DE19950803C2 - Getriebeeinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine stufenlos verstellbare Getriebe­ einheit mit einem Toroidgetriebe zum Gebrauch beispielsweise als Antriebskraftübertragungssystem für Kraftfahrzeuge.

Es folgt eine Untersuchung der Anwendung eines stufenlos ver­ stellbaren Toroidgetriebes, das schematisch in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, als Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Bei diesem stufenlos verstellbaren Getriebe ist eine Eingangsscheibe 2 koaxial auf einer Antriebswelle 1 gehaltert. Eine Ausgangs­ scheibe 4 ist auf einem Endbereich einer Abtriebswelle 3, die mit der Antriebswelle 1 koaxial ist, fest angeordnet. Dreh­ zapfen 5 und Drehteil 6 sind in einem Gehäuse (nicht gezeigt) angeordnet, in dem das Getriebe enthalten ist. Die Drehzapfen 5 sind in bezug auf die Antriebs- und Abtriebswelle 1 und 3 in verdrehten Positionen angeordnet. Die Drehteile 6 sind um ihre jeweiligen Drehzapfen 5 kippbar.

Jeder Drehzapfen 5 ist an einem entsprechenden Drehteil 6 ange­ bracht. In der Mitte von jedem Drehteil 6 ist eine Verlage­ rungsachse 7 vorgesehen. Wenn ein Drehteil 6 um seinen jeweiligen Drehzapfen 5 schwingt, ändert sich der Neigungs­ winkel seiner entsprechenden Verlagerungsachse 7.

Die Verlagerungsachse 7 an jedem Drehteil 6 trägt eine Treib­ rolle 8. Die Rolle 8 kann sich um die Achse 7 herum drehen. Jede Treibrolle 8 befindet sich zwischen gegenüberliegenden inneren Seitenflächen 2a und 4a der Eingangs- und der Aus­ gangsscheibe 2 und 4.

Die inneren Seitenflächen 2a und 4a sind konkave Oberflächen, die erhalten werden können, wenn ein Kreisbogen um jeden Drehzapfen 5 um die Wellen 1 und 3 gedreht wird. Eine äußere Umfangsoberfläche 8a jeder Treibrolle 8 ist eine sphärische konvexe Oberfläche, die mit den konkaven Oberflächen zusam­ menpaßt. Die äußere Umfangsoberfläche 8a ist in Kontakt mit den inneren Seitenflächen 2a und 4a der Scheiben 2 und 4.

Eine Belastungsnockeneinrichtung 9, die als eine Druckein­ richtung dient, ist zwischen der Antriebswelle 1 und der Ein­ gangsscheibe 2 angeordnet. Die Nockeneinrichtung 9 drückt die Eingangsscheibe 2 elastisch gegen die Ausgangsscheibe 4. Die Drehung der Antriebswelle 1 wird auf die Eingangsscheibe 2 durch die Einrichtung 9 übertragen.

Die Belastungsnockeneinrichtung 9 umfaßt einen Belastungsnocken (eine Nockenplatte) 10, die sich mit der Antriebswelle 1 drehen kann, und eine Vielzahl von Rollen 12 (z. B. vier), die von einem ringförmigen Halteelement 11 so gehalten werden, daß sie eine Abrollbewegung ausführen können.

Eine Nockenfläche 13, die in der Umfangsrichtung gewellt ist, ist an einer Oberfläche (der rechten Oberfläche in Fig. 4) der Belastungsnockeneinrichtung 10 ausgebildet. Eine Nockenfläche 14, deren Gestalt der Nockenfläche 13 gleicht, ist an der äußeren Seitenfläche (der linken Oberfläche in Fig. 4) der Ein­ gangsscheibe 2 ausgebildet. Die Achsen der Rollen erstrecken sich von der Mitte der Antriebswelle 1 in radialer Richtung.

Bei dem so ausgebildeten stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe dreht sich die Belastungsnockeneinrichtung 10 mit der Drehung der Antriebswelle 1. Wenn sich die Nockeneinrichtung 10 dreht, preßt ihre Nockenfläche 13 die Rollen 12 gegen die Nockenfläche 14 der Eingangsscheibe 2. Infolgedessen wird die Eingangs­ scheibe 2 gegen die Treibrollen 8 gepreßt, und gleichzeitig drücken die Nockenflächen 13 und 14 mit den dazwischen befind­ lichen Rollen 12 gegeneinander, woraufhin sich die Eingangs­ scheibe 2 dreht.

Während sich die Eingangsscheibe 2 dreht, drehen sich die Treibrollen 8 um ihre jeweiligen Achsen 7. Die Rotation jeder Rolle 8 wird auf die Ausgangsscheibe 4 übertragen. Wenn sich die Ausgangsscheibe 4 dreht, dreht sich die an der Scheibe 4 fest angeordnete Abtriebswelle 3.

Es folgt nun eine Beschreibung der Art und Weise einer Änderung des Verhältnisses (d. h. des Übersetzungsverhältnisses) der Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 3 zu derjenigen der Antriebswelle 1. Bei Verlangsamung der Rotation der Antriebs­ welle 1 und Übertragung derselben auf die Abtriebswelle 3 werden die Drehteile 6 um ihre jeweiligen Drehzapfen 5 geneigt, wie Fig. 4 zeigt.

Daher ist jede Verlagerungsachse 7 geneigt, so daß die äußere Umfangsfläche 8a jeder Treibrolle 8 mit dem zentralen Bereich der inneren Seitenfläche 2a der Eingangsscheibe 2 und dem äußeren Umfangsbereich der inneren Seitenfläche 4a der Aus­ gangsscheibe 4 in Kontakt ist. Beim Erhöhen der Rotation der Antriebswelle 1 und Übertragen derselben auf die Abtriebswelle 3 werden dagegen die Drehteile 6 in die Gegenrichtung um ihre jeweiligen Drehzapfen 5 gekippt, wie Fig. 5 zeigt.

Somit ist jede Verlagerungsachse 7 so geneigt, daß die äußere Umfangsoberfläche 8a jeder Treibrolle 8 mit dem äußeren Um­ fangsbereich der inneren Seitenfläche 2a der Eingangsscheibe 2 und dem zentralen Bereich der inneren Seitenfläche 4a der Ausgangsscheibe 4 in Kontakt ist. Wenn jede Verlagerungsachse 7 unter einem Winkel geneigt ist, der zwischen den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Winkeln liegt, kann zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle 1 und 3 ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis erreicht werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein spezielleres Beispiel des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes. Bei diesem Beispiel sind die Eingangsscheibe 2 und die Ausgangsscheibe 4 um eine zylin­ drische Antriebswelle 15 herum über Nadellager 16 einzeln drehbar abgestützt. Ein Durchgangsloch 17 mit Kreisquerschnitt ist in dem zentralen Bereich von jeder der Scheiben 2 und 4 ausgebildet.

Die Durchgangslöcher 17 sind so ausgebildet, daß sie in der Axialrichtung der Antriebswelle 15 durch die jeweiligen inneren Seitenflächen 2a und 4a und äußeren Seitenflächen der Scheiben 2 und 4 hindurchgehen. Jedes Nadellager 16 ist zwischen der Innenumfangsfläche seines entsprechenden Durchgangslochs 17 und der Außenumfangsfläche eines Zwischenbereichs der Antriebswelle 15 vorgesehen.

An der Innenumfangsfläche eines Endbereichs jedes Durchgangs­ lochs 17 ist eine Haltenut 18 ausgebildet. Ein Sprengring 19 ist in jede Haltenut 18 eingesetzt. Die Sprengringe 19 in den Haltenuten 18 verhindern, daß die Nadellager 16 aus den Durch­ gangslöchern 17 heraus zu den inneren Seitenflächen 2a und 4a der Scheiben 2 und 4 gleiten.

Der Belastungsnocken 10 ist an einem Endbereich 15c (linker Endbereich in Fig. 6) der Antriebswelle 15 durch Aufkeilen angebracht. Ein Flanschbereich 20 verhindert, daß sich der Nocken 10 von der Eingangsscheibe 2 weg bewegt. Der Bela­ stungsnocken 10 und die Rollen 12 bilden die Belastungsnocken­ einrichtung 9, die die Eingangsscheibe 2 dreht, während sie sie gleichzeitig gegen die Ausgangsscheibe 4 preßt, während die Antriebswelle 15 sich dreht. Ein Abtriebszahnrad 21 ist mit der Ausgangsscheibe 4 über eine Keilnut 22 verbunden. Somit können sich die Scheibe 4 und das Zahnrad 21 synchron miteinander drehen.

Wie Fig. 7 zeigt, sind die gegenüberliegenden Endbereiche der Drehteile 6 von einem Paar von Stützplatten 23 abgestützt. Die Drehteile 6 sind um ihre jeweiligen Drehachsen 5 kippbar und in der Axialrichtung (der Horizontalrichtung in Fig. 7) der Dreh­ zapfen 5 bewegbar. Jede Verlagerungsachse 7 ist in ein kreis­ rundes Loch 24 eingesetzt, das in dem zentralen Bereich jedes Drehteils 6 gebildet ist. Jede Verlagerungsachse 7 hat einen Tragachsenbereich 25 und einen Schwenkbereich 26, die parallel und exzentrisch zueinander verlaufen.

Der Tragachsenbereich 25 ist in jedem Drehteil 6 über ein Ra­ dialnadellager 27, das in das Loch 24 eingesetzt ist, drehbar abgestützt. Jede Treibrolle 8 ist an ihrem jeweiligen Schwenk­ bereich 26 über ein Radialnadellager 28 drehbar abgestützt.

Die paarweisen Verlagerungsachsen 7 sind in bezug auf die An­ triebswelle 15 zueinander entgegengesetzt angeordnet. Die Schwenkbereiche 26 sind zu ihren jeweiligen Tragachsenbereichen 25 in der gleichen Richtung in bezug auf die Drehrichtung der Scheiben 2 und 4 exzentrisch. Die Richtung ihrer Exzentrizität ist im wesentlichen senkrecht zu der Axialrichtung der An­ triebswelle 15. Daher kann sich jede Treibrolle 8 um eine bestimmte Strecke in der Axialrichtung der Antriebswelle 15 bewegen.

Die auf diese Weise bewegbaren Treibrollen 8 können ihre Po­ sitionen in der Axialrichtung der Antriebswelle 15 auch dann verlagern, wenn die Scheiben 2 und 4, die Treibrollen 8 usw. durch erhebliche Belastungen, die während der Drehmomentüber­ tragung auf sie wirken, elastisch verformt werden. Es kann also vermieden werden, daß diese Komponenten übermäßigen Kräften ausgesetzt werden.

Ein Kugeldrucklager 29 und ein Nadeldrucklager 30 sind zwischen jeder Treibrolle 8 und ihrem entsprechenden Drehteil 6 ange­ ordnet. Das Kugellager 29 nimmt eine Druckkraft auf die Treibrolle 8 auf und ermöglicht es der Rolle 8, sich zu drehen. Das Nadellager 30 nimmt eine Drucklast von der Treibrolle 8 auf, die auf einen äußeren Laufring 31 des Kugellagers 29 wirkt. Ferner ermöglicht es das Lager 30 dem Schwenkbereich 26 und dem äußeren Laufring 31, um den Tragachsenbereich 25 herum zu schwingen.

Eine Treibstange 32 ist mit einem Endbereich (dem linken End­ bereich in Fig. 7) jedes Drehteils 6 verbunden. Ein Antriebs­ kolben 33 ist an der Außenumfangsfläche eines Zwischenbereichs jeder Treibstange 32 befestigt. Jeder Kolben ist flüssigkeits­ dicht in einem Antriebszylinder 34 untergebracht.

Bei dem so aufgebauten stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe wird die Rotation der Antriebswelle 15 über die Belastungs­ nockeneinrichtung 9 auf die Eingangsscheibe 2 übertragen. Die Drehung der Eingangsscheibe 2 wird durch die Treibrollen 8 auf die Ausgangsscheibe 4 übertragen. Die Drehung der Ausgangs­ scheibe 4 wird auf das Abtriebszahnrad 21 übertragen.

Bei einer Änderung des Verhältnisses zwischen den jeweiligen Drehzahlen der Antriebswelle 15 und des Abtriebszahnrads 21 werden die paarweisen Antriebskolben 33 in entgegengesetzte Richtungen verlagert. Während die Kolben 33 auf diese Weise verlagert werden, werden die paarweisen Drehteile 6 in entge­ gengesetzten Richtungen verlagert.

Beispielsweise bewegt sich in Fig. 7 die untere Treibrolle 8 nach rechts und die obere Treibrolle 8 nach links. Infolge­ dessen ändern sich die Richtungen von Tangentialkräften, die auf die Bereiche wirken, an denen die jeweiligen Außenumfangs­ flächen 8a der Treibrollen 8 und die inneren Seitenflächen 2a und 4a der Scheiben 2 und 4 miteinander in Berührung sind. Wenn sich die Richtungen dieser Kräfte auf diese Weise ändern, neigen sich die Drehteile 6 in entgegengesetzten Richtungen um ihre jeweiligen Drehzapfen 5.

Infolgedessen ändern sich wie in dem in den Fig. 4 und 5 ge­ zeigten Fall die Kontaktstellen zwischen den jeweiligen Außenumfangsflächen 8a der Treibrollen 8 und den inneren Seitenflächen 2a und 4a der Scheiben, so daß sich das Überset­ zungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 15 und dem Ab­ triebszahnrad 21 ändert.

Während der Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 15 und dem Abtriebszahnrad 21 unterliegen die Kontaktzonen zwischen den Komponenten einer gewissen elastischen Formänderung durch übertragene Belastungen. Da jede Treibrolle 8 in der Axial­ richtung der Antriebswelle 15 aufgrund der elastischen Form­ änderung verlagert wird, dreht sich die Verlagerungsachse 7, die die Rollen 8 abstützt, geringfügig um ihren entsprechenden Tragachsenbereich 25.

Während dieses Vorgangs wird der äußere Laufring 31 von jedem Druckkugellager 29 und seinem entsprechenden Drehteil 6 relativ zueinander verlagert. Da das Drucknadellager 30 zwischen dem äußeren Laufring 31 und dem Drehteil 6 angeordnet ist, erfor­ dert die relative Verlagerung nur eine kleine Kraft. Somit kann der Neigungswinkel jeder Verlagerungsachse 8 mit einer kleinen Kraft geändert werden.

In den veröffentlichten JP-Patentanmeldungen KOKAI 1-234646, 7-158711, 8-21503 und 8-35549 werden stufenlos verstellbare Toroidgetriebe vom Doppelhohlraum-Typ beschrieben, die ent­ wickelt wurden, um die von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle zu übertragende Drehkraft zu steigern. Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, weist ein solches Doppelhohlraumgetriebe zwei Eingangsscheiben 2A und 2B sowie zwei Ausgangsscheiben 4 auf, die die Antriebswelle 15a umgeben. Die Scheiben 2A, 2B und 4 sind parallel zueinander in bezug auf die Richtung der Kraft­ übertragung angeordnet.

Bei dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe ist auf einem Zwischenbereich der Antriebswelle 15a ein Abtriebszahnrad 21a vorgesehen. Das Abtriebszahnrad 21a ist in bezug auf die Antriebswelle 15a drehbar. Eine zylind­ rische Buchse 35 ist in dem zentralen Bereich des Abtriebs­ zahnrads 21a vorgesehen. Die beiden Ausgangsscheiben 4 sind einzeln an den entgegengesetzten Endbereichen der Buchse 35 durch Aufkeilen befestigt.

Ein Nadellager 16 ist zwischen der Innenumfangsfläche eines Durchgangslochs 17 in dem zentralen Bereich jeder Ausgangs­ scheibe 4 und der Außenumfangsfläche der Antriebswelle 15a vorgesehen. Das Lager 16 stützt jede Ausgangsscheibe 4 und das Abtriebszahnrad 21a so ab, daß sie um die Antriebswelle 15a drehbar und in der Axialrichtung bewegbar sind.

Die Eingangsscheiben 2A und 2B an den entgegengesetzten End­ bereichen der Antriebswelle 15a können sich gemeinsam mit der Welle 15a drehen. Die Antriebswelle 15a wird von einer An­ triebskraft gedreht, die von einer Antriebswelle 36 auf der linken Seite von Fig. 8 über die Belastungsnockeneinrichtung 9 übertragen wird.

Ein Radiallager 37 ist zwischen der Außenumfangsfläche des End­ bereichs der Welle 36 und der Innenumfangsfläche des Endbe­ reichs der Antriebswelle 15a vorgesehen. Ein Gleitlager oder Nadellager wird als Lager 37 verwendet. Das Radiallager 37 verbindet die Antriebswelle 36 und die Antriebswelle 15a so miteinander, daß sie um eine bestimmte Strecke in der Drehrich­ tung relativ verlagert werden können, ohne ihre koaxiale Bezie­ hung zu verändern.

Eine konusförmige Scheibenfeder 39, die eine relativ große Abstoßungskraft erzeugen kann, ist zwischen der rückwärtigen Oberfläche der ersten Eingangsscheibe 2A auf der rechten Seite von Fig. 8 und einer Belastungsmutter 38 auf der Antriebswelle 15a angeordnet. Die Mutter 38, unterstützt von der Feder 39, hemmt die Eingangsscheibe 2A an einer Verlagerung relativ zu der Welle 15a in der Axialrichtung.

Die zweite Eingangsscheibe 2B, die dem Belastungsnocken 10 zugewandt ist, kann mittels einer Längsführung 40 relativ zu der Antriebswelle 15a in der Axialrichtung verlagert werden. Ein Halteschulterbereich 41 ist an der Außenumfangsfläche eines Zwischenabschnitts (nahe der Längsführung 40) der Antriebswelle 15a ausgebildet.

Eine konisch ausgebildete Scheibenfeder 42 ist zwischen dem Schulterbereich 41 und einer Endfläche der Eingangsscheibe 2B angeordnet. Die Feder 42 erzeugt eine Abstoßungskraft, die kleiner als diejenige ist, die von der Feder 39 erzeugt wird. Die Abstoßungskraft von der Feder 39 bringt auf die Kontakt­ bereiche zwischen den inneren Seitenflächen 2a und 4a der Scheiben 2A, 2b und 4 und den jeweiligen Außenumfangsflächen 8a der Treibrollen 8 einen Steuerdruck auf.

Auf der Basis dieses Steuerdrucks kann ein Kontaktdruck auf die Kontaktbereiche auch dann aufgebracht werden, wenn die Belastungsnockeneinrichtung 9 keine oder nur eine geringe Schubkraft erzeugt. Somit kann das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe auch ein niedriges Drehmoment übertragen.

Das Abtriebszahnrad 21a ist in einer Zwischenwand 43 im Inneren des Gehäuses über Schrägkugellager 44 so abgestützt, daß es drehbar und in der Axialrichtung unbeweglich ist. Bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe vom Doppelhohlraum-Typ wird zugelassen, daß sich wenigstens eine der Eingangsscheiben 2A und 2B in der Axialrichtung der Antriebswelle 15a mittels der Längsführung 40 bewegen kann.

Das ist so, damit die Eingangsscheiben 2A und 2B, die synchron miteinander drehbar sind, sich um eine bestimmte Strecke in der Axialrichtung der Antriebswelle 15a aufgrund der elastischen Formänderung der Komponenten bewegen können, die durch die Druckkraft von der Belastungsnockeneinrichtung 9 hervorgerufen wird.

Im Gebrauch des stufenlos versetellbaren Toroidgetriebes vom Doppelhohlraum-Typ, das wie oben erläutert aufgebaut ist, wird die Rotation der Antriebswelle 36 auf die zweite Eingangs­ scheibe 2B durch die Belastungsnockeneinrichtung 9 übertragen. Während die Rotation der Eingangsscheibe 2B auf die erste Eingangsscheibe 2A über die Antriebswelle 15a übertragen wird, drehen sich die beiden Eingangsscheiben 2A und 2B synchron. Die jeweiligen Rotationen der Eingangsscheiben 2A und 2B werden einzeln über die Treibrollen 8 auf ihre entsprechenden Aus­ gangsscheiben 4 übertragen. Infolgedessen dreht sich die Buchse 35, die in Keilnuteingriff mit der Ausgangsscheibe 4 ist.

Während sich die Buchse 35 dreht, dreht sich das Abtriebs­ zahnrad 21a. Somit wird bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe vom Doppelhohlraum-Typ das von der Antriebswelle 36 auf das Abtriebszahnrad 21a übertragene Drehmoment durch zwei Antriebskraftübertragungszüge (zwei Eingangsscheiben 2A und 2B und zwei Ausgangsscheiben 4) übertragen, die parallel zueinander angeordnet ist. Somit kann das Getriebe vom Doppelhohlraum-Typ ein höheres Drehmoment als ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe vom Einzelhohlraum-Typ (in den Fig. 4 und 5 gezeigt) übertragen.

Ferner kann bei dem Doppelhohlraum-Getriebe das Übersetzungs­ verhältnis zwischen den Scheiben 2A, 2B und 4 synchron mit­ einander geändert werden, indem der Neigungswinkel der Treib­ rolle 8 zwischen der einen Eingangsscheibe 2A und ihrer ent­ sprechenden Ausgangsscheibe 4 und derjenige der Treibrolle 8 zwischen der anderen Eingangsscheibe 2B und ihrer entspre­ chenden Ausgangsscheibe 4 synchron geändert wird.

In dem Fall, in dem das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, können ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe 47 und ein Planetengetriebe 50 auf die in Fig. 10 gezeigte Weise kombiniert werden. Bei der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit, in der das Toroid­ getriebe 47 mit dem Planetengetriebe 50 kombiniert ist, ist eine Antriebswelle (Kurbelwelle) 46 eines Motors 45 zur Verwendung als Antriebsquelle mit einer Eingangswelle des Getriebes 47 verbunden.

Das Getriebe 47 ist auf die gleiche Weise wie das in den Fig. 6 und 7 gezeigte ausgebildet. Eine Abtriebswelle 49 zum Drehen der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs ist mit einem Sonnenrad gekoppelt, das Teil des Planetengetriebes 50 ist. Die Abtriebs­ welle 49 dreht sich mit dem Sonnenrad. Herkömmliche Differen­ tialräder sind zwischen der Abtriebswelle 49 und den Antriebs­ rädern angeordnet.

Die Ausgangsscheiben des stufenlos verstellbaren Toroidge­ triebes 47 und Elemente, die Teil des Planetengetriebes 50 sind, sind über eine erste Kraftübertragungseinrichtung 52 verbunden, so daß sie eine Drehkraft übertragen können. Die Antriebswelle des Getriebes 47 und die Antriebswelle 46 sind mit den anderen Elementen des Planetengetriebes 50 durch eine zweite Kraftübertragungseinrichtung 53 verbunden, so daß sie eine Drehkraft übertragen können.

Ferner ist die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit mit einer Schalteinrichtung verbunden, um den Zustand des Getriebes zwischen der Antriebswelle 46 und der Abtriebswelle 49 in einen Hochdrehzahl-Fahrmodus, einen Niedrigdrehzahl-Fahrmodus oder einen Rückwärts-Fahrmodus umzuschalten.

Bei dieser stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit ist das Verhältnis (β/α) zwischen einem Übersetzungsverhältnis α der ersten Kraftübertragungseinrichtung 52 und einem Übersetzungs­ verhältnis β der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 53 im wesentlichen gleich einem Übersetzungsverhältnis (dem Über­ setzungsverhältnis zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle 1 und 3 in dem in Fig. 5 gezeigten Zustand) i_H für die maximale Übersetzung ins Schnelle des stufenlos verstellbaren Toroid­ getriebes 47 gemacht.

Die in Fig. 10 gezeigte stufenlos verstellbare Getriebeeinheit ist vom Antriebskraftverteilungs-Typ. Die Getriebeeinheit dieses Typs ist so ausgelegt, daß die gesamte Antriebskraft (Drehkraft), die auf die Antriebswelle 46 aufgebracht wird, im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus durch das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 zu der Abtriebswelle 49 übertragen wird.

Im Hochdrehzahl-Fahrmodus dagegen wird die auf die Antriebs­ welle 46 aufgebrachte Antriebskraft durch das Planetengetriebe 50 auf die Abtriebswelle 49 übertragen und wird durch das Planetengetriebe 50 zum Teil auf die Ausgangsscheiben des Toroidgetriebes 47 aufgebracht. Somit wird die Antriebskraft des Motors 45 zu der Abtriebswelle 49 im Niedrigdrehzahl-Fahr­ modus nur durch das Toroidgetriebe 47 übertragen.

Im Hochdrehzahl-Fahrmodus wird die Antriebskraft des Motors 45 über das Planetengetriebe 50 zu der Abtriebswelle 49 über­ tragen. Dadurch kann das auf das Toroidgetriebe 47 im Hoch­ drehzahl-Fahrmodus aufgebrachte Drehmoment verringert werden, um dadurch die Lebensdauer der Komponenten des Getriebes 47 zu erhöhen, und der Drehmomentübertragungs-Wirkungsgrad der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit kann insgesamt verbessert werden.

Die herkömmliche stufenlos verstellbare Getriebeeinheit vom Antriebskraftverteilungs-Typ kann jedoch nicht immer eine hohe Antriebskraft effizient übertragen. Beispielsweise ist bei einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit, die in der JP- Patentanmeldung KOKAI 1-169169 beschrieben ist, ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe vom Einzelhohlraum-Typ mit zwei Planetengetrieben kombiniert.

Daher ist die herkömmliche Getriebeeinheit groß und kompliziert aufgebaut und kann wegen ihres großen Gewichts eine hohe Drehkraft nicht effizient übertragen. Eine stufenlos verstell­ bare Getriebeeinheit, die in der JP-Patentanmeldung KOKAI 1-312266 beschrieben wird, weist das gleiche Problem auf.

In der JP-Patentanmeldung KOKAI 9-89072 wird eine stufenlos verstellbare Getriebeeinheit vom sogenannten Geared-Neutral- Typ, die ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit einem Planetengetriebe kombiniert, angegeben. Die Getriebeeinheit dieses Typs ist so ausgelegt, daß die Antriebskraft im Niedrig­ drehzahl-Fahrmodus durch das Planetengetriebe und das Toroid­ getriebe, und im Hochdrehzahl-Fahrmodus nur durch das Toroid­ getriebe übertragen wird.

Im Fall der Getriebeeinheit dieses Geared-Neutral-Typs unter­ liegt das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe während des Zeitraums vom Anfahren bis zum Niedrigdrehzahl-Fahrmodus einem hohen Drehmoment. Der Übertragungswirkungsgrad ist daher gering, und Lebensdauer und kompakte Bauweise der Bestandteile des Getriebes sind nur schwer miteinander zu vereinbaren. Eine stufenlos verstellbare Getriebeeinheit, die in der JP-Patent­ anmeldung KOKAI 10-103461 beschrieben wird, weist das gleiche Problem auf.

Bei den stufenlosen Getrieben nach DE 197 50 166 A1 soll über eine gezielte Lastreduzierung die Lebensdauer der Getriebeele­ mente verlängert werden. Konkret wird von einem einstufigen Doppelrad-Planetengetriebe-Mechanismus ausgegangen, bei dem auch bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine Verringerung des über das stufenlose Toroidgetriebe übertragenen Drehmoments erzielt werden kann. Weiterhin enthält die DE 197 50 166 A1 den Hinweis bezüglich eines möglichen Einsatzes eines stufenlosen Doppel­ hohlraum-Toroidgetriebes.

Beim Stand der Technik nach US-PS 5,820,510 bzw. EP 0 866 242 A2 sind Doppelhohlraum-Toroidgetriebe gezeigt, bei denen die dortigen Ausgangsscheiben einstückig mit dem Abtriebszahnrad verbunden sind mit der Folge komplizierterer Fertigungs- bzw. Montagetechnologien.

Bezüglich der DE 197 03 544 A1 ist festzuhalten, daß dort auf ein Getriebe verwiesen wird, bei dem die Antriebsleistung in einem ersten Leistungsbereich von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle direkt übertragen wird und wobei in einem zweiten Leistungsbereich die Kraftübertragung über ein stufenlos ver­ stellbares Getriebe erfolgt. Hinweise auf den Einsatz eines Doppelhohlraum-Toroidgetriebes sind diesem Stand der Technik nicht zu entnehmen.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Getriebeeinheit als Kombination Toroidge­ triebe/Planetengetriebe anzugeben, welche eine wesentliche Verbesserung im Montageprozeß ermöglicht mit der Folge, daß die Fertigungskosten reduziert werden können und wobei das Getriebe im Einsatz eine möglichst geringe Eigengeräuschentwicklung aufweist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmals­ kombination nach Patentanspruch 1, wobei der Unteranspruch eine zweckmäßige Ausgestaltung darstellt.

Die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt. Zuerst wird im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus die Antriebskraft der Eingangswelle durch das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe auf die Abtriebswelle übertragen. Somit sind im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus ein Sonnenrad, ein Hohlrad und ein Träger, die das Planetengetriebe bilden, in irgendeiner Kombination miteinander gekoppelt. Dadurch können sich das Hohlrad und der Träger um das Sonnenrad drehen.

In diesem Zustand wird die Rotation der Eingangswelle auf die Abtriebswelle nur durch das stufenlos verstellbare Toroidge­ triebe übertragen. In diesem Niedrigdrehzahl-Fahrmodus kann das Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangs- und den Ausgangs­ scheiben auf die gleiche Weise wie im Fall des stufenlos ver­ stellbaren Toroidgetriebe vom Doppelhohlraum-Typ entsprechend den Fig. 8 und 9 geändert werden.

Im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus ist somit das Übersetzungsver­ hältnis zwischen der Eingangs- und der Abtriebswelle, also das Übersetzungsverhältnis der gesamten Getriebeeinheit, gleich dem Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Toroid­ getriebes. Das Drehmoment, das im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus auf das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe aufgebracht wird, ist gleich dem Drehmoment, das auf die Eingangswelle wirkt.

Der Übertragungs-Wirkungsgrad für die von der Eingangswelle auf die Abtriebswelle im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus übertragene Antriebskraft (oder der Übertragungs-Wirkungsgrad für die gesamte stufenlos verstellbare Getriebeeinheit) ist abhängig von dem Übertragungs-Wirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes selbst. Bei dem stufenlos verstellbaren Getriebe vom Doppelhohlraum-Typ, das die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit der Erfindung bildet, kann die in der Druckein­ richtung (der Belastungsnockeneinrichtung oder dergleichen) erzeugte Axialkraft in der Getriebeeinheit aufgehoben werden.

Daher wirkt keine wesentliche Axialkraft auf Wälzlager, die die Eingangs- und Ausgangsscheiben abstützen, so daß verhindert werden kann, daß das auf jedes Wälzlager aufgebrachte Dreh­ moment höher wird. Somit wird der Übertragungs-Wirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes verbessert, so daß der Übertragungs-Wirkungsgrad der gesamten Getriebeeinheit, die das Toroidgetriebe enthält, ebenfalls verbessert wird.

Fig. 11A zeigt die Beziehung zwischen dem Drehmoment, das auf ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe vom Einzelhohlraum- Typ aufgebracht wird, und dem Übertragungs-Wirkungsgrad dieses Getriebes.

Fig. 11B zeigt die Beziehung zwischen dem Drehmoment, das auf das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe vom Doppelhohlraum- Typ aufgebracht wird, und dem Übertragungs-Wirkungsgrad dieses Getriebes.

In diesen Diagrammen bezeichnen die Ordinate bzw. die Abszisse den Übertragungs-Wirkungsgrad bzw. das Eingangsdrehmoment (N.m). In den Fig. 11A und 11B bezeichnet "i" das Übersetzungs­ verhältnis zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben, die das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe bilden. Wenn der Wert von "i" kleiner als 1 ist, übersetzt das Getriebe ins Schnelle.

Wenn das zu übertragende Drehmoment hoch ist, kann speziell, wie die Fig. 11A und 11B zeigen, das Getriebe vom Doppelhohl­ raum-Typ einen höheren Übertragungs-Wirkungsgrad als das Ge­ triebe vom Einzelhohlraum-Typ haben. Ferner kann das Getriebe vom Doppelhohlraum-Typ eine höhere Antriebskraft als das Ge­ triebe vom Einzelhohlraum-Typ übertragen. Somit kann die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit der Erfindung eine höhere Antriebskraft mit höherem Wirkungsgrad übertragen.

Im Hochdrehzahl-Fahrmodus wird bei der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit der Erfindung die Antriebskraft durch den Planetengetriebezug übertragen und teilweise über den Planeten­ getriebezug auf das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe übertragen. In diesem Fall wird Drehmoment von dem Planeten­ getriebe auf die Ausgangsscheiben, die das Toroidgetriebe bilden, übertragen. In diesem Zustand ändert sich das Über­ setzungsverhältnis der gesamten Getriebeeinheit in Abhängigkeit von Unterschieden zwischen den jeweiligen Drehgeschwindigkeiten des Sonnenrads, des Hohlrades und des Trägers.

Anders ausgedrückt, es kann das Übersetzungsverhältnis der gesamten Getriebeeinheit eingestellt werden, wenn die Ge­ schwindigkeitsunterschiede zwischen dem Sonnenrad, dem Hohlrad und dem Träger geändert werden, indem das Übersetzungsverhält­ nis des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes geändert wird. Wenn das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu einer lang­ sameren Übersetzung hin geändert wird, ändert sich in diesem Fall das Übersetzungsverhältnis der gesamten Getriebeeinheit zu einer schnelleren Übersetzung hin.

Wenn daher im Hochdrehzahl-Fahrmodus das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes zu einer langsa­ meren Übersetzung hin geändert wird, um dasjenige der Getriebe­ einheit zu einer schnelleren Übersetzung hin zu ändern, dann wird das auf das Toroidgetriebe aufgebrachte Drehmoment propor­ tional dazu verringert. Infolgedessen können die einzelnen Bauelemente des Toroidgetriebes eine verbesserte Lebensdauer und einen höheren Übertragungs-Wirkungsgrad haben.

Wie oben beschrieben, ist die stufenlos verstellbare Getriebe­ einheit vom Antriebskraftverteilungs-Typ gebildet, indem das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe und das Planetengetriebe kombiniert werden, so daß das durch das Toroidgetriebe gehende Drehmoment herabgesetzt werden kann. Daher können Belastungen, die auf die Eingangs- und Ausgangsscheiben des Toroidgetriebes, auf Treibrollen und andere bei der Drehmomentübertragung beteiligte Komponenten wirken, verringert werden, so daß diese Komponenten eine befriedigende Lebensdauer haben.

Fig. 12A zeigt die Beziehung zwischen dem Übersetzungsverhält­ nis einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Geared- Neutral-Typ, die mit dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe versehen ist, und dem Drehmomentwert, der mittels der Treib­ rollen übertragen wird.

Fig. 12B zeigt die Beziehung zwischen dem Übersetzungsverhält­ nis einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Antriebs­ kraftverteilungs-Typ, die mit dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe versehen ist, und dem Wert des Drehmoments, das durch die Treibrollen übertragen wird.

In diesen Figuren bezeichnet die Abszisse den Kehrwert des Übersetzungsverhältnisses der stufenlos verstellbaren Getriebe­ einheit. Die Ordinate bezeichnet das Verhältnis (T/t) zwischen dem Drehmoment T, das durch die Treibrollen geht, und dem Drehmoment t, das auf die Antriebswelle der Getriebeeinheit aufgebracht wird.

In den Fig. 12A und 12B bezeichnen die Pfeile A und B indivi­ duell Zeitpunkte zum Umschalten zwischen dem Niedrig- und dem Hochdrehzahl-Fahrmodus. Bei der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Antriebskraftverteilungs-Typ gemäß der Erfindung (Fig. 12B) ist, wie die Fig. 12A und 12B zeigen, das Drehmoment T, das durch das stufenlos verstellbare Toroidge­ triebe im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus geht, gleich dem Drehmoment t, das auf die Antriebswelle der Getriebeeinheit aufgebracht wird (T/t = 1).

Im Hochdrehzahl-Fahrmodus ist das Drehmoment T, das durch das Toroidgetriebe geht, niedriger als das Drehmoment t, das auf die Antriebswelle aufgebracht wird (T/t < 1). Im Fall der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Geared-Neutral-Typ (Fig. 12A) dagegen ist das Drehmoment T, das im Hochdrehzahl- Fahrmodus durch das Getriebe geht, äquivalent dem Drehmoment t, das auf die Antriebswelle der Getriebeeinheit aufgebracht wird (T/t = 1).

Im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus ist in diesem Fall das Drehmoment T, das durch das Toroidgetriebe geht, viel höher als das Dreh­ moment t, das auf die Antriebswelle der Getriebeeinheit auf­ gebracht wird (T/t < 1). Bei der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Antriebskraftverteilungs-Typ gemäß der Erfindung ist, wie die Fig. 12A und 12B zeigen, das Drehmoment T, das durch das Getriebe geht, so niedrig, daß Belastungen, die auf die einzelnen Komponenten des Getriebes aufgebracht werden, verringert werden können.

Wenn die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit als Kraftfahr­ zeug-Getriebeeinheit verwendet wird, kann die hohe Lebensdauer des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes aufrechterhalten werden, ohne daß umständliche Steuerungsvorgänge, wie etwa die Verringerung der Motorausgangsleistung im Niedrigdrehzahl- Fahrmodus, durchgeführt werden müssen.

Die vorgestellte stufenlos verstellbare Getriebeeinheit hat einen hohen Antriebskraftübertragungs-Wirkungsgrad und hohe Lebensdauer und kann in ihrer Größe und ihrem Gewicht verrin­ gert sein. Es versteht sich, daß die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit zur Verwendung in jedem Kraftfahrzeug ausge­ bildet ist. Sie eignet sich jedoch besonders zur Verwendung in einem Fahrzeug mit Frontantrieb und Frontmotor.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung der in Fig. 1 gezeigten stufenlos verstellbaren Getriebe­ einheit;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine seitliche Teilschnittansicht eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes in einem Zustand mit Übersetzung in Langsame;

Fig. 5 eine seitliche Teilschnittansicht des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes von Fig. 4 in einem Zustand mit Übersetzung ins Schnelle;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines herkömmlichen stufenlos verstellbaren Getriebes vom Einzelhohlraum-Typ;

Fig. 7 eine Schnittansicht des stufenlos verstellbaren Getriebes entlang der Linie F7-F7 von Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht eines stufenlos verstellbaren Getriebes vom Doppelhohlraum-Typ, das die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit der Erfindung bildet;

Fig. 9 eine Schnittansicht des stufenlos verstellbaren Getriebes entlang der Linie F9-F9 von Fig. 8;

Fig. 10 ein Blockbild, das schematisch eine Anordnung einer bei der Erfindung verwendeten stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Antriebskraftverteilungs-Typ zeigt;

Fig. 11A ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Dreh­ moment und dem Übertragungs-Wirkungsgrad des stufen­ los verstellbaren Toroidgetriebes vom Einzelhohlraum- Typ zeigt;

Fig. 11B ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Dreh­ moment und dem Übertragungs-Wirkungsgrad des stufen­ los verstellbaren Toroidgetriebes vom Doppelhohlraum- Typ zeigt;

Fig. 12A ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Über­ setzungsverhältnis einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Zwischengetriebe-Neutral-Typ und dem Drehmoment zeigt, das durch das stufenlos ver­ stellbare Toroidgetriebe der Einheit geht; und

Fig. 12B ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Über­ setzungsverhältnis einer stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit vom Antriebskraftverteilungs-Typ und dem Drehmoment zeigt, das durch das stufenlos ver­ stellbare Toroidgetriebe der Einheit geht.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nachstehend eine stufenlos verstellbare Getriebeeinheit beschrieben. Diese stufenlos verstellbare Getriebeeinheit hat eine Eingangs- bzw. Antriebswelle 55. Die Eingangswelle 55 ist mit einer Antriebs­ welle (Kurbelwelle) 46 eines Motors 45, der als Antriebsquelle dient, über eine Anlaßkupplung 56 verbunden und wird von dem Motor 45 gedreht.

Die Kupplung 56, die beispielsweise ein Drehmomentwandler oder eine elektromagnetische Kupplung ist, ist in Reihe mit der Antriebswelle 46 und der Eingangswelle 55 zwischen dem ein­ gangsseitigen Endbereich (dem linken Endbereich in Fig. 1) der Eingangswelle 55 und dem ausgangsseitigen Endbereich (dem rechten Endbereich in Fig. 1) der Antriebswelle 46 verbunden.

In dem in Fig. 1 gezeigten Fall sind die Antriebswelle 46 und die Eingangswelle 55 miteinander koaxial. Eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 49, die ihre Antriebsleistung aufgrund der Ro­ tation der Eingangswelle 55 entnimmt, ist parallel zu der Eingangswelle 55 so angeordnet, daß sie unabhängig von der Eingangswelle 55 drehbar ist.

Ein Gehäuse 54, in dem die stufenlos verstellbare Getriebe­ einheit enthalten ist, ist mit einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe 47 versehen, das nahe der Eingangswelle 55 angeordnet ist. Ein Planetengetriebe 50 befindet sich nahe der Abtriebswelle 49. Die Eingangs- und die Abtriebswelle 55 und 49 sind im Inneren des Gehäuses 54 über Wälzlager 55a bzw. 49a so abgestützt, daß sie drehbar und in der Axialrichtung unbe­ weglich sind.

Das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 vom Doppelhohl­ raum-Typ ist ebenso wie das in den Fig. 8 und 9 gezeigte aufgebaut. Das Getriebe 47 hat ein Paar Eingangsscheiben 2A und 2B und ein Paar Ausgangsscheiben 4. Diese Scheiben 2A, 2B und 4 sind um eine Antriebswelle 15a herum auf solche Weise ange­ ordnet, daß sie koaxial und parallel zueinander in bezug auf die Richtung der Kraftübertragung sind. Die Antriebswelle 15a des Getriebes 47 ist mit der Eingangswelle 55 der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit als Gesamtkonstruktion koaxial.

Die paarigen Eingangsscheiben 2A und 2B sind einzeln auf den entgegengesetzten Endbereichen der Antriebswelle 15a so ge­ haltert, daß sie synchron mit der Welle 15a drehbar sind. Die paarigen Ausgangsscheiben 4 sind auf einem axialen Zwischen­ bereich der Antriebswelle 15a so abgestützt, daß sie synchron um die Welle 15a drehbar sind.

Die Ausgangsscheiben 4 sind einzeln auf den entgegengesetzten Endbereichen einer Buchse 35 durch Keilverbindungen festgelegt.

Die Buchse 35 ist in einer Zwischenwand 43, die im Inneren des Gehäuses 54 befestigt ist, drehbar gelagert. Die Wand 43 hat eine Doppelstruktur. Die Buchse 35 führt durch ein Durchgangs­ loch 58, das in der Wand 43 ausgebildet ist.

Die Buchse 35 ist in der Zwischenwand 43 über ein Paar von Wälzlagern, z. B. Schrägkugellager 44, abgestützt, die radiale und axiale Belastungen aufnehmen können, so daß sie drehbar und in der Axialrichtung unbeweglich sind. Ein Abtriebszahnrad 21a, das Teil einer ersten Antriebskraftübertragungseinrichtung 52 ist, ist an einem axialen Zwischenbereich der Buchse 35 zwischen den Kugellagern 44 befestigt.

Eine Vielzahl von Treibrollen 8, normalerweise zwei oder drei, ist zwischen einer innenseitigen Fläche 2a der ersten Ein­ gangsscheibe 2A und einer innenseitigen Fläche 4a der Aus­ gangsscheibe 4, die der Scheibe 2A gegenübersteht, angeordnet. Eine Vielzahl von Treibrollen 8 ist ferner zwischen einer innenseitigen Fläche 2a der zweiten Eingangsscheibe 2B und einer innenseitigen Fläche 4A der Ausgangsscheibe 4, die der Scheibe 2B gegenübersteht, angeordnet.

Die jeweiligen Außenumfangsflächen 8a der Treibrollen 8 sind mit den jeweiligen innenseitigen Flächen 2a und 4a der Scheiben 2A, 2B und 4 einzeln in Kontakt. Jede Treibrolle 8 ist mittels einer Verlagerungsachse 7 (in Fig. 8 gezeigt) drehbar an einem Drehteil 6 abgestützt (in Fig. 8 gezeigt).

Dieses stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 ist auf die gleiche Weise wie das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe vom Doppelhohlraum-Typ gemäß den Fig. 8 und 9 aufgebaut. Daher schwingen die einzelnen Drehteile 6 synchron miteinander, so daß die jeweiligen Neigungswinkel der Verlagerungsachsen 7, die die Treibrollen 8 einzeln abstützen, sich synchron ändern.

Während dieses Vorgangs ändert sich das Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Eingangsscheibe 2A und ihrer entsprechenden Ausgangsscheibe 4 und das zwischen der zweiten Eingangsscheibe 2B und ihrer entsprechenden Ausgangsscheibe 4 synchron.

Das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 weist eine Belastungsnockeneinrichtung 9 auf, die als Druckeinrichtung dient. Eine Nockenplatte 10, die einen Teil der Belastungs­ nockeneinrichtung 9 bildet, ist an dem eingangsseitigen Endbereich (linken Endbereich in Fig. 1) der Antriebswelle 15a über ein Wälzlager 60 drehbar gelagert. Ein Schrägkugellager wird als Beispiel für das Wälzlager 60 verwendet.

Wenn die Belastungsnockeneinrichtung 9 betätigt wird, überträgt das Lager 60 eine Druckkraft, die auf die Nockenplatte 10 und die Antriebswelle 15a wirkt. Vorsprünge 61 sind an der Rück­ seite der Nockenplatte 10 ausgebildet. Die Eingangswelle 55 ist mit Treibarmen 62 versehen. Während die Vorsprünge 61 und die Treibarme 62 in Eingriff miteinander sind, kann sich die Nockenplatte 10 synchron mit der Eingangswelle 55 drehen.

Die zweite Eingangsscheibe 2B, die nahe der Belastungsnocken­ einrichtung 9 angeordnet ist, wird zu ihrer entsprechenden Ausgangsscheibe 4 hin gedrängt, während sie sich mit der Ro­ tation der Eingangswelle 55 dreht. Gleichzeitig wird auch die erste Eingangsscheibe 2A zu ihrer entsprechenden Ausgangs­ scheibe 4 hin gedrängt, während sie sich dreht.

Ein Sonnenrad 51, das das Planetengetriebe 50 bildet, ist auf einem axialen Zwischenbereich der Abtriebswelle 49 befestigt. Somit dreht sich die Abtriebswelle 49, wenn sich das Sonnenrad 51 dreht. Ein Hohlrad 63 ist um das Sonnenrad 51 herum auf solche Weise angeordnet, daß es sich koaxial mit und unabhängig von dem Sonnenrad 51 drehen kann.

Eine Vielzahl von Planetenradeinheiten 64 (normalerweise drei oder vier Einheiten) ist zwischen der Innenumfangsfläche des Hohlrades 63 und der Außenumfangsfläche des Sonnenrads 51 angeordnet. Jede Planetenradeinheit 64 hat ein Paar von Pla­ netenrädern, die miteinander in Eingriff sind.

In jeder Planetenradeinheit 64 ist ein Planetenrad mit dem Hohlrad 63 und das andere mit dem Sonnenrad 51 in Eingriff. Ein Planetenradpaar wird für jede Planetenradeinheit verwendet, um das Sonnenrad 51 und das Hohlrad 63 zu veranlassen, sich in derselben Richtung zu drehen.

Wenn die Räder 51 und 63 aufgrund der Anordnung anderer Kom­ ponenten der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit nicht so ausgebildet sein müssen, daß sie sich in der gleichen Richtung drehen, kann ein und dasselbe Planetenrad veranlaßt werden, mit beiden Rädern 51 und 63 zu kämmen.

Jedes Paar von Planetenrädern, das jede Planetenradeinheit 64 bildet, ist drehbar auf Drehzapfen 66 gelagert, die an einem Träger 65 angebracht sind. Die Drehzapfen 66 erstrecken sich parallel zu der Abtriebswelle 49. Der Träger 65 ist koaxial an einer zylindrischen ersten Übertragungswelle 67 befestigt.

Die Übertragungswelle 67 ist über Wälzlager, wie etwa Nadel­ lager auf einem Hälftenbereich 49a (rechten Bereich in Fig. 1) der Abtriebswelle 49 drehbar gelagert. Ein Übertragungszahnrad 68 ist auf der Außenumfangsfläche der ersten Übertragungswelle 67 durch Keilnutpassung befestigt.

Das Übertragungszahnrad 68 und das Abtriebszahnrad 21a kämmen mit einem Zwischenzahnrad 69 (in Fig. 2 gezeigt). Die Zahnräder 68, 21a und 69 bilden die erste Antriebskraftübertragungs­ einrichtung 52. Die Einrichtung 52 dient dazu, Antriebskraft zwischen den Ausgangsscheiben 4 des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47 und dem Träger 65 des Planetengetriebes 50 zu übertragen.

Während sich die Ausgangsscheiben 4 drehen, dreht sich der Träger 65 in der gleichen Richtung wie die Ausgangsscheiben 4 mit einer Geschwindigkeit, die dem Verhältnis zwischen der jeweiligen Zähnezahl des Abtriebszahnrads 21a und des Über­ tragungszahnrads 68 entspricht.

Eine zweite Antriebskraftübertragungseinrichtung 53 kann eine Drehkraft zwischen der Eingangswelle 55 und dem Hohlrad 63 des Planetengetriebes 50 übertragen. Die Einrichtung 53 besteht aus einem Antriebsrad 70 und einem angetriebenen Zahnrad 71, die miteinander in Eingriff sind. Das Antriebszahnrad 70 ist auf einem axialen Zwischenbereich der Eingangswelle 55 zwischen der Anlaßkupplung 56 und der Belastungsnockeneinrichtung 9 be­ festigt.

Das angetriebene Zahnrad 71 befindet sich auf der Seite des anderen Endes eines axialen Zwischenbereichs der Abtriebswelle 49. Eine zylindrische zweite Übertragungswelle 72 ist an dem angetriebenen Zahnrad 71 befestigt. Die Welle 72 ist auf der Abtriebswelle 49 über Wälzlager, wie etwa Nadellager, drehbar gelagert.

Somit kann sich das angetriebene Zahnrad 71 um die Abtriebs­ welle 49 drehen. Bei dieser Ausführungsform ist die Zähnezahl des Antriebszahnrads 70 und des angetriebenen Zahnrads 71 gleich, so daß das Übersetzungsverhältnis der zweiten An­ triebskraftübertragungseinrichtung 53 gleich 1 ist.

Während sich also die Eingangswelle 55 dreht, dreht sich die zweite Übertragungswelle 72 mit der gleichen Winkelgeschwin­ digkeit wie die Eingangswelle 55 in der zu der Drehrichtung der Welle 55 entgegengesetzten Richtung.

Die stufenlos verstellbare Getriebeeinheit weist weiterhin eine Kupplungsvorrichtung auf, die eine Niedrigdrehzahl-Kupplung 73, eine Hochdrehzahl-Kupplung 74 und eine Rückwärts-Kupplung 75 umfaßt.

Die Niedrigdrehzahl-Kupplung 73 befindet sich zwischen der ersten Übertragungswelle 67 und der Abtriebswelle 49. Wenn die Kupplung 73 eingerückt ist, werden das Sonnenrad 51 des Planetengetriebes 50, das Hohlrad 63 und die Planetenrad­ einheiten 64 an einer Verlagerung ihrer relativen Positionen gehindert, so daß die Zahnräder 51 und 63 durch die Planeten­ radeinheiten 64 miteinander gekoppelt sind.

Die Hochdrehzahl-Kupplung 74 liegt zwischen der zweiten Über­ tragungswelle 72 und dem Hohlrad 63. Wenn die Kupplung 74 eingerückt ist, sind die zweite Übertragungswelle 72 und das Hohlrad 63 miteinander gekoppelt.

Die Rückwärts-Kupplung 75 liegt zwischen dem Hohlrad 63 und einem ortsfesten Bereich 75a im Gehäuse 54. Wenn die Kupplung 75 eingerückt ist, ist das Hohlrad 63 an dem ortsfesten Bereich 75a im Gehäuse 54 festgelegt. Wenn eine der Kupplungen 73, 74 und 75 eingerückt ist, sind die beiden übrigen mittels einer hydraulischen oder elektrischen Steuerschaltung ausgerückt.

Die Abtriebswelle 49 und ein Ausgleichgetriebe 48 sind durch eine dritte Kraftübertragungseinrichtung 78 verbunden. Die Einrichtung 78 umfaßt ein zweites Antriebszahnrad 76 und ein zweites angetriebenes Zahnrad 77. Wenn sich die Abtriebswelle 49 dreht, wird also ein Paar von Antriebswellen 79, rechts und links, mittels der dritten Kraftübertragungseinrichtung 78 und des Ausgleichgetriebes 48 gedreht, so daß sich das rechte und das linke Antriebsrad eines Fahrzeugs drehen.

Zwischen dem Übertragungszahnrad 68 der ersten Antriebskraft­ übertragungseinrichtung 52 und einem ortsfesten Bereich im Gehäuse 54 ist eine Freilaufkupplung 80 (in Fig. 1 gezeigt) vorgesehen. Die Kupplung 80 ermöglicht den Elementen (der ersten Übertragungswelle 67, dem Übertragungszahnrad 68 usw.) des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47 das Drehen nur in einer gegebenen Richtung und hindert sie an einem Drehen in der entgegengesetzten Richtung.

Es folgt nun eine Beschreibung des Betriebs dieser Getriebe­ einheit. In einem Niedrigdrehzahl-Fahrmodus ist die Niedrig­ drehzahl-Kupplung 73 eingerückt, während die Hochdrehzahl- Kupplung 74 und die Rückwärts-Kupplung 75 ausgerückt sind.

Wenn die Antriebswelle 46 gedreht und die Anlaßkupplung 56 eingerückt wird, um die Eingangswelle 55 in diesem Zustand zu drehen, überträgt nur das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 Antriebskraft auf die Abtriebswelle 49, und zwar aus fol­ gendem Grund. Wenn die Niedrigdrehzahl-Kupplung 73 eingerückt ist, sind das Sonnenrad 51, der Träger 65 und das Hohlrad 63 miteinander gekoppelt.

Somit werden das Sonnenrad 51 des Planetengetriebes 50, das Hohlrad 63 und die Planetenradeinheiten 64 an einer Drehung relativ zueinander gehindert. Da die Hochdrehzahl-Kupplung 74 und die Rückwärts-Kupplung 75 ausgerückt sind, kann sich ferner der Träger 65 ungeachtet der Drehgeschwindigkeit des angetrie­ benen Zahnrads 71 drehen, das auf der zweiten Übertragungswelle 72 befestigt ist.

Wenn sich in diesem Zustand die Eingangswelle 55 dreht, wird ihre Drehung auf die Eingangsscheiben 2A und 2B durch die Be­ lastungsnockeneinrichtung 9 übertragen und weiter durch die Treibrollen 8 auf die Ausgangsscheiben 4 übertragen. Die Ro­ tation jeder Ausgangsscheibe 4 wird zu dem Träger 65 über das Abtriebszahnrad 21a, das Zwischenzahnrad 69 und das Übertra­ gungszahnrad 68, die die erste Kraftübertragungseinrichtung 52 bilden, übertragen.

Da die Zahnräder 51, 63 und 64 des Planetengetriebes 50 an einer relativen Drehung in diesem Niedrigdrehzahl-Fahrmodus gehindert sind, dreht sich die Abtriebswelle 49, die mit dem Sonnenrad 51 gekoppelt ist, mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Sonnenrad 51 und der Träger 65.

In dem oben beschriebenen Niedrigdrehzahl-Fahrmodus kann das Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangsscheiben 2A und 2B und den Ausgangsscheiben 4 auf die gleiche Weise wie im Fall des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes vom Doppelhohlraum- Typ, das in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, geändert werden.

Ferner ist das Drehmoment, das auf das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 aufgebracht wird, gleich dem Drehmoment, das auf die Eingangswelle 55 wirkt. In diesem Niedrigdrehzahl-Fahr­ modus drehen sich das Antriebszahnrad 70 und das angetriebene Zahnrad 71, die die zweite Antriebskraftübertragungseinrichtung 53 bilden, ohne Drehmoment zu übertragen.

Somit geht im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus die gesamte Antriebs­ leistung, die von der Eingangswelle 55 zu der Abtriebswelle 49 übertragen wird, nur durch das stufenlos verstellbare Toroid­ getriebe 47, so daß der Übertragungs-Wirkungsgrad der gesamten Getriebeeinheit von demjenigen des Toroidgetriebes 47 selbst abhängig ist.

Eine nach rechts gerichtete Axialbelastung (in den Fig. 1 und 2) wirkt auf die eine Eingangsscheibe 2B des Paares von Ein­ gangsscheiben 2A und 2B und ihre entsprechende Ausgangsscheibe 4, wenn die Belastungsnockeneinrichtung 9 betätigt ist. Andererseits wirkt eine nach links gerichtete Axialbelastung gleicher Größe wie diejenige nach rechts auf die andere Ein­ gangsscheibe 2A und ihre entsprechende Ausgangsscheibe 4.

Diese beiden entgegengesetzten Axialbelastungen werden auf die Antriebswelle 15a und die Buchse 35 übertragen und aufgehoben, da sie in der Welle 15a und der Buchse 35 miteinander ausge­ glichen werden. Somit kann keine wesentliche Axialbelastung durch die Antriebswelle 15a und die Buchse 35 auf die Wälzlager wirken, die die Scheiben 2A, 2B und 4 abstützen.

Infolgedessen kann eine Erhöhung des Drehmoments, das auf jedes Wälzlager aufgebracht wird, verhindert werden. Wie die Fig. 11A und 11B zeigen, wird somit der Übertragungs-Wirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47 verbessert, so daß der Übertragungs-Wirkungsgrad der Getriebeeinheit, die das Toroidgetriebe 47 aufweist, ebenfalls verbessert wird.

In einem Hochdrehzahl-Fahrmodus ist die Hochdrehzahl-Kupplung 74 eingerückt, während die Niedrigdrehzahl-Kupplung 73 und die Rückwärts-Kupplung 75 ausgerückt sind. Wenn sich in diesem Zustand die Eingangswelle 55 dreht, wird ihre Rotation über das Antriebszahnrad 70 und das angetriebene Zahnrad 71, die die zweite Kraftübertragungseinrichtung 53 bilden, und das Plane­ tengetriebe 50 auf die Abtriebswelle 49 übertragen.

Wenn sich also im Hochdrehzahl-Fahrmodus die Eingangswelle 55 dreht, wird diese Rotation über die zweite Antriebskraftüber­ tragungseinrichtung 53 und die Hochdrehzahl-Kupplung 74 auf das Hohlrad 63 übertragen, woraufhin sich das Hohlrad 63 dreht. Während die Rotation des Hohlrades 63 durch die Planetenrad­ einheiten 64 auf das Sonnenrad 51 übertragen wird, dreht sich die an dem Sonnenrad 51 festgelegte Abtriebswelle 49.

Wenn der Träger 65 ortsfest sein soll, wenn sich das Hohlrad 63 auf der Eingangsseite befindet, überträgt das Planetengetriebe 50 Antriebskraft zwischen dem Hohlrad 63 und dem Sonnenrad 51 unter Anwendung eines Übersetzungsverhältnisses (kleiner als 1) entsprechend dem Verhältnis der Zähnezahl zwischen den Zahn­ rädern 63 und 51. Tatsächlich dreht sich jedoch der Träger 65 innerhalb des Hohlrades 63, so daß sich das Übersetzungsver­ hältnis der stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit ent­ sprechend der Drehgeschwindigkeit des Trägers 65 ändert.

Infolgedessen kann das Übersetzungsverhältnis der gesamten Getriebeeinheit auf solche Weise geändert werden, daß die Drehgeschwindigkeit des Trägers 65 dadurch geändert wird, daß das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47 geändert wird.

Hierbei dreht sich im Hochdrehzahl-Fahrmodus der Träger 65 in der gleichen Richtung wie das Hohlrad 63 und das Sonnenrad 51. Je niedriger die Drehgeschwindigkeit des Trägers 65 ist, um so schneller dreht sich daher die Abtriebswelle 49, die an dem Sonnenrad 51 angebracht ist.

Wenn das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 in einen Zustand der Übersetzung ins Schnelle gebracht wird, so daß beispielsweise die jeweiligen Drehgeschwindigkeiten (Winkel­ geschwindigkeiten) des Hohlrades 63 und des Trägers 65 gleich sind, drehen sich das Hohlrad 63 und die Abtriebswelle 49 mit der gleichen Geschwindigkeit. Wenn dagegen die Drehgeschwin­ digkeit des Trägers 65 niedriger als diejenige des Hohlrades 63 ist, dreht sich die Abtriebswelle 49 mit höherer Geschwindig­ keit als das Hohlrad 63.

Im Hochdrehzahl-Fahrmodus ändert sich daher das Übersetzungs­ verhältnis der gesamten stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit ins Schnelle proportional zur Änderung des Übersetzungsverhält­ nisses ins Langsame des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47. In diesem Hochdrehzahl-Fahrmodus unterliegt das Toroid­ getriebe 47 einem Drehmoment, und zwar nicht von den Eingangs­ scheiben 2A und 2B, sondern von den Ausgangsscheiben 4.

Wenn das im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus wirksame Drehmoment ein positives Drehmoment ist, ist im Hochdrehzahl-Fahrmodus ein negatives Drehmoment wirksam. Im Fall der stufenlos verstell­ baren Getriebeeinheit der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das Antriebszahnrad 70 der zweiten Kraftübertragungsein­ richtung 53 an der Seite des Motors 45 der Belastungsnocken­ einrichtung 9 in bezug auf die Richtung der Antriebskraft­ übertragung.

Wenn daher die Hochdrehzahl-Kupplung 74 eingerückt ist, wird Drehmoment, das von dem Motor 45 auf die Eingangswelle 55 übertragen wird, durch die zweite Kraftübertragungseinrichtung 53 auf das Hohlrad 63 des Planetengetriebes 50 übertragen, bevor die Belastungsnockeneinrichtung 9 gegen die Eingangs­ scheibe 2A drückt. Daher wird von der Eingangswelle 55 über die Belastungsnockeneinrichtung 9 kaum Drehmoment auf die Eingangs­ scheiben 2A und 2B übertragen.

Ein Teil des Drehmoments, das im Hochdrehzahl-Fahrmodus durch die zweite Kraftübertragungseinrichtung 53 auf das Hohlrad 63 des Planetengetriebes 50 übertragen wird, wird von jeder Planetenradeinheit 64 auf jede Ausgangsscheibe 4 über den Träger 65 und die erste Kraftübertragungseinrichtung 52 über­ tragen.

Wenn das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47 größer gemacht wird, d. h. wenn das Überset­ zungsverhältnis der gesamten stufenlos verstellbaren Getriebe­ einheit ins Schnelle geändert wird, wird Drehmoment, das von jeder Ausgangsscheibe 4 zu dem Toroidgetriebe 47 übertragen wird, proportional verringert. Infolgedessen wird im Hoch­ drehzahl-Fahrmodus das auf das Toroidgetriebe 47 aufgebrachte Drehmoment verringert, so daß die Lebensdauer des Toroid­ getriebes 47 verbessert wird.

Wie Fig. 12B zeigt, kann das Drehmoment, das durch das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe 47 geht, verringert werden. Infolgedessen wird auch die Axialbelastung verringert, die in der Belastungsnockeneinrichtung 9 erzeugt wird.

Da Oberflächendrücke zwischen den jeweiligen innenseitigen Flächen 2a und 4a der Scheiben 2A, 2B und 4 und den Außenum­ fangsflächen 8a der Treibrollen 8 ebenfalls geringer werden, kann die Abrollfestigkeit der Flächen 2a, 4a und 8a verlängert werden.

Somit kann die hohe Standzeit des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes 47 aufrechterhalten werden, ohne daß irgend­ welche aufwendigen Steuervorgänge, wie etwa eine Verringerung der Ausgangsleistung des Motors 45 im Niedrigdrehzahl-Fahr­ modus, notwendig sind.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ändert sich das Übersetzungsverhältnis der gesamten Einheit proportional zu dem Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Toroid­ getriebes 47 im Niedrigdrehzahl-Fahrmodus und umgekehrt pro­ portional dazu im Hochdrehzahl-Fahrmodus.

Wenn das stehende Kraftfahrzeug also langsam hochgefahren werden soll, wird das Übersetzungsverhältnis des Toroidge­ triebes 47 allmählich kleiner (d. h. ändert sich ins Schnelle), während die Fahrzeuggeschwindigkeit bei eingerückter Niedrig­ drehzahl-Kupplung 73 zunimmt.

Nachdem die Hochdrehzahl-Kupplung 74 eingerückt ist, wird das Übersetzungsverhältnis des Toroidgetriebes 47 allmählich größer (d. h. ändert sich ins Langsame), während die Fahrzeuggeschwin­ digkeit zunimmt. Somit hat das Übersetzungsverhältnis des Toroidgetriebes 47 ein Minimum (maximale Übersetzung ins Schnelle), wenn der Fahrmodus zwischen dem Niedrig- und dem Hochdrehzahl-Fahrmodus umgeschaltet wird.

Im Fall der erläuterten stufenlos verstellbaren Getriebeeinheit ist das Verhältnis (β/α) zwischen einem Übersetzungsverhältnis α (z. B. etwa 2) der ersten Antriebskraftübertragungseinrich­ tung 52 und einem Übersetzungsverhältnis β (z. B. etwa 1) der zweiten Antriebskraftübertragungseinrichtung 53 im wesentlichen gleich einem Übersetzungsverhältnis i_H (z. B. etwa 0,5) für die maximale Übersetzung ins Schnelle des Toroidgetriebes 47.

Daher kann verhindert werden, daß sich das Übersetzungsver­ hältnis der gesamten Getriebeeinheit abrupt ändert, wenn der Fahrmodus zwischen dem Niedrig- und dem Hochdrehzahl-Fahrmodus umgeschaltet wird. Somit kann der Fahrmodus weich umgeschaltet werden.

Wenn die Abtriebswelle 49 sich entgegengesetzt dreht, um das Fahrzeug zurückzusetzen, sind die Niedrigdrehzahl-Kupplung 73 und die Hochdrehzahl-Kupplung 74 ausgerückt, und die Rückwärts- Kupplung 75 ist eingerückt, woraufhin das Hohlrad 63 fixiert ist. Während dies erfolgt, wird der Träger 65 durch das stufen­ los verstellbare Toroidgetriebe 47 und die erste Antriebskraft­ übertragungseinrichtung 52 gedreht.

Während die Planetenradeinheiten 64 sich um ihre jeweiligen Achsen drehen und um das Sonnenrad 51 umlaufen, drehen sich ferner das Sonnenrad 51 und die Abtriebswelle 49 in der Rich­ tung, die zu der Richtung für die Niedrig- und Hochdrehzahl- Fahrmoden entgegengesetzt ist.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Ausführungsform der Getriebe­ einheit. Ein Gehäuse 54a einer stufenlos verstellbaren Getrie­ beeinheit besteht aus einem Paar von Teileinheiten 81a und 81b. Diese Einheiten 81a und 81b sind mittels Gewindebolzen 82 miteinander verbunden. Eine Buchse 35, die an einem Abtriebs­ zahnrad 21a angebracht ist, ist zwischen den Teileinheiten 81a und 81b, die in Anlage aneinander angeordnet sind, über ein Paar von Wälzlagern, wie etwa Kugellager 44, drehbar abge­ stützt.

Bei der so ausgebildeten Ausführungsform kann die Stützsteifig­ keit der Buchse 35 höher als im Fall der ersten Ausführungsform (Fig. 1) gemacht sein, bei der die Buchse 35 in dem Gehäuse 54 über die Zwischenwand 43 abgestützt ist. Infolgedessen kann die Verlagerung des Abtriebszahnrads 21a, das auf der Buchse 35 befestigt ist, verringert werden, so daß der Eingriff zwischen dem Zahnrad 21a und dem Zwischenzahnrad 69 (in Fig. 2 gezeigt) zufriedenstellend ist.

Somit wird die Standzeit der Zahnräder verlängert, und zwischen ihnen erzeugter Lärm kann verringert werden. Ferner besteht bei dieser Ausführungsform keine Notwendigkeit für aufwendige Montagevorgänge, wie etwa das Einsetzen der Zwischenwand 43 tief in das Gehäuse 54 und Festlegen der Wand 43 mittels Bolzen, was bei der ersten Ausführungsform notwendig ist.

Claims (2)

1. Getriebeeinheit, die folgendes aufweist:

• - eine Eingangswelle (55), die mittels einer Antriebswelle (46) drehbar ist;
• - eine Abtriebswelle (49), die auf der Basis der Rotation der Eingangswelle (55) Antriebskraft abnimmt;
• - ein Toroidgetriebe (47) vom Doppelhohlraum-Typ: mit einem Gehäuse (54a) und einem Paar Eingangsscheiben (2A, 2B), die parallel zueinander in bezug auf die Richtung der Antriebskraftübertragung und gemeinsam mit der Eingangswelle (55) drehbar sind, mit einem Paar Ausgangsscheiben (4), die den Eingangsscheiben (2A, 2B) gegenüberstehen, und mit Treibrollen (8), die zwischen den Eingangsscheiben (2A, 2B) und den Ausgangsscheiben (4) positioniert sind, wobei das Toroidgetriebe (47) imstande ist, die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Eingangsscheiben (2A, 2B) und den Ausgangsscheiben (4) dadurch zu ändern, daß die jeweiligen Neigungswinkel der Treibrollen (8) synchron geändert werden;

wobei die Getriebeeinheit ferner folgendes aufweist:

• - ein Planetengetriebe (50) mit einem Sonnenrad (51), das mit der Abtriebswelle (49) gekoppelt ist, mit einem Hohlrad (63), das um das Sonnenrad (51) herum angeordnet ist, mit Planetenradpaaren (64), die je ein Paar von Planetenrädern aufweisen, wobei ein Planetenrad mit dem Hohlrad (63) und das andere Planetenrad mit dem Sonnenrad (51) in Eingriff ist, und mit einem Träger (55), der mit einer Vielzahl von Drehachsen versehen ist, die die Planetenräder der Planetenradpaare (64) einzeln drehbar haltern;
• - eine erste Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (52) mit einem auf einer Buchse (35) befindlichen Abtriebszahnrad (21a), um eine Drehkraft zwischen dem Träger (65) und den Ausgangsscheiben (4) zu übertragen;
• - eine zweite Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (53), um eine Drehkraft zwischen der Eingangswelle (55) und dem Hohlrad (63) zu übertragen, wobei die zweite Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (53) so ausgebildet ist, daß β/α im wesentlichen gleich einem Über­ setzungsverhältnis für die maximale Übersetzung ins Schnelle des Toroidgetriebes (47) ist, wobei β und α die Übersetzungsverhältnisse der zweiten bzw. der ersten Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (53 bzw. 52) sind;
• - eine Druckeinrichtung (9), die in das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe (47) eingebaut ist und in bezug auf die Axialrichtung der Eingangswelle (55) und der Abtriebswelle (49) zwischen der ersten und der zweiten Antriebskraft-Übertragungseinrichtung (52, 53) angeordnet ist, wobei die Druckeinrichtung (9) so ausgebildet ist, daß sie die Eingangsscheiben (2A, 2B) und die Ausgangsscheiben (4) aufeinanderpreßt; und
• - eine Umschalteinrichtung (73, 74), die in Abhängigkeit von dem Übertragungszustand zwischen der Eingangswelle (55) und der Abtriebswelle (49) den Fahrmodus in einen Hochdrehzahl-Fahrmodus oder einen Niedrigdrehzahl-Fahrmodus umschalten kann,
• - wobei die Umschalteinrichtung (73, 74) eine Niedrigdrehzahl- Kupplung (73), die das Sonnenrad (51) und den Träger (65) bei Niedrigdrehzahl aneinander festlegt, und eine Hochdrehzahl-Kupplung (74) aufweist, die zwischen der zweiten Antriebskraft-Übertragungs­ einrichtung (53) und dem Hohlrad (63) angeordnet und die bei Hochdrehzahl eingerückt ist,
  und die Niedrigdrehzahl-Kupplung (73) und die Hochdrehzahl-Kupplung (74) umgeschaltet werden, wenn sich das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe (47) im Zustand der maximalen Übersetzung ins Schnelle befindet;
• - wobei das Gehäuse (54a) aus mittels Gewindebolzen (82) miteinander verbundenen Teileinheiten (81a, 81b) besteht,
• - und wobei die Buchse (35) für das Abtriebszahnrad (21a) über ein Paar von Wälzlagern (44) im Gehäuse (54a) drehbar abgestützt ist, wobei das eine Wälzlager des Paares (44) in der einen Teileinheit (81a) und das andere Wälzlager des Paares (44) in der anderen Teileinheit (81b) angeordnet ist.

2. Stufenlos verstellbare Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Rückwärts-Kupplung (75) aufweist, die die Abtriebswelle (49) durch Anhalten der Rotation des Hohlrades (63) umsteuern kann.