DE19962694A1 - Stufenloses Toroidgetriebe - Google Patents

Abstract

In einem stufenlosen Toroidgetriebe umfaßt ein radiales Nadelrollenlager mehrere Nadelrollen, wobei die beiden Endabschnitte jeder Nadelrolle in axialer Richtung eine Balligkeit aufweisen und der Balligkeitsbetrag in der Weise gesetzt ist, daß in dem Abschnitt der Nadelrolle, der sich in axialer Richtung, ausgehend von der axialen Stirnfläche der Nadelrolle um 7-13% der axialen Länge näher beim axialen Mittelabschnitt der Nadelrolle befindet und der Balligkeitsbetrag 0,1-0,4% des Außendurchmessers des axialen Mittelabschnitts der Nadelrolle beträgt. Ferner sind in der inneren Umfangsfläche der Abtriebsscheibe ein Einpaßabschnitt, der mit einem mit der Abtriebsscheibe drehfest verbundenen, drehbaren Element in Eingriff ist, sowie ein äußerer Laufbahnabschnitt für das Nadelrollenlager ausgebildet. In dem Abschnitt der inneren Umfangsfläche der Abtriebsscheibe, der sich in der Nähe der inneren Oberfläche der Abtriebsscheibe befindet, ist eine Restkompressionsbeanspruchungsschicht durch Strahlhämmern ausgebildet. Der äußere Laufbahnabschnitt ist geschliffen, um einen Abschnitt der Restkompressionsbeanspruchungsschicht zu entfernen, wodurch für den äußeren Laufbahnabschnitt eine glatte Oberfläche geschaffen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Toroidgetriebe, das als Getriebe in Fahrzeugen verwendet oder als Ge­ triebe in Industriemaschinen unterschiedlichen Typs eingebaut werden kann.

Die Untersuchung der Anwendung eines stufenlosen Toroid­ getriebes (wie es beispielsweise in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist) auf eine ein Fahrzeuggetriebe bildende Getriebeeinheit schreitet voran. Aus JP Sho 62-71465-A ist ein beispielhaftes stufenloses Toroidgetriebe be­ kannt.

In dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten stufenlosen Toroid­ getriebe ist eine Antriebsscheibe 2 konzentrisch zu einer Antriebswelle 1 angeordnet und mit dieser drehfest ver­ bunden. Außerdem ist konzentrisch zu der Antriebswelle 1 eine Abtriebswelle 3 angeordnet. Am inneren Ende der Abtriebswelle 3 ist eine Abtriebsscheibe 4 drehfest angebracht. In einem Gehäuse, in dem das stufenlose Toroidgetriebe untergebracht ist, sind ein Paar Drehzap­ fen 6 angeordnet. Die Drehzapfen 6 können um ihre jewei­ ligen Schwenkwellen 5 schwingen, die an einer Position längs einer imaginären Ebene, die zu einer imaginären Linie senkrecht ist, die die Achsen der Antriebs- und Abtriebswellen 1 bzw. 3 verbindet, angeordnet sind und vom Schnittpunkt der imaginären Ebene mit der imaginären Linie beabstandet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Diese physische Beziehung wird im folgenden als "Torsionsbezie­ hung" bezeichnet.

Jeder der Drehzapfen 6, der sich in einem Abstand von der Mittelachse der Antriebsscheibe 2 und der Abtriebsscheibe 4 befindet, ist an den äußeren Oberflächen seiner beiden Endabschnitte mit Schwenkwellen 5 versehen, die zu seiner Mittelachse senkrecht und zueinander konzentrisch sind. Die Basisendabschnitte von Verschiebungswellen 7 sind jeweils in den Mittelabschnitten der Drehzapfen 6 unter­ stützt, wobei die Neigungswinkel der Verschiebungswellen 7 beliebig eingestellt werden können, wenn die Drehzapfen 6 um die jeweiligen Schwenkwellen 5 geschwenkt werden. An den Umfangsflächen der beiden Verschiebungswellen 7, die an den beiden Drehzapfen unterstützt sind, sind mehrere Kraftübertragungsrollen 8 drehbar unterstützt. Die Kraftübertragungsrollen 8 sind zwischen die inneren Oberflächen 2a bzw. 4a der Antriebsscheibe 2 bzw. der Abtriebsscheibe 4, die einander zugewandt sind, einge­ setzt. Die inneren Oberflächen 2a und 4a sind als konkave Oberflächen ausgebildet, die durch Rotierenlassen eines Bogens mit der Schwenkwelle 5 als Zentrum erhalten werden können. Die Umfangsflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8, die als sphärisch-konvexe Oberflächen ausgebildet sind, sind jeweils mit den inneren Oberflächen 2a und 4a in Kontakt.

Zwischen der Antriebswelle 1 und der Antriebsscheibe 2 ist eine Druckvorrichtung 9 des Belastungsnockentyps eingesetzt, durch die die Antriebsscheibe 2 elastisch gegen die Abtriebsscheibe 4 gepreßt wird. Die Druckvor­ richtung 9 ist aus einer gemeinsam mit der Antriebswelle 1 drehbaren Nockenplatte 10 und aus mehreren z. B. (vier) Rollen 12 gebildet, die durch eine Halterung 11 jeweils in einem rollfähigen Zustand gehalten werden.

Auf einer zweiten Oberfläche (in den Fig. 8 und 9 auf der linken Oberfläche) der Nockenplatte 10 ist eine an­ triebsseitige Nockenfläche 13 als gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung der Nockenplatte 10 erstreckt. Ferner ist an der äußeren Oberfläche (in den Fig. 8 und 9 auf der rechten Oberfläche) der An­ triebsscheibe 2 eine abtriebsseitige Nockenfläche 14 mit ähnlicher Form ausgebildet. Die mehreren Rollen 12 sind jeweils drehbar um ihre jeweiligen Achsen, die sich in bezug auf die Mitte: der Antriebswelle 1 radial erstrecken, unterstützt.

Das stufenlose Toroidgetriebe mit dem obigen Aufbau arbeitet in der folgenden Weise. Wenn die Nockenplatte 10 zusammen mit der Drehung der Antriebswelle 1 gedreht wird, preßt die antriebsseitige Nockenfläche 13 die mehreren Rollen 12 gegen die abtriebsseitige Nockenfläche 14, die an der äußeren Oberfläche der Antriebsscheibe 2 gebildet ist. Daher wird die Antriebsscheibe 2 gegen die mehreren Kraftübertragungsrollen 8 gepreßt, gleichzeitig werden die antriebsseitige Nockenfläche 13 und die ab­ triebsseitige Nockenfläche 14 gegen die mehreren Rollen 12 gepreßt, so daß die Antriebsscheibe 2 gedreht wird. Die Drehung der Antriebsscheibe 2 wird über die mehreren Kraftübertragungsrollen 8 an die Abtriebsscheibe 4 über­ tragen, so daß die Abtriebswelle 3, die an der Abtriebs­ scheibe 4 befestigt ist, gedreht wird.

Nun wird die Operation zur Änderung des Drehzahlverhält­ nisses zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 erläutert. Wenn die Drehzahl zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 verzögert werden soll, werden die Drehzapfen 6 um die Schwenkwellen 5 jeweils in einer vorgegebenen Richtung geschwenkt. Dann werden die Ver­ schiebungswellen 7 geneigt, so daß die Umfangsoberflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 wie in Fig. 8 gezeigt mit dem zentrumsnahen Abschnitt auf der inneren Oberflä­ che 2a der Antriebsscheibe 2 bzw. mit einem zentrumsfer­ nen Abschnitt auf der inneren Oberfläche 4a der Abtriebs­ scheibe 4 in Kontakt gelangen können.

Wenn andererseits die Drehzahl zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 beschleunigt werden soll, werden die Drehzapfen 6 um die Schwenkwellen 5 in der zur vorgegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung ge­ schwenkt. Dann werden die Verschiebungswellen 7 geneigt, so daß die Umfangsflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 wie in Fig. 9 gezeigt mit einem zentrumsfernen Ab­ schnitt auf der inneren Oberfläche 2a der Antriebsscheibe 2 und mit einem zentrumsnahen Abschnitt auf der inneren Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 in Kontakt gelangen. Wenn die Neigungswinkel der Verschiebungswellen 7 auf einen Zwischenwert zwischen den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Neigungswinkeln gesetzt werden, kann ein Zwi­ schenübersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 erhalten werden.

In den Fig. 10 und 11 ist ein spezifisches Beispiel des stufenlosen Toroidgetriebes gezeigt. Dieses Getriebe ist aus JP Hei 1-173552-A bekannt. Wie gezeigt, sind die Antriebsscheibe 2 und die Abtriebsscheibe 4 um eine zylindrische Antriebswelle 15 mit Hilfe von dazwischen eingefügten Nadelrollenlagern 16 drehbar unterstützt. Wie in den Fig. 12 bis 14 einzeln gezeigt ist, ist jedes der Nadelrollenlager 16 aus mehreren Nadelrollen 54 und käfigartigen Halterungen 55 des Fenstertyps, die diese Nadelrollen 54 rollfähig halten, gebildet. In diesem Fall dient die äußere Umfangsfläche der Antriebswelle 15 als zylindrische Innenlaufbahn 56 des Nadelrollenlagers 16, während die inneren. Umfangsflächen der Antriebsscheibe 2 und der Abtriebsscheibe 4 als äußere Laufbahn 57 des Nadelrollenlagers 16 dienen.

Eine Nockenplatte 10 ist mit der äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts (in Fig. 10 des linken Endabschnitts) der Antriebswelle 15 in einem Keilnuteingriff, wobei durch einen Flanschabschnitt 17 verhindert wird, daß sie sich von der Antriebsscheibe 2 wegbewegt. Ferner bilden die Nockenplatte 10 und Rollen 12 eine Druckvorrichtung 9 des Belastungsnockentyps. Die Druckvorrichtung 9 dreht bei einer Drehung der Antriebswelle 15 die Antriebs­ scheibe 2, wobei sie diese gegen die Abtriebsscheibe 4 preßt. Mit der Abtriebsscheibe 4 ist ein Abtriebszahnrad 18 über Keile 19 gekoppelt, so daß sich die Abtriebs­ scheibe 4 und das Abtriebszahnrad 18 synchron drehen.

Ein Paar Drehzapfen 6, genauer ihre beiden jeweiligen Endabschnitte, sind an einem Paar Unterstützungsplatten 20 in der Weise unterstützt, daß sie schwenken können und in axialer Richtung (in Fig. 10 in der Vorwärts/Rück­ wärts-Richtung oder in Fig. 11 in horizontaler Richtung) verschoben werden können. Ferner sind in kreisförmigen Löchern 23, die in den Mittelabschnitten des Paars Drehzapfen 6 ausgebildet sind, Verschiebungswellen 7 unterstützt. Die beiden Verschiebungswellen 7 enthalten Unterstützungswellenabschnitte 21 und Schwenkwellenab­ schnitte 22, die sich parallel, jedoch exzentrisch zuein­ ander erstrecken. Die Unterstützungswellenabschnitte 21 sind in den kreisförmigen Löchern 23 über radiale Nadel­ rollenlager 24 drehbar unterstützt. Außerdem sind an den Umfangsflächen der Schwenkunterstützungsabschnitte 22 über weitere radiale Nadelrollenlager 25 Kraftübertra­ gungsrollen 8 drehbar unterstützt.

Die beiden Verschiebungswellen 7 sind in bezug auf die Antriebswelle 15 an um 180° beabstandeten gegenüberlie­ genden Seiten angeordnet. Eine Richtung, in der die Schwenkwellenabschnitte 22 der Verschiebungswellen 7 zu den Unterstützungswellenabschnitten 21 exzentrisch sind, stimmt mit der Drehrichtung der Antriebs- und Abtriebs­ scheiben 2 bzw. 4 (in Fig. 11 horizontal entgegengesetzte Richtungen) überein. Die Exzentrizitätsrichtung ist zu der Richtung, in der die Antriebswelle 15 verläuft, nahezu senkrecht. Daher sind die Antriebsrollen 8 in der Weise unterstützt, daß sie in Anordnungsrichtung der Antriebswelle 15 geringfügig verschiebbar sind. Wenn daher die Komponenten durch hohe Lasten, die auf sie in einem Drehkraft-Übertragungszustand ausgeübt werden, elastisch verformt werden, kann, wenn sich die Kraftüber­ tragungsrollen in axialer Richtung der Antriebswelle 15 (in Fig. 10 in horizontaler Richtung und in Fig. 11 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung) verschieben, diese Verschie­ bung der Kraftübertragungsrollen 8 ohne Ausübung einer übermäßigen Kraft auf die Komponenten absorbiert werden.

Zwischen den äußeren Oberflächen der Kraftübertragungs­ rollen 8 und den inneren Oberflächen der Mittelabschnitte der Drehzapfen 6 sind Schubkugellager 26 eingefügt, woraufhin in Richtung von den äußeren Oberflächen der Kraftübertragungsrollen 8 Schub-Nadelrollenlager 27 angeordnet sind. Die Schubkugellager 26 werden jeweils dazu verwendet, daß sich die Kraftübertragungsrollen drehen können, während die auf die Kraftübertragungsrol­ len 8 in Schubrichtung ausgeübte Last unterstützt wird. Die Schubkugellager 26 sind jeweils aus mehreren Kugeln 29, ringförmigen Halterungen 28, die die Kugeln 29 roll­ fähig halten, sowie aus ringförmigen äußeren Laufbahnen 30 aufgebaut. Die inneren Laufbahnen der Schubkugellager 26 sind an den äußeren Oberflächen der Kraftübertragungs­ rollen 8 ausgebildet, während die äußeren Laufbahnen hiervon auf den inneren Oberflächen der äußeren Laufbah­ nen 30 gebildet sind.

Jedes der Schub-Nadelrollenlager 27 ist aus einem Laufring 31, einer Halterung 32 und aus Nadelrollen 33 aufgebaut. Der Laufring 31 und die Halterung 32 sind in der Weise miteinander kombiniert, daß sie in Richtung einer Drehung, die den Unterstützungswellenabschnitt 21 zum Zentrum hat, geringfügig verschoben werden können. Die Schub-Nadelrollenlager 27 fügen die Laufbahnen 31 zwischen den inneren Oberflächen der Drehzapfen 6 und den äußeren Oberflächen der äußeren Laufbahnen 30 in einem Zustand ein, in dem die Laufbahnen 31 mit den inneren Oberflächen der Drehzapfen 6 in Kontakt sind. Die Schub­ nadellager 27 ermöglichen den Schwenkwellenabschnitten 22 und den äußeren Laufbahnen 30, um die Unterstützungswel­ lenabschnitte 21 zu schwenken, wobei sie von den Kraftübertragungsrollen 8 eine auf die äußeren Laufbahnen 30 ausgeübte Schublast aufnehmen.

Mit Endabschnitten (linken Endabschnitten in Fig. 11) der Drehzapfen 6 sind Antriebsstangen 36 verbunden. Ferner sind mit der äußeren Oberfläche der Mitte der Antriebs­ stäbe 36 Antriebskolben 37 fest verbunden. Die Antriebs­ kolben 37 sind in Antriebszylindern 38 öldicht angeord­ net.

In dem stufenlosen Toroidgetriebe mit diesem Aufbau wird eine Drehung der Antriebswelle 15 an die Antriebsscheibe 2 über die Druckvorrichtung 9 übertragen. Eine Drehung der Antriebsscheibe 2 wird über das Paar Kraftübertra­ gungsrollen 8 an die Abtriebsscheibe 4 übertragen, schließlich wird eine Drehung der Abtriebsscheibe 4 vom Abtriebszahnrad 18 ausgegeben. Um das Drehzahländerungs­ verhältnis zwischen der Antriebswelle 15 und dem Ab­ triebszahnrad 18 zu ändern, werden das Paar Antriebskol­ ben 37 in zueinander entgegengesetzten Richtungen ver­ schoben. Entsprechend der Verschiebung der Antriebskolben 37 verschieben sich die beiden Drehzapfen 6 in entgegen­ gesetzten Richtungen, so daß sich die in Fig. 11 im unteren Teil angeordnete untere Kraftübertragungsrolle 8 nach rechts verschiebt, während sich gleichzeitig die im oberen Teil von Fig. 11 angeordnete obere Kraftübertra­ gungsrolle 8 nach links verschiebt. Daher wird die Rich­ tung der Kräfte in tangentiale Richtung, die auf Kontakt­ positionen wirken, an denen die Umfangsoberflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 mit der inneren Oberfläche 2a der Antriebsscheibe 2 und mit der inneren Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 in Kontakt sind, geändert. Entspre­ chend der Änderung der Richtung der Kräfte schwenken die Drehzapfen 6 um die Schwenkwellen 5, die durch die Unter­ stützungsplatten 20 unterstützt sind, in zueinander entgegengesetzten Richtungen. Im Ergebnis werden, wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, die Kontaktpositionen, an denen die Umfangsoberflächen 8a der Kraftübertragungsrol­ len 8 mit der inneren Oberfläche 2a bzw. mit der inneren Oberfläche 4a der Antriebs- bzw. Abtriebsscheiben 2 und 4 in Kontakt sind, verschoben, wodurch das Drehzahlände­ rungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 15 und dem Abtriebszahnrad 18 geändert wird.

Wenn die Drehkraft zwischen der Antriebswelle 15 und dem Abtriebszahnrad 18 aufgrund der elastischen Verformung der Komponenten übertragen wird, werden die Kraftübertra­ gungsrollen 8 in axialer Richtung der Antriebswelle 15 verschoben. Daher werden die Verschiebungswellen 7, die die Kraftübertragungsrollen 8 schwenkbar unterstützen, geringfügig um die jeweiligen Unterstützungswellenab­ schnitte 21 gedreht. Aufgrund der Drehung der Verschie­ bungswellen 7 werden die äußeren Oberflächen der äußeren Laufbahnen 30 der Schubkugellager 26 relativ zu den inneren Oberflächen der Drehzapfen 6 verschoben. Eine für die relative Verschiebung erforderliche Kraft ist gering, da zwischen den äußeren Oberflächen der Laufbahnen 30 und den inneren Oberflächen der Drehzapfen 6 die Schub-Nadel­ rollenlager 27 vorhanden sind. Diese Tatsache hat zur Folge, daß eine Kraft zum Ändern des Neigungswinkels jeder der Verschiebungswellen 7 gering ist.

Nun werden mit Bezug auf die Fig. 15 und 16 stufenlose Toroidgetriebe erläutert, bei denen das übertragbare Drehmoment erhöht ist. Wie gezeigt, sind ein Paar An­ triebsscheiben 2A und 28 sowie ein Paar Abtriebsscheiben 4 in Kraftübertragungsrichtung nebeneinander um eine Antriebswelle 15a angeordnet. In jeder Struktur (der Fig. 15 und 16) ist im Mittelabschnitt der Antriebswelle 15a ein Abtriebszahnrad 18a angeordnet und um die An­ triebswelle 15a drehbar unterstützt. Die Abtriebsscheiben 4 sind mit beiden Enden eines zylindrischen Abschnitts, der im mittleren Abschnitt des Abtriebszahnrads 18a vorgesehen ist, in einem Keilnuteingriff. Zwischen den inneren Umfangsflächen der Abtriebsscheiben 4 und den äußeren Umfangsflächen der Antriebswelle 15a sind jeweils Nadelrollenlager 16 vorgesehen. Durch Vorsehen der Nadel­ rollenlager 16 sind die Abtriebsscheiben 4 um die An­ triebswelle 15a in der Weise unterstützt, daß sie um die Antriebswelle 15a drehbar und in axialer Richtung der Antriebswelle 15a verschiebbar sind. Die Antriebsscheiben 2A und 2B sind an beiden Enden der Antriebswelle 15a unterstützt und zusammen mit der Antriebswelle 15a dreh­ bar. Die Antriebswelle 15a wird von einer Antriebswelle 15 über die Druckvorrichtung 9 des Belastungsnockentyps angetrieben. Zwischen der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes (des linken Endes in den Fig. 15 und 16) der Antriebswelle 51 und der inneren Umfangsfläche des Basisendes (des rechten Endes in den Fig. 8 und 9) der Antriebswelle 15a ist ein Radiallager 52 wie etwa ein Gleitlager oder ein Nadelrollenlager angeordnet. Daher sind die Antriebswelle 51 und die Antriebswelle 15a konzentrisch kombiniert, so daß sich diese Wellen in Drehrichtung geringfügig verschieben können.

Die hintere Oberfläche der eingangsseitigen Scheibe 2A (die sich in den Fig. 15 und 16 links befindet) wird direkt (in der in Fig. 16 gezeigten Struktur) oder mit einer dazwischen eingefügten konischen Tellerfeder 45 mit hoher Elastizität (in der in Fig. 15 gezeigten Struktur) geschoben, um eine Verschiebung der Antriebsscheibe 2A in axialer Richtung (in horizontaler Richtung in den Fig. 15 und 16) der Antriebsscheibe 15A im wesentlichen zu ver­ hindern. Andererseits ist die Antriebsscheibe 2B, die der Nockenplatte 10 zugewandt ist, in axialer Richtung der Antriebswelle 15a mit Hilfe einer Kugelnutvorrichtung 40 beweglich unterstützt. Zwischen der hinteren Oberfläche (der rechten Oberfläche in den Fig. 15 und 16) der An­ triebsscheibe 2B und der vorderen Oberfläche (der linken Oberfläche in den Fig. 15 und 16) der Nockenplatte 10 sind hintereinander eine konische Tellerfeder 41 und ein Schub-Nadelrollenlager 42 angeordnet. Die konische Tel­ lerfeder 41 wirkt in der Weise, daß sie auf die Kontakt­ abschnitte, an denen die inneren Oberflächen 2a der Antriebsscheiben 2A und 2B und die innere Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 mit den Umfangsflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 in Kontakt sind, eine Vorbela­ stung ausübt. Das Schub-Nadelrollenlager 42 ermöglicht der Antriebsscheibe 2B sich relativ zur Nockenplatte 10 zu drehen, wenn die Druckvorrichtung 9 arbeitet.

In der in Fig. 15 gezeigten Struktur ist das Abtriebs­ zahnrad 18a an einer im Gehäuse 53 (Fig. 11) vorgesehenen Trennwand 44 durch ein Paar Kugellager 43 des Winkeltyps drehbar unterstützt, während seine axiale Verschiebung verhindert wird. In der in Fig. 16 gezeigten Struktur ist das Abtriebszahnrad 18a axial verschiebbar. In dem stu­ fenlosen Toroidgetriebe des Doppelhohlraumtyps, in dem das Paar Antriebsscheiben 2A und 2B und das Paar Ab­ triebsscheiben 4 in Kraftübertragungsrichtung nebeneinan­ der angeordnet sind, wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, sind die Antriebsscheiben 2A und/oder 2B, die der Nockenplatte 10 zugewandt sind, in bezug auf die An­ triebswelle 15a mittels der Kugelnutvorrichtungen 40, 40a axial beweglich. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Getriebestruktur so beschaffen ist, daß sich die An­ triebsscheiben 2A und 2B in axialer Richtung der An­ triebswelle 15a verschieben können, wobei synchrone Dre­ hungen der Antriebsscheiben 2A und 2B sichergestellt sind, indem eine Elastische Verformung der betroffenen Komponenten aufgrund einer Betätigung der Druckvorrich­ tung 9 ermöglicht wird.

Die Kugelnutvorrichtung 40 und die Kugelnutvorrichtung 40a enthalten innere Kugelnuten 46, die in den inneren Umfangsflächen der Antriebsscheiben 2A und 2B ausgebildet sind, äußere Kugelnuten 47, die in den äußeren Umfangs­ flächen des Zwischenabschnitts der Antriebswelle 15a ausgebildet sind, und mehrere Kugeln 48, die zwischen den inneren Kugelnuten 46 und den äußeren Kugelnuten 47 rollfähig vorgesehen sind. Was die Kugelnut 40 für die Unterstützung der Antriebsscheibe 2B, die sich näher bei der Druckvorrichtung 9 befindet, betrifft, wird ein Anschlagring 50 in einer Anschlagnut 49 gehalten, die in einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche der Antriebs­ scheibe 2B ausgebildet ist, die sich näher an der inneren Oberfläche 2a hiervon befindet, um dadurch eine Verschie­ bung der Kugeln 48 zur inneren Oberfläche 2a der An­ triebsscheibe 2B zu verhindern. Ferner verhindert der Anschlagring 50, daß die Kugeln 48 zwischen den inneren Kugelnuten 46 und den äußeren Kugelnuten 47 herausglei­ ten. Was die Kugelnutvorrichtung 40a für die Unterstüt­ zung der in einem Abstand von der Druckvorrichtung 9 in der Getriebestruktur von Fig. 15 befindlichen Antriebs­ scheibe 2A betrifft, wird in einer Anschlagnut 49a, die in der äußeren Umfangsfläche (einem Abschnitt näher am linken Ende in Fig. 15) der Antriebswelle 15a ausgebildet ist, ein Anschlagring 50a gehalten, wodurch eine Ver­ schiebung der Kugeln 48 zur inneren Oberfläche 2b der Antriebsscheibe 2A begrenzt wird.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, sind in den jeweiligen Mit­ telabschnitten der Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 4 Mittelbohrungen 58 ausgebildet, wovon jede einen kreis­ förmigen Querschnitt besitzt, so daß sie sich jeweils durch die inneren Oberflächen und die äußeren Oberflächen der Scheiben 2 und 4 in axialer Richtung der Scheiben 2 und 4 (in Fig. 10 in Rechts/Links-Richtung) erstrecken. Zwischen die inneren Umfangsflächen der Mittelbohrungen 58 und die äußeren Umfangsflächen der Zwischenabschnitte der Antriebswelle 15 sind Nadelrollenlager 16 eingefügt. Außerdem sind in ihren zugeordneten Anschlagnuten 61, die in den inneren Umfangsflächen der Abschnitte der Enden der Mittelbohrungen 58, die sich in der Nähe der inneren Oberflächen befinden, Einrastringe 62 befestigt, wodurch verhindert wird, daß die Nadelrollenlager 16 aus ihren zugeordneten Mittelbohrungen 58 zu den inneren Oberflä­ chen 2a, 4a der Antriebsscheiben 2 und der Abtriebsschei­ ben 4 herausgleiten.

Die Fig. 23 und 24 zeigen jeweils eine Abtriebsscheibe 4, die in das in den Fig. 10 und 11 gezeigte stufenlose Toroidgetriebe eingebaut ist, das wie oben beschrieben beschaffen ist und arbeitet. Nun wird die Struktur der Abtriebsscheibe 4 im einzelnen erläutert. In der Mittel­ bohrung 58, die in dem Mittelabschnitt der Abtriebs­ scheibe 4 ausgebildet ist, sind ein zylindrischer Ober­ flächenabschnitt 63, ein Keilnutabschnitt 64, ein äußerer Laufbahnabschnitt 65 und ein zweiter zylindrischer Ober­ flächenabschnitt 66 nacheinander in dieser Reihenfolge ausgehend von der Seite der äußeren Oberfläche (in den Fig. 23 und 24 der rechten Seite) der Abtriebsscheibe 4 ausgebildet. Von diesen Abschnitten entspricht der zylin­ drische Oberflächenabschnitt 63 einem Einpaßabschnitt, d. h. der zylindrische Oberflächenabschnitt 63 kann mit einem Teil einer Hülse 67 (Fig. 10) zusammengefügt wer­ den, der am inneren Umfangskantenabschnitt eines Ab­ triebszahnrades 18 befestigt ist, der zusammen mit der Abtriebsscheibe 4 gedreht werden kann, so daß die Hülse 67 und die Abtriebsscheibe 4 zueinander konzentrisch sind. In dem Fall, in dem die Keile 19 verwendet werden, werden diese zwischen dem zylindrischen Oberflächenab­ schnitt 63 und der Hülse 67 übereinandergelegt. Wenn jedoch die Hülse 61 und die Abtriebsscheibe 4 in einem Keilnuteingriff sind, sind die Keile 19 nicht erforder­ lich. Wenn andererseits die Keile 19 vorgesehen sind, ist statt des Nutabschnitts eine Keilnut ausgebildet. Wenn der Nutabschnitt 64 verwendet wird, ist er mit einem in der äußeren Umfangsfläche eines Teils der Hülse 67 ausge­ bildeten Keilabschnitt in Eingriff, um eine relative Drehung zwischen der Hülse 67 und der Abtriebsscheibe 4 zu verhindern. Die Struktur, die verwendet wird, um die relative Drehung zwischen der Hülse 67 und der Abtriebs­ scheibe 4 zu verhindern, ist übrigens nicht auf den Keilnuteingriff oder den Keileingriff eingeschränkt, statt dessen können auch andere Eingriffstrukturen wie etwa eine Struktur verwendet werden, in der die Hülse 67 und die Abtriebsscheibe 4 in axial konkaver/konvexer Weise oder dergleichen in Eingriff sind. Außerdem ist zwischen dem äußeren Laufbahnabschnitt 65 und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 66 eine Anschlagnut 61 für die Befestigung des Einrastrings 62 (Fig. 10) ausgebildet. In der Abtriebsscheibe 4 mit der oben beschriebenen Form (ferner in der inneren Umfangsfläche der Antriebsscheibe 2, falls dies notwendig sein sollte) kann vorzugsweise eine Restkompressionsbeanspruchungsschicht durch Strahl­ hämmern ausgebildet sein. Der Grund hierfür wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 25 bis 27 im einzelnen erläutert.

Wenn das stufenlose Toroidgetriebe mit dem obigen Aufbau in Betrieb ist, sind die Umfangsoberflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 und die inneren Oberflächen 2a, 4a der Antriebsscheiben 2 und der Abtriebsscheiben 4 aufgrund der Betätigung der Druckvorrichtung 9 in engem gegenseitigen Kontakt. Das heißt, daß jeweils auf die Kontaktabschnitte zwischen den Oberflächen 8a und den Oberflächen 2a in Richtungen, die in Fig. 25 durch Pfeile bezeichnet sind, starke Kräfte wirken, falls eine Dreh­ zahlverzögerung erforderlich ist, während diese starken Kräfte in Richtungen wirken, die in Fig. 26 durch Pfeile angezeigt sind, wenn eine Erhöhung der Drehzahl erfolgen soll. Aufgrund dieser starken Kräfte werden die Antriebs­ scheiben 2 und die Abtriebsscheiben 4 jeweils elastisch verformt. Beispielsweise werden die Abschnitte der Ab­ triebsscheibe 4, die sich an zwei entgegengesetzten Positionen in Durchmesserrichtung und in der Nähe des Außendurchmessers der Scheibe 4 befinden, stark in Schubrichtung gepreßt, wenn eine Drehzahlverzögerung wie in Fig. 25 gezeigt ausgeführt werden soll. Als Ergebnis wird die Abtriebsscheibe 4 aus dem in Fig. 27 durch eine durchgezogene Linie gezeigten Zustand in einen in Fig. 27 durch eine Zweipunkt-Strichlinie gezeigten Zustand ela­ stisch verformt. Wenn die Abtriebsscheibe 4 in dieser Weise elastisch verformt wird, wird auf die Mittelbohrung 58, die im Mittelabschnitt der Abtriebsscheibe 4 ausge­ bildet ist, insbesondere auf den zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt 66, der sich in der Nähe der inneren Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 befindet, eine Zugbe­ anspruchung ausgeübt.

Eine solche Zugbeanspruchung wird wiederholt ausgeübt, wenn die Abtriebsscheibe 4 gedreht wird, weshalb die Lebensdauer der Abtriebsscheibe 4 nur schwer einen an­ nehmbaren Wert erreichen kann, wenn keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise können in dem zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt 66 leicht Risse auf­ treten. Falls daher in dem zweiten zylindrischen Oberflä­ chenabschnitt 66, der sich nahe an der inneren Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 befindet, eine Restkompressions­ beanspruchungsschicht durch Strahlhämmern ausgebildet ist, kann eine Rißbildung in dem zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt 66 trotz der wiederholten Ausübung von Zugbeanspruchungen erschwert werden.

In dem herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebe, das wie oben beschrieben beschaffen ist und arbeitet, können die Nadelrollenlager 16, die für die Unterstützung ihrer zugeordneten Abtriebsscheiben 4 an den Umfangsflächen ihrer zugeordneten Antriebswellen 15, 15a verwendet werden, um diese frei drehbar zu unterstützen, so daß sie in axialer Richtung beliebig verschoben werden können, nicht immer eine ausreichende Lebensdauer gewährleisten. Im folgenden wird im einzelnen der Grund hierfür erläu­ tert.

Wenn das stufenlose Toroidgetriebe als Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeuggetriebes verwendet wird, wird die von einem Motor an die Antriebswellen 15, 15a übertragene Leistung von den Antriebsscheiben 2, 2A, 2B an die Ab­ triebsscheiben 4 über die entsprechenden Kraftübertra­ gungsrollen 8 übertragen. Hierbei sind an mehreren Posi­ tionen, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Interval­ len beabstandet sind, Traktionsabschnitte vorhanden, die für die Übertragung der Leistung zwischen den Kraftüber­ tragungsrollen 8 und den Abtriebsscheiben 4 verwendet werden, d. h. Kontaktabschnitte zwischen den inneren Oberflächen 4a der Abtriebsscheiben 4 und den Umfangs­ oberflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8, vorhanden. Daher werden die radialen Komponenten der Lasten, die auf die jeweiligen inneren Oberflächen 4a der Abtriebsschei­ ben 4 bei der obenerwähnten Kraftübertragung ausgeübt werden, in den Innenabschnitten ihrer zugeordneten Ab­ triebsscheiben 4 aufgehoben. Daher sind die radialen Lasten, die auf die jeweiligen Nadelrollenlager 16 ausge­ übt werden, lediglich durch die Gewichte der entsprechen­ den Abtriebsscheiben 4 und der Abtriebszahnräder 18, 18a, die an diesen Abtriebsscheiben 4 befestigt sind, gegeben.

Andererseits ergeben die Drehungen der Nadelrollenlager 16, die die jeweiligen Abtriebsscheiben 4 unterstützen, die relativen Drehzahlen zwischen diesen Abtriebsscheiben 4 und den Antriebsscheiben 15, 15a. Da die Drehrichtungen der Abtriebsscheiben 4 und der Antriebsscheiben 15, 15a zueinander entgegengesetzt sind, beträgt beispielsweise in dem Fall, in dem die Drehzahl der Antriebsrollen 15, 15a 4000 min^-1 beträgt und das Drehzahländerungsverhält­ nis 1 ist, die Betriebsdrehzahl der Nadelrollenlager 16 8000 min^-1 (= 4000 min^-1 + 4000 min^-1). Wenn das Drehzahl­ verzögerungsverhältnis 0,5 ist (d. h. wenn die Drehzahl verdoppelt wird) ist, beträgt die Betriebsdrehzahl der Nadelrollenlager 16 12 000 min^-1 (= 4000 min^-1 + 8000 min^-1), ähnlich beträgt die Betriebsdrehzahl der Nadelrollenlager 16 bei einem Drehzahlbeschleunigungsver­ hältnis von 2 (d. h. wenn die Drehzahl auf die Hälfte abgesenkt wird) 6000 min^-1 (= 4000 min^-1 + 2000 min^-1).

Wenn die auf die Nadelrollenlager 16 ausgeübten Lasten im wesentlichen den obengenannten Gewichten entsprechen, entsteht selbst dann, wenn die Betriebsdrehzahlen die obengenannten Werte besitzen, kein Problem in bezug auf die Rollermüdungen dieser Nadelrollenlager 16. Die Erfin­ der haben jedoch Lebensdauer-Versuche ausgeführt, bei denen sich gezeigt hat, daß bei großen Eingangsdrehmomen­ ten (d. h. großen Antriebsdrehmomenten der Antriebswellen 15, 15a) und bei langem Betrieb des stufenlosen Toroidge­ triebes in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhält­ nis zwischen den Antriebsscheiben 2, 2A und den Abtriebs­ scheiben 4 ein Verzögerungszustand ist, eine frühe Ab­ blätterung der Nadelrollenlager 16, die zwischen den inneren Umfangsflächen der Abtriebsscheiben 4 und den äußeren Umfangsflächen der Antriebsscheiben 15, 15a eingefügt sind, auftritt.

Die Erfinder haben die Ursache dieses frühen Abblätterns untersucht und festgestellt, daß das frühe Abblättern durch die wiederholte elastische Verformung der Abtriebs­ scheiben 4 verursacht wird. Das heißt, daß in einer Struktur, in der zwei Kraftübertragungsrollen 8 in jedem Hohlraum angeordnet sind, die inneren Oberflächen 4a der Abtriebsscheiben 4 mit den Umfangsflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 an zwei gegenüberliegenden Positionen in Umfangsrichtung in Kontakt sind. Diese beiden Positionen werden in axialer Richtung der Ab­ triebsscheiben 4 durch die hohen Schublasten, die durch die Druckvorrichtung 9 erzeugt werden, wenn die Kraftübertragung ausgeführt wird, stark gepreßt. Folglich werden die Abtriebsscheiben 4 jeweils stark elastisch verformt. Insbesondere sind, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, in einem Zustand, in dem für die Erzielung einer Verzögerung zwischen den Antriebsscheiben 2, 2A, 2B und den Abtriebsscheiben 4 die Umfangsflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 mit den Abschnitten der inneren Umfangsflächen 4a der Abtriebsscheiben 4, die sich näher an den Außendurchmessern befinden, in Kontakt sind, wie in Fig. 19 durch Pfeile gezeigt ist, große Momente vor­ handen, die auf die Abtriebsscheiben 4 wirken.

Daher werden die Abtriebsscheiben 4, wie in den Fig. 19 bis 21 übertrieben dargestellt ist, stark verformt, wobei die Nadelrollenlager 16 als Drehpunkte dienen. Der Ver­ formungsbetrag der elastischen Verformung, die in diesem Mechanismus auftritt, ist auf seiten des Innendurchmes­ sers der Abtriebsscheiben 4 hoch. Sie ist insbesondere im Endabschnitt mit kleinem Durchmesser (d. h. am offenen Endabschnitt der inneren Oberflächen 4a), der eine kleine Dicke besitzt, übermäßig hoch. Der Abschnitt jeder der Mittelbohrungen 58 der Abtriebsscheiben 4 besitzt eine elliptische Form, in der die Richtung einer die beiden obengenannten Positionen verbindenden geraden Linie die Richtung des Hauptdurchmessers ist. Daher bildet ein Abschnitt, der in bezug auf die Hauptdurchmesserrichtung in Umfangsrichtung der Mittelbohrung 58 um 90° verschoben ist, die Nebendurchmesserrichtung der elliptischen Form, so daß die Abstände zwischen den äußeren Laufbahnen 57, die durch die inneren Umfangsflächen der Mittelbohrungen 58 der Abtriebsscheiben 4 gebildet sind, und den inneren Laufbahnen 56, die durch die äußeren Umfangsflächen der Antriebswellen 15, 15a gebildet sind, entsprechend ver­ kürzt sind. Außerdem ist der Abstand zwischen den beiden Laufbahnen 57 und 56, wie in Fig. 22 übertrieben darge­ stellt ist, in axialer Richtung der Abtriebsscheibe 4 ungleichmäßig.

Das heißt, daß der Abstand in dem Abschnitt in der Nähe der inneren Oberflächen 4a der Abtriebsscheiben 4 (in Fig. 22 im linken Abschnitt) verkürzt ist. Ferner werden in den Abschnitten, in denen der Abstand zwischen den beiden Laufbahnen 57 und 56 verkürzt ist, die Nadelrollen 54, die die Nadelrollenlager 16 bilden, zwischen den inneren Laufbahnen 56 und den äußeren Laufbahnen 57 stark gepreßt und gequetscht. Daher wird aufgrund einer Kanten­ last ein übermäßiger Oberflächendruck auf die Abschnitte ausgeübt, die einen Teil der inneren Laufbahnen 56 und der äußeren Laufbahnen 57 bilden und den Endabschnitten der Rolloberflächen der Nadelrollen 54 in axialer Rich­ tung gegenüberliegen, wodurch diese Abschnitte durch frühzeitiges Abblättern oder dergleichen beschädigt werden.

Solche Beschädigungen erhöhen die Geräusche und Schwin­ gungen, die in dem Nadelrollenlagerabschnitt 16 erzeugt werden, so daß Geräusche und Schwingungen nicht nur im stufenlosen Toroidgetriebe mit dem Nadelrollenlager 16, sondern auch im gesamten Getriebe, das ein solches stu­ fenloses Toroidgetriebe enthält, zunehmen. Dies hat einen nachteiligen Einfluß auf den Fahrkomfort eines ein sol­ ches Getriebe enthaltenden Fahrzeugs. Wenn außerdem sehr kleine Partikel, die durch die abgeblätterten Laufbahn­ oberflächen erzeugt werden, in den Getriebeabschnitt gelangen, in dem die Kraft übertragen wird, wird der Oberflächendruck des Getriebeabschnitts übermäßig hoch, wodurch eine Beschädigung wie etwa ein frühzeitiges Abblättern oder dergleichen auf den inneren Oberflächen 2a, 4a der Antriebsscheiben 2, 2A, 2B und der Abtriebs­ scheiben 4 und auf den Umfangsflächen 8a der Kraftüber­ tragungsrollen 8, die den Getriebeabschnitt bilden, verursacht werden.

Wenn die Restkompresssionsbeanspruchungsschicht, die das Auftreten von Rissen verhindern soll, in dem zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt 66 gebildet ist, wird ein Strahlhämmern auch im äußeren Laufbahnabschnitt 65, der an den zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt 66 angrenzt, ausgeführt, wodurch die Oberflächenrauheit des äußeren Laufbahnabschnitts 65 verschlechtert wird. Daraus ergibt sich, daß die Lebensdauer des Nadelrollenlagers 16 (Fig. 3), das den äußeren Laufbahnabschnitt 65 besitzt, beeinträchtigt wird. Wenn am äußeren Laufbahnabschnitt 65 eine Maskierungsoperation ausgeführt wird, wenn die Strahlhämmeroperation am zweiten zylindrischen Oberflä­ chenabschnitt 66 ausgeführt wird, kann eine Verschlechte­ rung der Oberflächenrauheit des äußeren Oberflächenab­ schnitts 65 verhindert werden. Tatsächlich ist es jedoch sehr schwierig, eine wirksame Maskierungsoperation des äußeren Laufbahnabschnitts 65, der im tiefen Abschnitt der Mittelbohrung 58 ausgebildet ist, zu bewerkstelligen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stufenloses Toroidgetriebe zu schaffen, das die obengenannten Nach­ teile, die bei herkömmlichen stufenlosen Toroidgetrieben festgestellt worden sind, beseitigen kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein stufenloses Toroidge­ triebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bzw. durch ein Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 4.

Das stufenlose Toroidgetriebe nach Anspruch 1 überträgt in einem Betrieb, der demjenigen ähnlich ist, der in dem obenbeschriebenen herkömmlichen stufenlosen Toroidge­ triebe ausgeführt wird, eine Drehkraft zwischen der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe, wobei durch Ändern der Neigungswinkel der Drehzapfen das Drehzahlver­ hältnis zwischen diesen beiden Scheiben geändert werden kann.

Da insbesondere in dem stufenlosen Toroidgetriebe nach Anspruch 1 an den jeweiligen Nadelrollen, aus denen die Nadelrollenlager für die drehbare Unterstützung der Abtriebsscheibe gebildet sind, eine geeignet bemessene Balligkeit vorgesehen ist, kann die Ausübung eines über­ mäßigen Oberflächendrucks auf die Komponenten der Nadel­ rollenlager trotz der elastischen Verformung der Ab­ triebsscheibe verhindert werden.

Die Übertragung einer Drehkraft zwischen der Antriebs­ scheibe und der Abtriebsscheibe und die Änderung des Drehzahlübersetzungsverhältnisses zwischen dieser An­ triebsscheibe und dieser Abtriebsscheibe, die in dem stufenlosen Toroidgetriebe nach Anspruch 2 erfolgen, sind den entsprechenden Operationen, die in dem herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebe ausgeführt werden, ähnlich.

Da insbesondere in dem stufenlosen Toroidgetriebe nach Anspruch 2 die Restkompressionsbeanspruchungsschicht im inneren Umfangsflächenabschnitt ausgebildet ist, in dem der Einpaßabschnitt: und die äußere Laufbahn gebildet sind, kann eine ausreichende Lebensdauer der Scheibe trotz der Zugbeanspruchung, die auf den inneren Umfangs­ abschnitt aufgrund der großen Schublast, die von den Kraftübertragungsrollen ausgeübt wird, wiederholt ausge­ übt wird, sichergestellt werden.

Da ferner der äußere Laufbahnabschnitt eine glatte Ober­ fläche aufweist, kann auch die Lebensdauer des Nadelrol­ lenlagers, das den äußeren Laufbahnabschnitt enthält, gewährleistet werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine erläuternde Darstellung einer Ausführungs­ form des stufenlosen Toroidgetriebes der Erfin­ dung, die eine Schnittansicht des Hauptabschnitts der Abtriebsscheibe im Zustand einer elastischen Verformung darstellt;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Mittelabschnitts von Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Nadel­ rollenlagers;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Ergebnisse eines ersten Experiments, das ausgeführt wurde, um die Beziehung zwischen dem Balligkeitsbetrag und der Lebensdauer des radialen Nadelrollenlagers zu er­ halten;

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des zweiten Experiments, das ähnlich wie in Fig. 6 ausgeführt wurde;

Fig. 8 eine Seitenansicht der Grundstruktur eines her­ kömmlichen stufenlosen Toroidgetriebes im Zustand maximaler Verzögerung;

Fig. 9 eine Seitenansicht des herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebes im Zustand maximaler Beschleuni­ gung;

Fig. 10 eine Schnittansicht eines ersten Beispiels einer spezifischen herkömmlichen Struktur;

Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 eine erläuternde Darstellung der Struktur eines herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebes, die der Darstellung von Fig. 1 entspricht;

Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie XIII-XIII in Fig. 12;

Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht des Mittelabschnitts von Fig. 13;

Fig. 15 eine Teilschnittansicht eines zweiten Beispiels einer spezifischen herkömmlichen Struktur;

Fig. 16 eine Teilschnittansicht eines dritten Beispiels einer spezifischen herkömmlichen Struktur;

Fig. 17 eine Schnittansicht einer Struktur ähnlich der in Fig. 10 gezeigten Struktur, die zeigt, wie Lasten auf die Kraftübertragungsrollen ausgeübt werden, wenn die Struktur in Betrieb ist;

Fig. 18 eine Schnittansicht einer Struktur ähnlich der in Fig. 15 gezeigten Struktur, die zeigt, wie Lasten auf die Kraftübertragungsrollen ausgeübt werden, wenn die Struktur in Betrieb ist;

Fig. 19 eine Schnittansicht der Hauptabschnitte der herkömmlichen Struktur nach Fig. 12 in einem Zu­ stand, in dem die Kraftübertragungsrollen der Struktur elastisch verformt sind;

Fig. 20 eine Schnittansicht längs der Linie XX-XX in Fig. 19;

Fig. 21 eine vergrößerte Ansicht des Mittelabschnitts von Fig. 20;

Fig. 22 eine Schnittansicht längs der Linie XXII-XXII in Fig. 20;

Fig. 23 eine Schnittansicht einer Abtriebsscheibe, die in der erfindungsgemäßen Struktur eines stufenlosen Toroidgetriebes verwendet wird;

Fig. 24 eine Schnittansicht eines halben Abschnitts der Abtriebsscheibe nach Fig. 23;

Fig. 25 eine Teilschnittansicht eines stufenlosen Toroid­ getriebes, die zeigt, wie bei einer Verzögerung Kräfte auf die jeweiligen Scheiben ausgeübt wer­ den;

Fig. 26 eine Teilschnittansicht eines stufenlosen Toroid­ getriebes ähnlich wie in Fig. 25, die zeigt, wie bei einer Beschleunigung Kräfte auf die jeweili­ gen Scheiben ausgeübt werden; und

Fig. 27 eine Ansicht einer Abtriebsscheibe, die in dem stufenlosen Toroidgetriebe verwendet wird und von links in Fig. 25 betrachtet wird, wobei ein Zu­ stand übertrieben ausgeprägt gezeigt ist, in dem die Abtriebsscheibe durch eine Schublast verformt ist.

Erste Ausführungsform

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 eine erste Aus­ führungsform eines stufenlosen Toroidgetriebes der Erfin­ dung erläutert. Die Erfindung ist durch das Nadelrollen­ lager 16a für die drehbare Unterstützung der Abtriebs­ scheibe 4 im Umfangsbereich des Zwischenabschnitts der Antriebswelle 15 gekennzeichnet. Die Strukturen und Operationen der übrigen Abschnitte des stufenlosen Toro­ idgetriebes der Erfindung sind jenen des obenbeschriebe­ nen herkömmlichen stufenlosen Toroidgetriebes ähnlich, so daß eine nochmalige Erläuterung und Beschreibung dieser übrigen Abschnitte weggelassen oder zumindest vereinfacht wird. Die Beschreibung ist daher hauptsächlich auf die kennzeichnenden Abschnitte der Erfindung gerichtet.

Das Nadelrollenlager 16a enthält ähnlich wie das in dem obenbeschriebenen herkömmlichen stufenlosen Toroidge­ triebe eingebaute Nadelrollenlager mehrere Nadelrollen 54a sowie einen käfigartigen Halter 55 des Fenstertyps, der verwendet wird, um diese Nadelrollen 54a in der Weise zu unterstützen, daß sie darin rollen können. Die äußere Umfangsfläche des Zwischenabschnitts der Antriebswelle 15 ist als zylindrische innere Laufbahn 56 ausgebildet, während die innere Umfangsfläche einer in der Abtriebs­ scheibe 4 ausgebildeten Mittelbohrung 58 als äußere Laufbahn 57 ausgebildet ist.

Insbesondere weisen in dem stufenlosen Toroidgetriebe der Erfindung, wie im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist, die beiden Endabschnitte jeder der mehreren Nadelrollen 54a in axialer Richtung eine Balligkeit 59 auf. Der Ballig­ keitsbetrag δ₅₉ jeder dieser Nadelrollen 54a, d. h. die Strecke, um die jede der äußeren Umfangsflächen der jeweiligen Balligkeiten 59 in Durchmesserrichtung der Nadelrolle von einer zylindrischen Oberfläche nach innen versetzt ist (unter der Annahme, daß sich der zylindri­ sche Abschnitt 60 des Mittelabschnitts in axialer Rich­ tung geradlinig erstreckt) ist folgendermaßen begrenzt. Hierbei ist die Länge jeder der Nadelrollen 54a in axia­ ler Richtung durch L_54a gegeben, der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 60 ist durch D₆₀ gegeben und der Abstand zwischen der Stirnfläche jeder der Nadelrollen 54a und der gemessenen Position des obenerwähnten Ballig­ keitsbetrags δ₅₉ ist durch L₅₉ gegeben. Der Abstand L₅₉ der gemessenen Position liegt im Bereich von 7-13% der obigen axialen Länge L_54a {L₅₉ = (0,07-0,13) L_54a}. Unter diesen Bedingungen liegt der Balligkeitsbetrag δ₅₉ im Bereich von 0,1-0,4% des Außendurchmessers D₆₀ des zylindrischen Abschnitts 60 {δ₅₉ = (0,001-0,004)D₆₀}.

Wie oben beschrieben worden ist, besitzen in dem stufen­ losen Toroidgetriebe der Erfindung die Balligkeiten 59 an den das Nadelrollenlager 16a bildenden jeweiligen Nadel­ rollen 54a, das für die drehbare Unterstützung der Ab­ triebsscheibe 4 im Mittelabschnitt der Antriebswelle 15 verwendet wird, einen geeigneten Betrag. Kraft dessen ist es trotz der Tatsache, daß aufgrund der elastischen Verformung der Abtriebsscheibe 4, die durch die große Last hervorgerufen wird, die erzeugt wird, wenn das stufenlose Toroidgetriebe in Betrieb ist, der Abstand zwischen der inneren Laufbahn 56 und der äußeren Laufbahn 57, die das Nadelrollenlager 16a bilden, ungleichmäßig ist, möglich, die Ausübung eines übermäßigen Oberflächen­ drucks auf die Komponenten des Nadelrollenlagers 16a zu verhindern.

Wenn das stufenlose Toroidgetriebe in Betrieb ist, wird die Abtriebsscheibe 4 aufgrund großer Lasten, die auf die beiden in Durchmesserrichtung einander gegenüberliegenden Abschnitte der Abtriebsscheibe 4 von den Umfangsflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8 ausgeübt werden, ela­ stisch verformt, wie in den Fig. 1 bis 4 übertrieben dargestellt ist (siehe auch die Fig. 8 bis 11 und 15 bis 18). Selbst wenn die Abtriebsscheibe 4 in dieser Weise elastisch verformt wird und der Abstand zwischen der inneren Laufbahn 56 und der äußeren Laufbahn 57 hierdurch ungleichmäßig wird, wird verhindert, daß die axialen Endabschnitte der jeweiligen Nadelrollen 54a mit der inneren Laufbahn 56 und mit der äußeren Laufbahn 57 in Kontakt gelangen, so daß es möglich ist, das Auftreten eines frühzeitigen Abblätterns aufgrund einer Kantenlast zu verhindern.

Wie oben beschrieben worden ist, kann erfindungsgemäß durch Ausbilden geeigneter Balligkeiten 59 in den beiden axialen Endabschnitten der jeweiligen Nadelrollen 54a, die das Nadelrollenlager 16a bilden, das Auftreten der Kantenlast verhindert werden, wodurch es möglich ist, die Lebensdauer des Nadelrollenlager 16a zu verlängern. Da somit erfindungsgemäß die Balligkeiten 59 an den jeweili­ gen Nadelrollen 54a geeignete Beträge besitzen, werden die Nadelrollen 54a, die durch die Halterung 55 gehalten werden, dann, wenn die durch die innere Umfangsfläche der Kraftübertragungsrolle 8 gebildete äußere Laufbahn 57 elastisch verformt wird, dazu veranlaßt, ihre jeweiligen Stellungen in gewissem Ausmaß zu ändern, so daß die Rolloberflächen der jeweiligen Nadelrollen 54a der äuße­ ren Laufbahn 57 und der inneren Laufbahn 56 folgen kön­ nen. Daher werden die Kontaktbedingungen zwischen den Rolloberflächen der jeweiligen Nadelrollen 54a und der inneren Laufbahn 56 einerseits und der äußeren Laufbahn 57 andererseits auf einen geeigneten Kontaktzustand eingestellt, wodurch verhindert werden kann, daß die Oberflächendrücke der Kontaktabschnitte übermäßig anstei­ gen.

Wenn die Balligkeitsbeträge δ₅₉ der Balligkeiten 59, die an den axialen Endabschnitten der jeweiligen Nadelrollen 54a ausgebildet sind, zu klein sind, kann das Auftreten einer Kantenlast nicht ausreichend verhindert werden, weshalb die Lebensdauer des Nadelrollenlagers 16a nicht ausreichend verlängert werden kann. Wenn andererseits die Balligkeitsbeträge δ₅₉ der Balligkeiten 59 übermäßig groß sind, werden die Nadelrollen 54a, die das Nadelrollenla­ ger 16a bilden, sowie die Kraftübertragungsrollen, die durch das Nadelrollenlager 16a unterstützt werden, zu einer Neigung veranlaßt, mit der Folge, daß leicht eine Kantenlast auftreten kann und somit eine Beschädigung wie etwa ein frühzeitiges Abblättern oder dergleichen leicht auftreten kann. Da weiterhin die Abtriebsscheibe 4 mit hoher Drehzahl gedreht wird, um die Kraft zu übertragen, wobei sie in bezug auf ihre normale Position geneigt ist, nehmen Geräusche und Schwingungen, die in dem stufenlosen Toroidgetriebe im Betrieb erzeugt werden, zu. Infolgedes­ sen nehmen die Geräusche und Schwingungen in der gesamten Getriebeeinheit, die das stufenlose Toroidgetriebe ent­ hält, zu, was einen nachteiligen Einfluß auf den Fahrkom­ fort eines das Getriebe enthaltenden Fahrzeugs hat.

Da andererseits gemäß der Erfindung der Balligkeitsbetrag d₅₉ auf den obengenannten Bereich beschränkt ist, kann nicht nur das Auftreten einer Kantenlast wirksam verhin­ dert werden, sondern es ist auch möglich, eine Neigung der Kraftübertragungsrolle 8 zu verhindern, wenn das stufenlose Toroidgetriebe in Betrieb bist.

Nun wird ein Experiment beschrieben, das von den Erfin­ dern ausgeführt worden ist, um den obengenannten Ballig­ keitsbetrag δ₅₉ auf den obenerwähnten Bereich einzu­ schränken. In dem Experiment ist ein Verzögerungslebens­ dauertest unter Verwendung eines Motorgenerators an zwei Typen stufenloser Toroidgetriebe, d. h. an einem großen stufenlosen Toroidgetriebe und an einem kleinen stufenlo­ sen Toroidgetriebe, ausgeführt worden.

Als großes stufenloses Toroidgetriebe ist ein stufenloses Toroidgetriebe mit Doppelhohlraum verwendet worden, das einen Hohlraumdurchmesser D₀ (d. h. einen Abstand zwi­ schen den Mittelachsen der Schwenkwellen 5, die in den beiden Endabschnitten der Drehzapfen 6 angeordnet sind, siehe Fig. 11) von 130 mm besaß. Dieses Experiment wurde unter den folgenden Betriebsbedingungen ausgeführt: Drehzahl der Antriebsscheiben 2A und 2B: 4000 min^-1, Eingangsdrehmoment: 300 Nm, Verzögerungsverhältnis: 2,0 (d. h., daß die Drehzahl der Abtriebsscheibe 4 halb so groß wie die Drehzahl der Antriebsscheiben 2A, 2B war). Außerdem waren die Abmessungen des Nadelrollenlagers 16a die folgenden: Durchmesser der einbeschriebenen Kreise der jeweiligen Nadelrollen 54a: 28 mm, Durchmesser der umschriebenen Kreise: 36 mm (Außendurchmesser der zylin­ drischen Abschnitte der jeweiligen Nadelrollen 54a = 4 mm), axiale Länge L_54a: 7,8 mm.

Unter diesen Bedingungen wurde das Lebensdauerexperiment für das Nadelrollenlager 16a bei unterschiedlichen Bal­ ligkeitsbeträgen δ₅₉, der jeweiligen Nadelrollen 54a in verschiedener Weise (mit dem Balligkeitsbetrag δ₅₉ als Parameter) ausgeführt, wodurch geeignete Werte für die Balligkeitsbeträge δ₅₉ erhalten wurden. Vor der Ausfüh­ rung dieses Verzögerungs-Lebensdauertests wurde anhand der Stärke der Last, die von den Kraftübertragungsrollen auf die Abtriebsscheibe 4 ausgeübt wurde, wenn das stu­ fenlose Toroidgetriebe in Betrieb war, der Verformungsbe­ trag der Abtriebsscheibe 4 anhand der FEM-Berechnung ermittelt, wobei sich der ermittelte Verformungsbetrag in den Balligkeitsbeträgen δ₅₉ niederschlug. Die Sollzeit für das Verzögerungs-Lebensdauerexperiment war auf 20 Stunden festgelegt. Dieser Wert von 20 Stunden ist ein numerischer Wert, der eine Referenz für die Lebensdauer der Drehzahlverhältnisänderungseinheit eines Fahrzeugge­ triebes bildet.

Die Ergebnisse des Verzögerungs-Lebensdauerexperiments, das in dieser Weise ausgeführt wurde, sind in der folgen­ den Tabelle 1 sowie in Fig. 6 angegeben.

Tabelle 1

Ein ähnliches Verzögerungs-Lebensdauerexperiment wurde in einem stufenlosen Toroidgetriebe mit kleinem Hohlraum, das einen Hohlraumdurchmesser D₀ von 104 mm besaß, ausge­ führt. In diesem Fall betrug die Drehzahl der Antriebs­ scheibe 2 4000 min^-1, das Antriebsdrehmoment betrug 60 Nm und das Verzögerungsverhältnis betrug 2,0. Die Abmessun­ gen des Nadelrollenlagers 16a waren die folgenden: Durch­ messer der einbeschriebenen Kreise der jeweiligen Nadel­ rollen 54a: 20 mm; Durchmesser der umschriebenen Kreise: 26 mm (Außendurchmesser der zylindrischen Abschnitte 60 der jeweiligen Nadelrollen 54a = 3 mm); axiale Länge L_54a: 13,8 mm. Der Grund, weshalb das kleine stufenlose Toroidgetriebe eine größere axiale Länge als das große stufenlose Toroidgetriebe besitzt, ist, daß bei dem großen stufenlosen Toroidgetriebe wegen des Vorhanden­ seins der Keilnutabschnitte und der Muffeneinpaßab­ schnitte, die in den Verbindungsabschnitten zwischen dem Abtriebszahnrad 18a und den Abtriebsscheiben 4 ausgebil­ det sind, die Länge: der jeweiligen Nadelrollenlager 16a keinen großen Wert erhalten kann.

Tabelle 2

Nun werden die in der obigen Tabelle 2 sowie in Fig. 7 angegebenen Ergebnisse der in der oben beschriebenen Weise ausgeführten Verzögerungs-Lebensdauerexperimente erläutert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, daß bei einem Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 60 der Nadelrolle 54a von 4 mm und bei einer Balligkeitsbe­ trag δ₅₉ im Bereich von 0,004 mm-0,016 mm eine gewünschte Soll-Lebensdauer erhalten werden kann und daß bei einem Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 60 der Nadelrolle 54a von 3 mm und bei einem Balligkeitsbetrag δ₅₉ im Bereich von 0,003 mm-0,012 mm eine gewünschte Soll-Lebensdauer erhalten werden kann. In diesen Fällen lag das Verhältnis des Balligkeitsbetrags δ₅₉, mit dem eine ausreichende Lebensdauer erhalten werden kann, zum Außendurchmesser D₆₀ des zylindrischen Abschnitts 60 der Nadelrolle 54a im Bereich von 0,1%-0,4%. In diesem Fall wurde die Meßposition des Balligkeitsbetrags δ₅₉ auf eine Position gesetzt, die sich ausgehend von der Stirnfläche der Nadelrolle 54a um einen Betrag von 7-13% in bezug auf die axiale Länge L_54a jeder der Nadelrollen 54a näher bei der Mitte der jeweiligen Nadelrolle 54a in axialer Richtung befand. In den obenbeschriebenen Verzögerungs- Lebensdauerexperimenten wurde ein Meßpunkt auf eine Position von 0,8 mm (10,3%) von der Stirnfläche der Nadelrolle 54a gesetzt, wenn die axiale Länge L_54a 7,8 mm betrug (Außendurchmesser = 4 mm); der Meßpunkt wurde auf eine Position von 1,4 mm (10,1%) ausgehend von der Stirnfläche der Nadelrolle 54a gesetzt, wenn die axiale Länge L_54a 13,8 mm betrug (Außendurchmesser = 3 mm).

Von den untersuchten Teilen mit axialer Länge L_54a von 7,8 mm (Außendurchmesser = 4 mm) hat sich für das Teil Nr. D gezeigt, daß der Balligkeitsbetrag δ₅₉ an einer Position von 1,0 mm (12,8%) von der Stirnfläche jeder der Nadelrollen 54a 0,008 mm (0,2%) betrug und daß der Balligkeitsbetrag δ₅₉ an einer Position von 0,55 mm (7,1%) von der Stirnfläche jeder der Nadelrollen 54a 0,011 mm (0,28%) betrug. Das heißt, daß das untersuchte Teil Nr. D an beiden Positionen die Bedingungen erfüllte, die im Rahmen der Erfindung spezifiziert werden. Von den untersuchten Teilen mit einer axialen Länge L_54a von 13,8 mm (Außendurchmesser = 3 mm) ergab sich für das Teil Nr. D an einer Position von 1,8 mm (13,0%) von der Stirnfläche jeder der Nadelrollen 54a ein Balligkeitsbe­ trag δ₅₉ von 0,006 mm (0,2%), während sich an einer Position von 1,0 mm (7,2%) von der Stirnfläche jeder der Nadelrollen 54a ein Balligkeitsbetrag δ₅₉ von 0,008 mm (0,27%) ergab; d. h., daß das untersuchte Teil Nr. D an beiden Positionen die Bedingungen erfüllte, die im Rahmen der Erfindung spezifiziert werden.

Daher besitzt das stufenlose Toroidgetriebe, das wie oben beschrieben beschaffen ist und arbeitet, nicht nur eine ausgezeichnete Lebensdauer, sondern kann auch zu einer Verwirklichung im praktischen Gebrauch beitragen.

Zweite Ausführungsform

Das stufenlose Toroidgetriebe gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Form und die Eigenschaft der inneren Umfangsfläche einer Scheibe wie etwa einer Abtriebsscheibe 4 oder derglei­ chen, die einen Einpaßabschnitt und eine äußere Laufbahn, die in der inneren Umfangsfläche ausgebildet sind, um­ faßt. Die Struktur und die Funktionsweise der übrigen Abschnitte dieses stufenlosen Toroidgetriebes sind jenen des vorher beschriebenen stufenlosen Toroidgetriebes ähnlich, weshalb eine Beschreibung äquivalenter Ab­ schnitte weggelassen oder nur in vereinfachter Form wiederholt wird. Somit wird die Beschreibung hauptsäch­ lich auf die kennzeichnenden Abschnitte der Erfindung gerichtet.

Eine Abtriebsscheibe 4 des stufenlosen Toroidgetriebes der Erfindung, die eine ähnliche Konstruktion wie die Abtriebsscheibe 4 des vorher beschriebenen stufenlosen Toroidgetriebes besitzt, ist wie in den Fig. 23 und 24 gezeigt beschaffen. Das heißt, daß im Mittelabschnitt der Abtriebsscheibe 4 eine Mittelbohrung 58 ausgebildet ist, in der ein zylindrischer Oberflächenabschnitt, der einem Einpaßabschnitt entspricht, ein Keilnutabschnitt 64, ein äußerer Laufbahnabschnitt 65 sowie ein zweiter zylindri­ scher Oberflächenabschnitt 66 in dieser Reihenfolge ausgehend von der äußeren Oberfläche der Mittelbohrung 58 (in den Fig. 23 und 24 von der rechten Seite) ausgebildet sind. In dem Abschnitt der inneren Umfangsfläche der Mittelbohrung 58, die sich in der Nähe der inneren Ober­ fläche 4a hiervon befindet, ist durch Strahlhämmern dieses Abschnitts ausgehend von einer im zweiten zylin­ drischen Oberflächenabschnitt 66 gebildeten Öffnung eine Restkompressionsbeanspruchungsschicht ausgebildet. In diesem Strahlhämmervorgang wird eine Maskierungsoperation an keinem Abschnitt der inneren Umfangsfläche der Mittel­ bohrung 58 ausgeführt. Daher wird die Restkompressionsbe­ anspruchungsschicht nicht nur in dem zweiten zylindri­ schen Oberflächenabschnitt 66, sondern auch im äußeren Laufbahnabschnitt 65 ausgebildet. Andererseits ist bei der Abtriebsscheibe 4 dieses stufenlosen Toroidgetriebes der Erfindung die Restkompressionsbeanspruchungsschicht, die im äußeren Laufbahnabschnitt 65 ausgebildet ist, durch Schleifen entfernt, so daß der äußere Laufbahnab­ schnitt 65 eine glatte Oberfläche aufweist.

In dem stufenlosen Toroidgetriebe der Erfindung mit der obigen Struktur ist in der im Mittelabschnitt der Ab­ triebsscheibe 4 ausgebildeten Mittelbohrung 58 die Rest­ kompressionsbeanspruchungsschicht im zweiten zylindri­ schen Oberflächenabschnitt 66 ausgebildet, auf den die größte Zugbeanspruchung ausgeübt wird, wenn das stufen­ lose Toroidgetriebe in Betrieb ist. Kraft dessen kann eine ausreichende Lebensdauer der Abtriebsscheibe 4 trotz der Tatsache gewährleistet werden, daß die Zugbeanspru­ chungen auf den inneren Umfangsflächenabschnitt der Mittelbohrung 58 aufgrund der großen Schublasten ausgeübt werden, die von den Kraftübertragungsrollen 8 (Fig. 10 und 11) im Betrieb des stufenlosen Toroidgetriebes ausge­ übt werden.

Da der äußere Laufbahnabschnitt 65 als glatte Oberfläche ausgebildet ist, kann auch die Lebensdauer des Nadelrol­ lenlagers 16 (Fig. 10, 25 und 26) einschließlich des äußeren Laufbahnabschnitts 65 sichergestellt werden.

Die Scheibe, die den kennzeichnenden Abschnitt der Erfin­ dung aufweist, ist nicht auf die Abtriebsscheibe, die hier dargestellt worden ist, eingeschränkt, sondern kann auch als Antriebsscheibe verwendet werden, sofern sie einen Einpaßabschnitt und eine äußere Laufbahn aufweist.

Da die Erfindung wie oben beschrieben beschaffen ist und arbeitet, kann die Lebensdauer der Scheibe und des die Scheibe unterstützenden Nadelrollenlagers ausreichend sichergestellt werden, was zu einer Verwirklichung eines stufenlosen Toroidgetriebes für den praktischen Gebrauch beiträgt.

Obwohl oben lediglich bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, kann der Fachmann selbstverständlich zahlreiche Abwandlungen vornehmen, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Die Offenbarung bezieht sich auf den Erfindungsgegenstand der Anmeldungen JP Hei 10-372343-A, eingereicht am 28. Dezember 1998, und JP Hei 11-11968-A, eingereicht am 20. Januar 1999, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt sind.

Claims (4)

1. Stufenloses Toroidgetriebe, mit
einer drehbaren Antriebswelle (1),
einer Antriebsscheibe (2), die konzentrisch zur Antriebswelle (1) und drehfest mit dieser drehbar ange­ ordnet ist und eine konkave Innenoberfläche (2a) mit bogenförmigem Querschnitt aufweist,
einer Abtriebsscheibe (4), die in bezug auf die Antriebswelle (1) drehbar ist und gegenüber der In­ nenoberfläche (2a) der Antriebsscheibe (2) eine konkave Innenoberfläche (4a) mit bogenförmigem Querschnitt auf­ weist,
mehreren Drehzapfen (6), wovon jeder um eine zugeordnete Schwenkwelle (5) schwenken kann, die sich jeweils in einer Torsionsbeziehung in bezug auf die Antriebswelle (1) befindet,
mehreren Verschiebungswellen (7), wovon jede im Mittelabschnitt eines Drehzapfens (6) in der Weise unter­ stützt ist, daß sie von einer inneren Oberfläche des Drehzapfens (6) vorsteht,
mehreren Kraftübertragungsrollen (8), wovon jede eine Umfangsoberfläche (8a) aufweist, die eine sphärische konvexe Oberfläche ist, wobei die Kraftübertragungsrollen (8) jeweils an der Umfangsfläche der Verschiebungswelle (7) in der Weise drehbar unterstützt ist, daß die Kraftübertragungsrolle (8) an der inneren Oberfläche des Drehzapfens (6) angeordnet und zwischen die Antriebs­ scheibe (2) und die Abtriebsscheibe (4) eingefügt ist, und
einem radialen Nadelrollenlager (16), das die Abtriebsscheibe (4) auf der Antriebswelle (1) drehbar unterstützt und mehrere Nadelrollen (54a) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Endabschnitte jeder der Nadelrollen (54a) in axialer Richtung eine Balligkeit aufweisen und
die Balligkeit in einem Abschnitt der Nadelrolle (54a), der sich in axialer Richtung ausgehend von der Stirnfläche der Nadelrolle (54a) um 7-13% der axialen Länge der Nadelrolle (54a) näher beim axialen Mittelab­ schnitt der Nadelrolle (54a) befindet, einen Betrag von 0,1-0,4% des Außendurchmessers des axialen Mittelab­ schnitts der Nadelrolle (54a) hat.

2. Stufenloses Toroidgetriebe, mit
einer Antriebsscheibe (2) und einer Abtriebs­ scheibe (4), die konzentrisch zueinander und unabhängig voneinander drehbar unterstützt sind, wobei die inneren Oberflächen (2a, 4a) der Antriebsscheibe (2) bzw. der Abtriebsscheibe (4) einander zugewandt sind und eine konkave Form mit bogenförmigem Querschnitt besitzen,
einer Drehwelle (1), die in innere Umfangsab­ schnitte der Antriebsscheibe (2) und der Abtriebsscheibe (4) eingesetzt ist,
mehreren Drehzapfen (6), wovon jeder um eine zugeordnete Schwenkwelle (5) schwenken kann, die sich jeweils in einer Torsionsbeziehung in bezug auf die Drehwelle (1) befindet,
mehreren Verschiebungswellen (7), wovon jede an einem entsprechenden Drehzapfen (6) unterstützt ist, mehreren Kraftübertragungsrollen (8), wovon jede eine Umfangsoberfläche (8a) besitzt, die eine sphärische konvexe Form besitzt, wobei jede Kraftübertragungsrolle (8) an der Verschiebungswelle (7) drehbar unterstützt ist und zwischen die ent sprechenden inneren Oberflächen (2a, 4a) der Antriebsscheibe (2) und der Abtriebsscheibe (4) eingesetzt ist, und
einem Nadelrollenlager (16), das zwischen eine innere Umfangsoberfläche der Antriebsscheibe (2) und/oder der Abtriebsscheibe (4) und eine äußere Umfangsfläche der Drehwelle (1) eingesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der inneren Umfangsfläche der Antriebsscheibe (2) und/oder der Abtriebsscheibe (4) ein Einpaßabschnitt (63), der mit einem mit der jeweiligen Scheibe (2; 4) drehfest verbundenen Element in Eingriff ist, sowie ein äußerer Laufbahnabschnitt für das Nadelrollenlager (16) ausgebildet sind,
wenigstens in dem Abschnitt der inneren Umfangs­ fläche der Scheibe (2; 4), der sich in der Nähe der inneren Oberfläche der Scheibe (2; 4) befindet, eine Restkompressionsbeanspruchungsschicht durch Strahlhämmern ausgebildet ist und
der äußere Laufbahnabschnitt geschliffen ist, um wenigstens einen Teil der Restkompressionsbeanspruchungs­ schicht zu entfernen, um für den äußeren Laufbahnab­ schnitt eine glatte Oberfläche zu schaffen.

3. Stufenloses Toroidgetriebe, mit
einer drehbaren Antriebswelle (1),
einer Antriebsscheibe (2), die konzentrisch zur Antriebswelle (1) und drehfest mit dieser drehbar ange­ ordnet ist und eine konkave Innenoberfläche (2a) mit bogenförmigem Querschnitt aufweist,
einer Abtriebsscheibe (4), die in bezug auf die Antriebswelle (1) drehbar ist und gegenüber der In­ nenoberfläche (2a) der Antriebsscheibe (2) eine konkave Innenoberfläche (4a) mit bogenförmigem Querschnitt auf­ weist,
mehreren Drehzapfen (6), wovon jeder um eine zugeordnete Schwenkwelle (5) schwenken kann, die sich jeweils in einer Torsionsbeziehung in bezug auf die Antriebswelle (1) befindet,
mehreren Verschiebungswellen (7), wovon jede durch einen Drehzapfen (6) unterstützt ist,
mehreren Kraftübertragungsrollen (8), wovon jede eine Umfangsfläche aufweist, die eine sphärische konvexe Form besitzt, wobei die Kraftübertragungsrollen (8) an der jeweiligen Verschiebungswelle (7) drehbar unterstützt sind und zwischen die Antriebsscheibe (2) und die Ab­ triebsscheibe (4) eingesetzt sind, und
einem Nadelrollenlager (16), das zwischen eine innere Umfangsfläche der Abtriebsscheibe (4) und eine äußere Umfangsfläche der Antriebswelle (1) eingesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der inneren Umfangsfläche der Abtriebsscheibe (4) ein Einpaßabschnitt (63), der mit einem mit der Abtriebsscheibe (4) drehfest verbundenen, drehbaren Element in Eingriff ist, sowie ein äußerer Laufbahnab­ schnitt für das Nadelrollenlager (16) ausgebildet sind,
in dem Abschnitt der inneren Umfangsfläche der Abtriebsscheibe (4), der sich in der Nähe der inneren Oberfläche (4a) befindet, eine Restkompressionsbeanspru­ chungsschicht durch Strahlhämmern ausgebildet ist, und
der äußere Laufbahnabschnitt geschliffen ist, um einen Abschnitt der Restkompressionsbeanspruchungsschicht zu entfernen, um für den äußeren Laufbahnabschnitt eine glatte Oberfläche zu schaffen.

4. Verfahren zum Herstellen eines stufenlosen Toro­ idgetriebes, wobei das Getriebe enthält:
eine Antriebsscheibe (2) und eine Abtriebsscheibe (4), die konzentrisch zueinander ausgebildet und so unterstützt sind, daß sie unabhängig voneinander drehbar sind, wobei die jeweiligen inneren Oberflächen (2a, 4a) der Antriebsscheibe (2) bzw. der Abtriebsscheibe (4) einander zugewandt sind und jeweils eine konkave Oberflä­ che mit bogenförmigem Querschnitt besitzen,
einer Drehwelle (1), die in innere Umfangsab­ schnitte der Antriebsscheibe (2) und der Abtriebsscheibe (4) eingesetzt ist,
mehreren Drehzapfen (6), wovon jeder um eine zugeordnete Schwenkwelle (5), die sich jeweils in einer Torsionsbeziehung zur Drehwelle (1) befindet, schwenkbar ist,
mehreren Verschiebungswellen (7), wovon jede an einem Drehzapfen (6) unterstützt ist,
mehreren Kraftübertragungsrollen (8), wovon jede eine Umfangsoberfläche mit sphärischer konvexer Form aufweist, wobei die Kraftübertragungsrollen (8) an der zugeordneten Verschiebungswelle (7) drehbar unterstützt sind und zwischen jeweilige innere Oberflächen (2a, 4a) der Antriebsscheibe (2) bzw. der Abtriebsscheibe (4) eingesetzt sind, und
einem Nadelrollenlager (16), das zwischen eine innere Umfangsfläche der Antriebsscheibe (2) und/oder der Abtriebsscheibe (4) und eine äußere Umfangsfläche der Drehwelle (1) eingesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der inneren Umfangsfläche der Antriebsscheibe (2) und/oder der Abtriebsscheibe (4) ein Einpaßabschnitt (63), der mit einem mit der jeweiligen Scheibe (2, 4) drehfest verbundenen, drehbaren Element in Eingriff ist, und ein äußerer Laufbahnabschnitt für das Nadelrollenla­ ger (16) ausgebildet sind,
und das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

• - Strahlhämmern wenigstens desjenigen Ab­ schnitts der inneren Umfangsfläche der entsprechenden Scheibe (2, 4), der sich in der Nähe der inneren Oberflä­ che (2a, 4a) der Scheibe (2, 4) befindet, um eine Rest­ kompressionsbeanspruchungsschicht zu bilden, und
• - Schleifen des äußeren Laufbahnabschnitts, um wenigstens einen Teil der Restkompressionsbeanspruchungs­ schicht zu entfernen, um für den äußeren Laufbahnab­ schnitt eine glatte Oberfläche zu schaffen.