicht verar­ beiteten Werkstücks W (in Fig. 7A gezeigt), der eine rela­ tiv große Menge an Fremdstoffen oder Verunreinigungen ent­ hält, durch die Preßplatten 31, 39, 42, 48, 51 usw. daran gehindert, sich zu dem Außenumfang bei den Schmiedeschrit­ ten S2, S3 und S4 auszudehnen. Aus diesem Grund wird der größte Teil des Abschnitts R durch Ausschneiden des Bodens 61a des Loches 61 bei dem Fertigstellungsschritt S5 ent­ fernt.

Bei dem zweiten und dem dritten Schmiedeschritt S3 und S4 werden die Metallfließabschnitte J2 und J3 entlang den Ge­ staltungsflächen der zweiten Preßplatteneinheit 38 und der dritten Preßplatteneinheit 47 ausgebildet. Daher besitzt die Nockenscheibe 4 Metallfließabschnitte J4, die entlang der Nockenfläche 15 und der Oberflächen der Kugellaufrille 17 und des Eckenabschnitts 19 ausgebildet sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Ein Winkel θ2, der zwischen der Tangente oder Oberfläche der Kugellaufrille 17 und den Metallfließ­ abschnitten J4 festgelegt ist, und der Winkel θ3, der zwi­ schen der Nockenfläche 15 und den Metallfließabschnitten J4 festgelegt ist, beträgt jeweils 30° oder ist kleiner. Aus diesem Grund ist es nicht sehr wahrscheinlich, daß in der Nockenscheibe 4 die End-Fließabschnitte an der Nockenfläche 15 und den Flächen der Kugellaufrille 17 und des Eckenab­ schnitts 19 ausgebildet werden. Speziell die Oberfläche der Kugellaufrille 17 neigt nicht dazu abzuplatzen, und zwar aufgrund der Berührung mit der Kugel 25.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, beträgt bei den Zähnen 12a der Winkel θ1 zwischen der Bodenfläche 12b und den Metallfließ­ abschnitten J4 gleich 30° oder ist größer. Selbst wenn daher eine beträchtliche Spannung (kompressive Spannung und Zugspannung) auf die Zähne 12a durch das Drehmoment ausge­ übt wird, welches von der Antriebswelle 22 übertragen wird, brechen die Zähne 12a nicht leicht. Aus den oben angegebe­ nen Gründen besitzt das kontinuierlich variable Toroidge­ triebe 20 mit der Nockenscheibe 40 der vorliegenden Erfin­ dung eine hohe Haltbarkeit. Da zusätzlich die Nockenscheibe 4 in einer vorbestimmten Form gestaltet ist, und zwar durch den ersten bis dritten Schmiedeschritt S2, S3 und S4, wird der Durchsatz verbessert, die Verarbeitungszeit wird ver­ kürzt und die Herstellungskosten werden gesenkt.

Gemäß dem Herstellungsverfahren, welches oben beschrieben ist, wird bei dem ersten Schmiedeschritt S2 die erste Preß­ platteneinheit 30 hauptsächlich dazu verwendet, um den Ab­ schnitt 59 entsprechend dem zweiten vorspringenden Ab­ schnitt 13 der Nockenscheibe 4 auszubilden. Bei dem zweiten Schmiedeschritt S3 wird die zweite Preßplatteneinheit 38 hauptsächlich dazu verwendet, um den Abschnitt 63 entspre­ chend dem ersten vorspringenden Abschnitt 12 und um das Loch 61 entsprechend dem Einpassungsloch 16 auszubilden. Bei dem dritten Schmiedeschritt S4 wird die dritte Preß­ platteneinheit 47 hauptsächlich dazu verwendet, um den Ab­ schnitt 64 entsprechend dem Flanschabschnitt 14 und den Ab­ schnitt 65 entsprechend der Nockenfläche 15 auszubilden. Da somit bei jedem Schmiedeschritt die Preßplatteneinheit 30, 38 oder 47 in Berührung mit dem Werkstück gelangt, und zwar in einer kurzen Zeitperiode, beeinflußt die große Hitze des Werkstücks weniger die Preßplatteneinheiten 30, 38 und 47, wenn das Werkstück geschmiedet wird. Daher wird die Ober­ flächenhärte der ausbildenden oder formenden Oberflächen der Preßplatteneinheiten 30, 38 und 47 aufrechterhalten, was dazu führt, daß eine Reduzierung der Lebensdauer der Preßplatteneinheiten unterdrückt wird.

Da ferner bei jedem Schmiedeschritt S2, S3 und S4 die Werk­ stücke jeweils durch die Preßplatteneinheiten 30, 38 und 47 geformt werden, die geringfügig in der Gestalt verschieden sind, können diese einfach gestaltet oder geformt werden. Da demzufolge die Metallstruktur des Werkstücks sanft oder weich in den Schmiedeschritten S2, S3 und S4 fließt, kann eine Nockenscheibe 4 mit abgeglichenen Metallfließabschnit­ ten oder Fließteilen erhalten werden. Aus dem gleichen Grund wird der Druck, der auf die Preßplatteneinheiten 30, 38 und 47 bei den Schmiedeschritten S2, S3 und S4 aufge­ bracht wird, auf einen niedrigen Wert begrenzt, wodurch verhindert wird, daß die Preßplatteneinheiten 30, 38 und 47 brechen.

Bei dem Schmiedeschritt S2, S3 oder S4 wird das Werkstück, da das Werkstück durch die Ausnehmung 34, 43, 53 oder ähn­ liches positioniert wird, nicht von der Preßplatteneinheit 30, 38 oder 47 während des Schmiedeschrittes versetzt oder verschoben. Daher kann die Nockenscheibe 4 mit hoher Ge­ nauigkeit hergestellt werden. Da die Nockenscheibe 4 dem Fertigstellungsschritt 5 unterworfen wird, und zwar durch Schneiden, bearbeiten usw., und zwar nach den Schmiede­ schritten S2-S4, kann die Nockenscheibe 4 mit einer hohen Genauigkeit in ihrer Gestalt erhalten werden. Da die Ge­ stalt der Nockenscheibe 4 bei dem Fertigstellungsschritt S5 fertiggestellt wird, kann die Anforderung für die Gestal­ tungsgenauigkeit bei den Schmiedeschritten S2, S3 und S4 gemindert werden.

Das Verfahren zur Herstellung der Nockenscheibe gemäß der oben erläuterten Ausführungsform läßt sich wie folgt zusam­ menfassen. Die Nockenscheibe 4, die durch das Verfahren hergestellt wurde, umfaßt erste und zweite vorspringende Abschnitte 12 und 13, die von einem zentralen Abschnitt der Nockenscheibe 4 in beide axialen Richtungen der Nocken­ scheibe vorspringen; einen Flanschabschnitt 14, dessen Dicke allmählich von dem ersten vorspringenden Abschnitt 12 zu dem Umfangsabschnitt hin abnimmt, und der eine Nocken­ fläche 15 mit Vorsprüngen und Ausnehmungen aufweist, die entlang der Achse der Nockenscheibe vorspringen bzw. zu­ rückspringen; und ein Einpaßloch 16, welches sich durch den ersten und zweiten vorspringenden Abschnitt 12 und 13 ent­ lang der Achse erstreckt. Eine Preß- oder Drückeinrichtung, wie beispielsweise eine Rolle 5, zum Drücken einer Ein­ gangsscheibe 2a zu einer Ausgangsscheibe 3a hin ist zwi­ schen die Nockenscheibe 15 und die Eingangsscheibe 2a zwi­ schengefügt.

Das Verfahren zur Herstellung der Nockenscheibe 4, die in dieser Weise konstruiert ist, umfaßt die folgenden Schritte:
einen ersten Schmiedeschritt S2 zum Ausbilden eines Abschnitts 59 entsprechend dem zweiten vorspringenden Ab­ schnitt 13 durch Druckausübung entlang der Achse eines fe­ sten zylinderförmigen Werkstücks, welches Metallfließab­ schnitte (metal flows) enthält, die entlang der Achse des Werkstücks verlaufen, mit Hilfe von einer ersten Preßplat­ teneinheit 30 mit einem gestaltenden Abschnitt entsprechend dem zweiten vorspringenden Abschnitt 13;
einen zweiten Schmiedeschritt S3 zum Ausbilden eines Abschnitts 63 entsprechend dem ersten vorspringenden Ab­ schnitt 12, und ein Loch 61 entsprechend der Einpaßöffnung 16 durch Pressen des Werkstücks entlang der Achse mit Hilfe einer zweiten Preßplatteneinheit 38, die einen gestaltenden Abschnitt entsprechend dem ersten vorspringen Abschnitt 12 und einen gestaltenden Abschnitt entsprechend der Einpaß­ öffnung 16 besitzt;
einen dritten Schmiedeschritt S4 zur Ausbildung eines Abschnitts 64 entsprechend dem Flanschabschnitt 14, und eines Abschnitts 65 entsprechend der Nockenfläche 15 durch Drücken oder Pressen des Werkstücks entlang der Achse mit Hilfe einer dritten Preßplatteneinheit 47 mit einem gestal­ tenden Abschnitt entsprechend dem Flanschabschnitt 14 und einem gestaltenden Abschnitt entsprechend der Nockenfläche 15; und
einen Fertigstellungsschritt S5 zum Ausschneiden eines zentralen Abschnitts oder ähnlichem von dem Werkstück.

Bei dem ersten Schmiedeschritt S2 wird ein Schmiedevorgang in dem Zustand durchgeführt, bei dem wenigstens eine End­ fläche des Werkstücks beschränkt oder behindert ist. Es wird daher ein Abschnitt, der eine vergleichsweise große Menge an Fremdstoffen oder Verunreinigungen enthält, das heißt ein Abschnitt von 30% oder weniger des Durchmessers des Werkstücks vom Zentrum aus, daran gehindert, sich nach außen zum Umfang hin auszuweiten oder dorthin zu er­ strecken. Aus diesem Grund wird der größte Teil des Ab­ schnitts, der die Fremdstoffe oder Verunreinigungen ent­ hält, durch Ausschneiden des zentralen Abschnitts des Werk­ stücks bei dem Fertigstellungsschritt S5 entfernt. Ferner werden gemäß dem oben erläuterten Verfahren Metallfließab­ schnitte entlang der Nockenfläche 15 und der Oberfläche der Kugellaufrille 17 ausgebildet. Daher werden End-Fließab­ schnitte nicht sehr leicht an der Nockenfläche 15 ausgebil­ det und auch auf der Fläche der Kugellaufrille 17 ausgebil­ det, so daß eine Nockenscheibe mit einer langen Lebensdauer erhalten werden kann. Wenigstens eine der ersten bis drit­ ten Preßplatteneinheiten 30, 38 und 47 besitzt einen Halte­ abschnitt zum Positionieren des Werkstücks. Wenn das Werk­ stück mit Hilfe der Preßplatten- oder Preßstempeleinheiten 30, 38 und 47 geschmiedet wird, kann das Werkstück mit einer hohen Genauigkeit gestaltet werden, was vorteilhaft zum Erhalten der gewünschten Metallfließabschnitte ist.

Um die Haltbarkeit zu erhöhen, wird die Nockenscheibe 4 in der folgenden Weise ausgebildet. Wie in den Fig. 5 und 13 gezeigt ist, sind Öllöcher 17 in der Nockenscheibe 4 ausge­ bildet, die den Durchtritt von Traktionsöl erlauben, wel­ ches als ein Schmiermittel dient. Die Zahl der Öllöcher 70 ist die gleiche wie diejenige der Ausnehmungsabschnitte 15b der Nockenfläche 15. Die äußeren Enden 70a der Öllöcher 70 sind jeweils an den Positionen entsprechend den Böden 15e der Ausnehmungsabschnitte 15b der Nockenfläche 15 geöffnet. Die inneren Enden 70b der Öllöcher 70 sind nahe der Kugel­ laufrille 17 der Nockenscheibe 4 geöffnet. Da somit die Öl­ löcher 70 für die jeweiligen Ausnehmungsabschnitte 15b der Nockenfläche 15 vorgesehen sind, kann das Traktionsöl in ausreichender Weise zu dem belastenden Nockenmechanismus 6 zugeführt werden. Als ein Ergebnis wird die Haltbarkeit der Nockenfläche 15 und der Rolle 5 verbessert. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist eine Spielraumnut 71, die durchgehend in Umfangsrichtung der Nockenscheibe 4 verläuft, in dem Ecken­ abschnitt 19 der Nockenscheibe 4 ausgebildet. Die Nocken­ scheibe 4 ist aus Hartmetallmaterial hergestellt, wie bei­ spielsweise aus einem Hochkohlenstoff-Chrom-Lagerstahl oder einem Chrom-Molybdän-Stahl.

Die Nockenfläche 15 und die Kugellaufrille 17 befinden sich jeweils in Berührung mit der Rolle 5 und der Kugel 25, die aus dem Lagerstahl oder ähnlichem hergestellt sind. Wenn daher die Oberflächenhärte der Nockenfläche 15 und der Ku­ gellaufrille 17 niedrig ist, neigen diese Flächen dazu, zu verschleißen oder abzuplatzen. Um dies zu vermeiden, be­ trägt bei der Nockenscheibe 4 dieser Ausführungsform die Oberflächenhärte der Nockenfläche 15 und der Kugellaufrille 17 wenigstens HRc 58. Wenn ferner die Oberflächenhärte der Spielraumnut 71, die in dem Eckenabschnitt 19 ausgebildet ist, wo der zweite vorspringende Abschnitt 13 die Nocken­ fläche 15 schneidet, niedrig ist, kann der Eckenabschnitt 19 durch die Zugspannung brechen, die auf die Spielraumnut 71 ausgeübt wird.

Um dies zu vermeiden, beträgt bei der Nockenscheibe 4 die­ ser Ausführungsform die Oberflächenhärte der Spielraumnut 71 ebenfalls wenigstens HRc 58. Die interne Härte der Nockenscheibe 4 liegt bei HRc 55 oder niedriger. Ferner wird die Oberfläche des Eckenabschnitts 19, speziell die Oberfläche der Spielraumnut 71, einer Strahlverfestigung unterworfen, wodurch bewirkt wird, daß sich eine Restkom­ pressionsspannung auf der Oberfläche der Spielraumnut 71 entwickelt. Bei der Nockenscheibe 4, welche die oben erläu­ terten Eigenschaften besitzt, verschleißen die Nockenfläche 15 und die Oberfläche der Kugellaufrille 17 nicht leicht oder blättern ab und es kann die Rollberührungs-Ermüdungs­ lebensdauer verlängert werden. Da ferner die Oberflächen­ härte der Spielraumnut 71 gleich ist HRc 58 oder größer, wird der Eckenabschnitt 19 nicht leicht zerstört. In dieser Beschreibung gibt HRc einen Wert der Rockwell-Härte an, die durch die C-Skala wiedergegeben ist. Im Falle der C-Skala wird ein konischer Indenter, der aus Diamant hergestellt ist, geben eine Oberfläche einer Probe gedrückt, und zwar mit einer vorbereitenden Last von 10 kg und einer Testlast von 150 kg als Beispiel. HRc wird auf der Grundlage der Tiefe einer Ausnehmung erhalten, die in der Oberfläche der Probe ausgebildet wird.

Wenn die interne Härte der Spielraumnut 71 genauso hoch ist wie die Oberflächenhärte HRc 58 oder höher ist, neigt die Spielraumnut 71 dazu zu reißen. Hinsichtlich der Nockenflä­ che 15 und der Kugellaufrille 17 werden ebenfalls, wenn die interne Härte gleich ist HRc 58 oder höher wie die Oberflä­ chenhärte, die Nockenfläche 15 und die Kugellaufrille 17 leicht zerstört, und zwar aufgrund unzureichender Festig­ keit. Spezieller gesagt, wenn die Hitzebehandlung, die als Durchhärten bezeichnet wird, ausgeführt wird, wobei die ge­ samte Nockenscheibe erhitzt wird und dann plötzlich abge­ kühlt wird, kann die Härte der Nockenscheibe in ihrer Ge­ samtheit erhöht werden. Da jedoch in diesem Fall nicht nur die Oberflächenhärte, sondern auch die interne Härte der Nockenscheibe erhöht wird, besitzt die Nockenscheibe eine unzureichende Festigkeit und wird daher leicht zerstört. Im Gegensatz dazu besitzt die Nockenscheibe 4 dieser Ausfüh­ rungsform eine ausreichende Festigkeit und kann nicht leicht zerstört werden, da die interne Härte gleich ist HRc 55 oder niedriger, wie dies oben beschrieben wurde.

Die Haltbarkeit der Nockenscheibe 4 kann dadurch weiter er­ höht werden, indem auf der Oberfläche des Eckenabschnitts 19 eine Strahlverfestigung, speziell an der Oberfläche der Spielraumnut 71, vorgenommen wird. Der Prozeß der Strahl­ verfestigung der Oberfläche des Eckenabschnitts 19 ent­ wickelt eine restliche Druckspannung auf der Oberfläche der Spielraumnut 71. Da die restliche Druckspannung sich mit der Zugspannung kompensiert, die in der Spielraumnut 71 entwickelt wird, wenn das kontinuierlich variable Toroidge­ triebe angetrieben wird, ist diese sehr effektiv beim Ver­ hindern einer Zerstörung, wie beispielsweise dem Auftreten einer Rißbildung in der Spielraumnut 71.

Die Proben Nr. 1 bis 12, die in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt sind, sind einem Haltbarkeitstest unterworfen worden, um die Wirkung der Erhöhung der Oberflächenhärte der Nockenfläche 15, der Kugellaufrille 17 und der Spiel­ raumnut 71 zu belegen. Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des Tests. Ferner wurden die Proben Nr. 13 bis 28, die in der folgenden Tabelle 3 aufgeführt sind, einem Haltbar­ keitstest unterworfen, um den Effekt der Strahlverfestigung der Spielraumnut 71 aufzuzeigen. Die Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse des Tests. Alle Materialien (SUJ2, SCM435 und SCM420), die in den Tabellen 1 bis 4 angegeben sind, sind Arten von Stahl, die durch den japanischen industriellen Standard (JIS) geschaffen werden.

Tabelle 1

Die Probenummern 1, 2, 5, 6, 9 und 10, die in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt sind, widerstanden für 50 Stunden der objekti­ ven Zeit der Haltbarkeit. Im Gegensatz dazu trat bei der Probe Nr. 3 ein Verschleiß und Abblättern nach 28 Stunden an der Nockenfläche 15 auf, die in Kontakt mit der Rolle 5 steht, was zu einem Schlupf führt. Bei der Probe Nr. 4 trat ein Verschleiß und ein Abblättern in 37 Stunden in der Kugellaufrille 17 auf, die in Berührung mit der Kugel 25 steht, das zu einem Schlupf führt. Bei der Probe Nr. 7 traten ein Verschleiß und ein Ab­ blättern innerhalb von 24 Stunden an der Nockenfläche 15 auf, die in Berührung mit der Rolle 5 steht, was zu einem Schlupf führt. Bei der Probe Nr. 8 traten ein Verschleiß und ein Ab­ blättern innerhalb von 19 Stunden an der Kugellaufrille 17 auf, die in Berührung mit der Kugel 25 steht, was zu einem Schlupf führt. Bei der Probe Nr. 11 traten ein Verschleiß und ein Ab­ blättern innerhalb von 21 Stunden an der Nockenfläche 15 auf, die in Berührung mit der Rolle 5 steht und auch in der Kugel­ laufrille 17, die in Kontakt mit der Kugel 25 steht, was zu einem Schlupf führt. Bei der Probe Nr. 12 traten ein Verschleiß und ein Abblättern innerhalb von 15 Stunden in der Kugel­ laufrille 17 auf, die in Kontakt mit der Kugel 25 steht, was zu einem Schlupf führt.

Die Probenummern 23, 24, 27 und 28, die in den Tabellen 3 und 4 aufgeführt sind, widerstanden für 200 Stunden der objektiven Zeit der Haltbarkeit. Im Gegensatz dazu brach bei der Probe Nr. 13 die Spielraumnut 71 nach 34 Stunden. In ähnlicher Weise brach die Spielraumnut 71 innerhalb von 31 Stunden bei der Probe Nr. 14, innerhalb von 47 Stunden bei der Probe Nr. 15, innerhalb von 62 Stunden bei der Probe Nr. 16 und innerhalb von 32 Stunden bei der Probe Nr. 17, innerhalb von 51 Stunden bei der Probe Nr. 18, innerhalb von 28 Stunden bei der Probe Nr. 19, innerhalb von 45 Stunden bei der Probe Nr. 20, innerhalb von 141 Stunden bei der Probe Nr. 21, innerhalb von 158 Stunden bei der Probe 22, innerhalb von 163 Stunden bei der Probe Nr. 25 und innerhalb von 135 Stunden bei der Probe Nr. 26. Somit konnten diese Proben der objektiven Zeit der Haltbarkeit ent­ sprechend 200 Stunden nicht standhalten.

Es kann aus der Tabelle 2 ersehen werden, daß der Verschleißwi­ derstand und der Widerstand gegen Abblättern der Nockenfläche 15, der Kugellaufrille 17 und der Spielraumnut 71 dadurch ver­ bessert werden kann, indem man die Oberflächenhärte derselben erhöht. Es kann aus der Tabelle 4 bestätigt werden, daß die Nockenscheibe gegenüber einer Zerstörung dadurch widerstandsfä­ hig wird, indem man die interne Härte der Nockenscheibe absenkt und indem man die Oberfläche der Spielraumnut 71 strahlverfe­ stigt.

Es ist zu bevorzugen, daß der Querschnitt der Spielraumnut 71 aus einem Bogen besteht mit einem Krümmungsradius von 1 mm oder mehr. Wenn die Spielraumnut solch einen bogenförmig gestalteten Querschnitt besitzt, kann die Spannungskonzentration in der Spielraumnut 71 abgebaut werden. Als ein Ergebnis tritt ein Riß nicht sehr wahrscheinlich auf. Es ist aus dem gleichen Grund zu bevorzugen, daß die Oberflächenrauhigkeit der Spielraumnut 71 glatter ist als JIS 25S (gemäß dem japanischen Industriestan­ dard). Es ist ferner zu bevorzugen, daß der Durchmesser eines Strahls (shot), der bei dem Prozeß der Strahlverfestigung der Spielraumnut 71 verwendet wird, 1 mm oder kleiner ist.

Um die Nockenfläche 15 zu glätten, kann die Nockenfläche 15, wenn dies erforderlich ist, poliert werden. Um die Haltbarkeit und den Energieübertragungswirkungsgrad des belastenden Nocken­ mechanismus 6 zu verbessern, ist es zu bevorzugen, daß die vor­ springenden Abschnitte 15a und die Ausnehmungsabschnitte 15b der Nockenfläche 15 in einer regulären Teilung in der Umfangs­ richtung der Scheibe 4 angeordnet sind, und zwar so genau wie möglich. Die vorspringenden Abschnitte 15a und die Ausnehmungs­ abschnitte 15b müssen sich exakt in radialen Richtungen vom Zentrum der Scheibe 4 aus erstrecken. Das gleiche trifft auf die Nockenfläche 15c auf der Seite der Eingangsscheibe 2a zu, zu der die Nockenfläche 15 hin zeigt. Was die Kugellaufrille 18 der Eingangswelle 2 anbelangt, die mit der Kugellaufrille 17 als Paar zusammengefaßt ist, ist es ebenfalls zu bevorzugen, daß die Oberflächenhärte bei HRc 58 oder höher liegt und daß die interne Härte bei HRc 55 oder niedriger liegt. Die vorlie­ gende Erfindung ist nicht auf das kontinuierlich variable To­ roidgetriebe beschränkt, und zwar mit Doppelhohlräumen, wie es oben beschrieben wurde, sondern kann auch in der gleichen Weise auf ein kontinuierlich variables Toroidgetriebe mit einem ein­ zelnen Hohlraum angewendet werden.

Darüber hinaus können Vorteile und Abwandlungen von Fachleuten unmittelbar realisiert werden. Daher ist die Erfindung in ihren breiteren Aspekten nicht auf spezifische Einzelheiten und re­ präsentative Ausführungsformen, die gezeigt und hier beschrie­ ben sind, beschränkt. Demnach sind verschiedene Abwandlungen möglich, ohne dadurch den Rahmen des allgemeinen erfinderischen Konzepts zu verlassen, und zwar im Sinne der anhängenden An­ sprüche und deren Äquivalente.

Bezugszeichenliste

1

Eingangswelle

1

b Lager

1

c Kupplungsteil

2

a Eingangsscheibe

2

b Eingangsscheibe

3

a Ausgangsscheibe

3

b Ausgangsscheibe

4

Nockenscheibe

5

Rolle

6

Nockenmechanismus

7

Zapfenwelle

8

Hohlraum

9

Hohlraum

10

Antriebsscheiben

10

a Antriebskugellager

11

Drehzapfen

12

vorspringender Abschnitt

12

a Zähne

12

b Bodenfläche

13

vorspringender Abschnitt

14

Flanschabschnitt

15

Nockenfläche

15

a vorspringender Abschnitt

15

b Ausnehmungsabschnitte

15

c Nockenfläche

15

e Böden

16

Einpaßöffnung

17

Kugellaufrille

17

a Boden

18

Kugellaufrille

18

a Boden

19

Eckenabschnitt

20

Toroidgetriebe

22

Antriebswelle

22

a Zähne

23

Lager

24

Ausgangszahnrad

25

Kugel

30

Prägeplatteneinheit

31

Prägeplatte

31

a Endfläche

32

Prägeplatte (Preßplatte)

32

a Endfläche

33

Ausnehmungsabschnitt

34

Ausnehmung

35

Fläche

36

Ausnehmungsabschnitt

36

a Bodenfläche

37

Oberfläche (geneigte Fläche)

38

Preßplatteneinheit

39

Preßplatte

40

Preßplatte

40

a Endfläche

41

Preßplatte

41

a Innenumfang

42

Preßplatte

42

a Endabschnitt

43

Ausnehmung

43

a Bodenfläche

44

Nut

45

gekrümmter Flächenabschnitt

46

Ausnehmung

47

Prägestempeleinheit

48

Prägeplatte

48

a Endfläche

49

Prägeplatte

49

a Endfläche

50

Prägeplatte

50

a Endfläche

51

Prägeplatte

52

Abschnitt

53

Ausnehmung

53

a Bodenfläche

54

kreisförmiger Vorsprung

54

a Endfläche

55

Abschnitt

56

Ausnehmung

56

a Bodenfläche

57

geneigte Oberfläche

58

Stufenabschnitt

60

Bodenfläche

61

Öffnung (Bohrung, Loch)

61

a Boden

62

Abschnitt

63

Abschnitt

64

Abschnitt

65

Abschnitt

66

Schmiedegrad

70

Öllöcher

70

a Enden

70

b Enden

101

Eingangswelle

102

Eingangsscheibe

103

a Ausgangsscheibe

103

b Antriebsscheiben

104

Nockenscheibe

105

Rolle

106

Nockenmechanismus

108

Hohlraum

112

vorspringender Abschnitt

112

a Zähne

113

vorspringender Abschnitt

114

Flanschabschnitt

115

Nockenfläche

116

Einpaßöffnung

117

Kugellauffläche (Kugellaufrille)

117

a Boden

118

Kugellauffläche (Kugellaufrille)

118

a Boden

119

Eckenabschnitt

122

Antriebswelle

122

a Zähne

126

festes Material
D Durchmesser
E End-Flußabschnitte
G Metallfließabschnitte
H2 Linie
H3 Linie
H4 Linie
I Achse
I1 Achse
J Metallfließabschnitte
J1 Metallfließabschnitte
J2 Metallfließabschnitte
J3 Metallfließabschnitte
J4 Metallfließabschnitte
M Achse
N1 Liniensegment
P Achse
P1 Achse
Q1 Achse
R Abschnitt
S1 Erhitzungsschritt
S2 Schmiedeschritt
S3 zweiter Schmiedeschritt
S4 dritter Schmiedeschritt
T Linie
W Material (Werkstück)
W1 Material (Werkstück)
W2 Material (Werkstück)
W3 Material (Werkstück)
W4 Material (Werkstück)
W5 Material (Werkstück)
Θ1 Winkel
Θ2 Winkel
Θ3 Winkel

Claims (6)

1. Nockenscheibe (4) für die Verwendung in einem kontinuier­ lich variablen Toroidgetriebe, mit einer Eingangsscheibe (2a, 2b) und einer Ausgangsscheibe (3a, 3b), die an einer Eingangswelle (1) angebracht sind, und einem Drückteil (5), welches in Berührung mit der Eingangsscheibe (2a, 2b) oder der Ausgangsscheibe (3a, 3b) steht, um die Eingangs- oder Ausgangsscheibe (2a, 2b) (3a, 3b) in einer Richtung zu drücken oder zu pressen, in der die Eingangs- und Aus­ gangsscheibe dichter zueinander gelangen, wobei die Nockenscheibe (4) eine Nockenfläche (15) umfaßt, die in Berührung mit dem Drückteil (5) steht, um das Drückteil (5) gegen die Eingangsscheibe (2a, 2b) oder die Ausgangsscheibe (3a, 3b) zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (4) Me­ tallfließabschnitte (metal flows) (J4) in ihrem Inneren entlang der Nockenfläche (15) aufweist.

2. Nockenscheibe (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner folgendes aufweist:
einen ersten vorspringenden Abschnitt (12), der in einer Richtung entlang einer Achse (P) der Nockenscheibe (4) in einem zentralen Abschnitt desselben vorspringt;
einen zweiten vorspringenden Abschnitt (13), der in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des ersten vorspringenden Abschnitts (12) entlang der Achse (P) vor­ springt;
einen Flanschabschnitt (14), der sich in radialen Richtungen der Nockenscheibe (4) von dem ersten vorsprin­ genden Abschnitt (12) erstreckt und der die Nockenfläche (15) besitzt, auf der vorspringende Abschnitte (15a) und Ausnehmungsabschnitte (15b) abwechselnd in einer Umfangs­ richtung angeordnet sind;
ein Paßloch (16), welches sich durch den ersten vor­ springenden Abschnitt (12) und den zweiten vorspringenden Abschnitt (13) entlang der Achse (P) der Nockenscheibe (4) erstreckt; und
eine Kugellaufrille (17), die in einer inneren Um­ fangsfläche des Paßloches (16) ausgebildet ist, mit wel­ cher ein rollendes Element (25) in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (4) Me­ tallfließabschnitte (metal flows) (J4) in ihrem Inneren entlang einer Oberfläche der Kugellaufrille (17) aufweist, die in Berührung mit dem rollenden Element (25) gebracht wird.

3. Nockenscheibe (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner folgendes aufweist:
einen ersten vorspringenden Abschnitt (12), der in einer Richtung entlang einer Achse (P) der Nockenscheibe (4) in einem zentralen Abschnitt desselben vorspringt;
einen zweiten vorspringenden Abschnitt (13), der in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des ersten vorspringenden Abschnitts (12) entlang der Achse (P) vor­ springt;
einen Flanschabschnitt (14), der sich in radialen Richtungen der Nockenscheibe (4) von dem ersten vorsprin­ genden Abschnitt (12) erstreckt und der die Nockenfläche (15) besitzt, auf der vorspringende Abschnitte (15a) und Ausnehmungsabschnitte (15b) abwechselnd in einer Umfangs­ richtung angeordnet sind; und
ein Paßloch (16), welches sich durch den ersten vor­ springenden Abschnitt (12) und den zweiten vorspringenden Abschnitt (13) entlang der Achse (P) der Nockenscheibe (4) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (4) Me­ tallfließabschnitte (metal flows) (J4) in ihrem Inneren entlang einer Oberfläche eines Eckenabschnitts (19) ent­ hält, wo der zweite vorspringende Abschnitt (13) die Nockenfläche (15) schneidet.

4. Nockenscheibe (4) für die Verwendung in einem kontinuier­ lich variablen Toroidgetriebe, mit einer Eingangsscheibe (2a, 2b) und einer Ausgangsscheibe (3a, 3b), die an einer Eingangswelle (1) befestigt ist, und einem Drückteil (5), welches in Berührung mit der Eingangsscheibe (2a, 2b) oder der Ausgangsscheibe (3a, 3b) steht, um die Eingangs- oder Ausgangsscheibe (2a, 2b) (3a, 3b) in einer Richtung zu drücken, so daß die Eingangs- und Ausgangsscheiben dichter zueinander gelangen, wobei die Nockenscheibe (4) folgendes aufweist:
eine Nockenfläche (15), die in Berührung mit dem Drückteil (5) steht, um das Drückteil (5) gegen die Ein­ gangsscheibe (2a, 2b) oder die Ausgangsscheibe (3a, 3b) zu drücken;
einen ersten vorspringenden Abschnitt (12), der in einer Richtung entlang einer Achse (P) der Nockenscheibe (4) in einem zentralen Abschnitt derselben vorspringt;
einen zweiten vorspringenden Abschnitt (13), der in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des ersten vorspringenden Abschnitts (12) entlang der Achse (P) vor­ springt;
einen Flanschabschnitt (14), der sich in radialen Richtungen der Nockenscheibe (4) von dem ersten vorsprin­ genden Abschnitt (12) aus erstreckt und eine Nockenfläche (15) aufweist, auf welcher vorspringende Abschnitte (15a) und Ausnehmungsabschnitte (15b) in einer Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind;
ein Paßloch (16), welches sich durch den ersten vor­ springenden Abschnitt (12) und den zweiten vorspringenden Abschnitt (13) entlang der Achse (P) der Nockenscheibe (4) erstreckt; und
eine Kugellaufrille (17), die in einer inneren Um­ fangsfläche des Paßloches (16) ausgebildet ist, mit wel­ cher ein rollendes Element (25) in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (4) in ihrem Inneren Metallfließabschnitte (metal flows) (J4) entlang der Nockenfläche (15), Metallfließabschnitte (J4) entlang einer Oberfläche der Kugellaufrille (17) aufweist, die in Berührung mit dem rollenden Element (25) gebracht wird, und Metallfließabschnitte (J4) entlang einer Ober­ fläche eines Eckenabschnitts (19) aufweist, wo der zweite vorspringende Abschnitt (13) die Nockenfläche (15) schnei­ det.

5. Nockenscheibe (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenhärte der Nockenfläche (15), eine Oberfläche der Kugellaufrille (17) und einer Oberfläche des Eckenabschnitts (19) wenigstens HRc 58 beträgt und daß die interne Härte derselben maximal HRc 55 beträgt.

6. Nockenscheibe (4) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eckenabschnitt (19) eine strahlverfestigte Oberfläche besitzt, auf die eine restli­ che kompressive Spannung aufgebracht ist.