JP2004003606A - ローラを備えたトロイダル変速ドライブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】正確に位置決めされることが可能なトロイダル変速ドライブユニットを提供する。
【解決手段】少なくとも１つの軸方向オフセットトランスミッションによって相互に連結され、かつ、少なくとも１つの作動部材上に支持されることが可能な、枢軸回転可能な支持ジャーナルに配置されているローラを備えたトロイダル変速ドライブユニットに関する。トンラスミッション比の調整が正確に行われ、かつ自動車用トランスミッションの下方の地上高を提供するため、本発明に従って、ローラが、作動部材と軸方向オフセットトランスミッションとの間に配置される。
【選択図】　図４

Description

本発明は、請求項１の前提部分に従ったローラを備えたトロイダル変速ドライブユニットおよび、請求項５に従ったパワースプリット型自動車用トランスミッションの使用に関する。
【０００１】
請求項１の前提部分に従ったローラを備えたトロイダル変速ドライブユニットは、独国特許第　１０１　２２　１７６　Ａ１号よりすでに公知である。トロイダル変速ドライブユニットは２つのトロイダルチャンバを有しており、各トロイダルチャンバは２つのローラを備えている。４つのローラが、軸方向作動部材に接続されている枢軸回転可能な支持ジャーナル上に配置されており、軸力が導入される。ローラはベルトによって相互に連結されている。動力取出しが、平行に配置されたカウンタシャフトによってトロイダル変速ドライブユニットから発生する。
【０００２】
別のトロイダル変速ドライブユニットは、さらに独国特許第　１９９　４７　８５１　Ａ１号よりすでに公知である。
【０００３】
米国特許第６，２５１，０３９　Ｂ１号はトロイダル変速ドライブユニットを備えたパワースプリット型自動車用トランスミッションを示しており、２つの動力パスは同軸的に配置された中間トランスミッションを介して流れる。
【０００４】
本発明の目的は、とりわけ正確に位置決めされることが可能なトロイダル変速ドライブユニットを提供することである。
【０００５】
上記の目的は、請求項１の特徴によって本発明に従い有利に達成される。
【０００６】
正確な位置決め能力の１つの利点は、ローラと、ローラを調整するための作動部材との間の支持ジャーナルの弾性領域が非常に小さいということで達成される。結果として、力が作動部材によって導入される場合、この領域の絶対的弾性変形もまた小さい。
【０００７】
とりわけ有利な方法で、作動部材がローラに可能な限り近く配置される。
【０００８】
本発明のさらなる利点により、弾性変形の減少のために、支持ジャーナルまたは、調整されたローラを備えたローラ位置の検出がより正確であり、従ってトロイダル変速ドライブユニットのトランスミッション比を設定するための制御もまたより正確である。とりわけ、作動走行が軸方向作動部材で直接検出される精密カムを備えたハイドロメカニカル制御システムの場合、制御品質が改良されることが可能である。精密カムを備えたハイドロメカニカル制御システムは独国特許第　１０１　２２　１７６　Ａ１号に記載されている。
【０００９】
請求項２は、軸方向オフセットトランスミッションが支持ジャーナル上に直接配置される、本発明のとりわけ有利で、かつコスト効率のよい実施形態を示している。この場合、これは、単一のトロイダルチャンバの軸方向オフセットトランスミッションおよび、異なるトロイダルチャンバのローラを接続するための軸方向オフセットトランスミッションの双方に言及している。異なるトロイダルチャンバのローラの接続において、選択されたデザインは、トロイダルディスクを備えた軸方向オフセットトランスミッションの衝突を防ぐ。
【００１０】
請求項７はこの場合、トロイダル変速ドライブユニットの従動ディスクを備えた軸方向オフセットトランスミッションの衝突を防ぐ有利な実施形態を示している。
【００１１】
請求項９は、パワースプリット型自動車用トランスミッションのためのローラを備えた、本発明に従ったトロイダル変速ドライブユニットのとりわけ有利な使用を示しており、その２つの動力パスは同軸的に配置された中間トランスミッションを介して流れる。このような自動車用トランスミッションにおいて、動力取出し用のカウンタシャフトの必要性はない。従って、このカウンタシャフト用の空間はもはや確保する必要はない。この空間は、とりわけ作動部材の領域において確保される必要がないため、ローラと、ローラを調整するための作動部材との間の支持ジャーナルの上記弾性領域はとりわけ小さくされてもよい。これはまた、トランスミッション比の調整の正確な制御性という上記の利点によって達成される。
【００１２】
請求項１０は、車両トンネル内で長手方向に設置されている自動車用トランスミッションのとりわけ有利な使用を示している。このような車両トンネルは従来中心コンソールの下方に、および車内のペダルアセンブリに隣接して配置されている。この場合、中心コンソールと自動車用トランスミッションの後端部との間の領域には小さな空間があるだけで、他方ペダルアセンブリの領域の車両トンネルと、自動車用トランスミッションの前端部との間には比較的大きな空間がある。ローラの上方の領域への軸方向オフセットトランスミッションの、本発明に従ったシフトにより、ペダルアセンブリの領域の車両トンネルと、自動車用トランスミッションの前端部との間のこの使用可能な空間が利用される。この空間が、ローラの下方にある作動部材の領域に確保されるので、自動車用トランスミッションの下方の地上高は有利な方法で増大される。
【００１３】
軸方向オフセットトランスミッションによって達成される「角度の同期」は、とりわけ有利な方法で、トロイダル変速ドライブユニットのローラが相互に対して正確なピボット角度位置にあることを保証する。この「角度の同期」は、トロイダル変速ドライブユニットが動作中でないにもかかわらずローラが回転している場合でも、相互に関連してローラの正確なピボット角度位置を保証する。この状況は、例えば自動車がレッカー移動されたり、貨物車に輸送されたりする場合に生じる。
【００１４】
一般的に、トロイダル変速ドライブユニットを備えたパワースプリット型自動車用トランスミッションの１つの利点は、一定のステップアップを備えた動力パスの使用の結果、トロイダル変速ドライブユニットが広い動作レンジ内で解放されることである。この解放は、エンジンの動力取出しトルクがトロイダル変速ドライブユニットの最大許容入力トルクを大きく上回る高トルクエンジンの場合にとりわけ有利であり、従ってステップアップステージの高速への事前選択のみによる変速ドライブユニットのトルクの減少は十分ではない。上記の高トルクエンジンは従来ドライブトレインに長手方向に設置されている。
【００１５】
さらに、自動車用トランスミッションの対応する設計に伴って、トロイダル変速ドライブユニットの解放は好都合なことに、一定のステップアップを有する動力パスの動力は無段変速ステップアップを有するものよりも高効率で伝達されるために、対応するドライビングレンジ内の自動車用トランスミッションの効率全体の改良をもたらす。
【００１６】
トロイダル変速ドライブユニットの解放のさらなる利点は、それによって駆動／従動ディスクでの圧力が低減され、従って摩擦損失の減少につながるということである。摩擦損失の減少の結果として、熱の排出がより少なくてすむ。
【００１７】
さらに、解放されたトロイダル変速ドライブユニットによって、その耐用年数は有利な方法で増大される。
【００１８】
トランスミッションステップアップを少なくとも２つのドライビングレンジに割り当てることの１つの利点は、自動車用トランスミッションの普及が増大するということである。従ってトロイダル変速ドライブユニットの普及以上のトランスミッションの普及が可能になる。
【００１９】
効率を高めるために、両方のドライビングレンジは好都合なことにパワースプリットモードで実行されることが可能である。
【００２０】
ギヤニュートラル機能によって、好都合なことに、例えば流体トルクコンバータなどのスターティング要素の必要性はない。ギヤニュートラルモードの実行によって、フォワード走行、リバース走行、および停車といったドライビング状態がトロイダル変速ドライブユニットの調整のみで実現されるという操作が可能になる。さらに、同様に重量、構造空間およびコストに効果を有するが、例えば関連のクラッチやブレーキによるターニングセットなどの反転ユニットの必要性もない。
【００２１】
この自動車用トランスミッションは特に有利な方法で、フロントエンジンと後部車軸ドライブを備えたドライブトレインにおいて使用される。さらに、この自動車用トランスミッションは特に有利な方法で、フロントエンジンと後部車軸ドライブを備えた修正されたドライブトレインから生じる全輪駆動において使用される。このようなドライブトレインは、未公開の独国特許第　１０１　３３　１１８．５号に示されている。
【００２２】
本発明のさらなる利点は、さらなる特許請求の範囲、説明および図面から推定される。
【００２３】
本発明は自動車用トランスミッション全体の例示的実施形態と、支持ジャーナルの２つの代替実施形態を参照して以下に説明される。
【００２４】
図１は、無段変速トロイダル変速ドライブユニット７と、中間遊星トランスミッション８と、最終遊星トランスミッション９とを備えている自動車用トランスミッションの概略的軸方向断面図を示している。
【００２５】
この自動車用トランスミッションはフロントエンジンと後部車軸ドライブとを備えたドライブトレインにおいて使用される。従ってこの自動車用トランスミッションは、詳細には図示されていないフロントエンジンと、それによって後部ドライブシャフトおよび必然的にドライビングホイールが駆動される後部車軸トランスミッションとの間の力の流れに配置される。フロントエンジンは自動車用トランスミッションの入力シャフト５に連結されており、後部車軸トランスミッションは回転に関して固定的に、カルダンシャフトによって自動車用トランスミッション用の出力シャフト６に接続されている。
【００２６】
自動車用トランスミッションの後端に配置される摩擦クラッチＫ３によって、入力シャフト５は出力シャフト６に摩擦によって連結されることが可能であり、これにより、エンジンから後部車軸トランスミッションに至るダイレクトドライブスルーが実行される。
【００２７】
入力シャフト５は、その２つの端部領域において、２つの回転軸受１３５と１３６によって、自動車用トランスミッションの非回転ケース部分２６に対して回転可能に取り付けられている。この場合、２つの回転軸受１３５と１３６は固定軸受／緩和軸受（ｌｏｏｓｅ−ｂｅａｒｉｎｇ）対として設計されている。入力シャフト５は動きに関して固定的に、トロイダル変速ドライブユニット７の隣接する第一のトロイダル中心駆動ディスク１１に連結され、同軸中心入力シャフト５を介して中間トランスミッション８の二重ウェブ遊星キャリア１８に接続されている。この遊星キャリア１８は回転に関して固定的に、トロイダル変速ドライブユニット７の、後者に隣接して配置されている第二の中心トロイダル駆動ディスク１２に接続されている。従って、２つの駆動ディスク１１および１２は力束において平行に、または相互に対する回転に関しては固定的に接続されている。入力シャフト５に同軸的に配置され、また後者が遊びを伴って通っている同軸中間シャフト１４が、回転に関して固定的に、軸方向中心従動ディスク１０に設けられている。この従動ディスク１０は、２つの凹型トロイダル従動表面１６および１７、互いに軸方向に離れているその側面上で、作動する。従動ディスク１０は動きに関して固定的に、中間トランスミッション８の内部中心ホイール１９に接続されている。
【００２８】
駆動ディスク１１または１２は、ローラ１３ａ、１３ｂ、または１５ａ、１５ｂとして既知である２つの遊星を介して、その関連の従動表面１６または１７と摩擦接触状態にある。２つのローラ１３ａ、１３ｂ、または１５ａ、１５ｂはそれぞれ２つのトロイダルチャンバ９３、９４のうちの一方に割り当てられる。図４を参照して以下により詳細に説明されるように、ローラ１３ａ、１３ｂ、または１５ａ、１５ｂはそれぞれ、それらの回転軸９５ａ、９５ｂ、または９６ａ、９６ｂに対して双方とも回転可能であり、またそれらの回転軸９５ａ、９５ｂに垂直な枢軸を中心に枢軸回転可能である。
【００２９】
中間トランスミッション８の内部中心ホイール１９は、最終トランスミッション９の第一のトランスミッション部材としての、内部中心ホイール２１へのドライブ接続２０を有している。
【００３０】
このドライブ接続２０は主遊星４６を含んでおり、主遊星４６は中間トランスミッション８の遊星キャリア１８の一方のウェブ上に搭載されており、遊星キャリア１８のラジアルドライブウェブの両側面に配置される歯形リム４３ａ、４３ｂを有しており、その一方の歯形リム４３ａは同軸中間シャフト１４に接続されている内部中心ホイール１９と噛合しており、他方の歯形リム４３ｂは、ラジアルドライブウェブのもう一方の側面上に軸方向に配置され、かつ、最終トランスミッション９の第一のトランスミッション部材を形成する内部中心ホイール２１への着脱可能なクラッチＫ２を含むドライブ接続５１を有している第二の内部中心ホイール４８と噛合している。
【００３１】
中間トランスミッション８の一方の内部中心ホイール１９と噛合している、主遊星４６の歯形リム４３ａは、さらに遊星キャリア１８の第二のウェブに搭載されている二次遊星６３と噛合しており、二次遊星６３はまた、回転に関して固定的に、ポット状のドライブ接続２３を介して、着脱可能な摩擦クラッチＫ１の片側に接続されている外側中心ホイール２２と噛合している。この摩擦クラッチＫ１のもう一つの片側は回転に関して固定的に、最終トランスミッション９の第二のトランスミッション部材を形成する外側中心ホイール２４に接続されている。
【００３２】
最終トランスミッション９は遊星キャリア２５の形態で、ラジアル支持ウェブ３６によって自動車用トランスミッションの非回転ケース部分２６に回転に関して固定的に接続されており、かつ同数の歯を有する２つの歯形リム３７ａ、３７ｂを備えた遊星歯車３４ａ、３４ｂを支持する第三のトランスミッション部材を有しており、遊星歯車は支持ウェブ３６の両側面上に配置されており、中間トランスミッション８に隣接するその一方の歯形リム３７ａは内側および外側の歯車２１および２４と噛合している。
【００３３】
最終トランスミッション９は第二の外側中心ホイール２７の形態で、遊星歯車３４ｂの他方の歯形リム３７ｂと噛合しており、かつ出力シャフト６へのドライブ接続２８を有している第四のトランスミッション部材を有している。
【００３４】
パーキングロックホイール３３は同軸的にかつ動きに関して固定的に、外側中心ホイール２７の外周に配置されている。
【００３５】
低ドライビングレンジにおいて、フォワード走行中にクラッチＫ１は係合され、クラッチＫ２は係合を解除されるため、動力は中間トランスミッション８で分配され、動力の第一の部分は動力取出しシャフト６へ流れ、動力の第二の部分はトロイダル変速ドライブユニット７を介してドライブシャフト５に流れる。
【００３６】
図２は、図１のローラ１３ｂ、１５ｂが図示されていないが、図１のトランスミッション図の詳細ＩＩの詳細断面図を示している。
【００３７】
入力シャフト５は、トロイダル変速ドライブユニット７、あるいは駆動または従動ディスク１０、１１、１２も配置されている第一の軸方向領域５４を有している。この第一の軸領域５４は固体シャフトとして設計されており、その直径は非常に短い。この第一の軸方向領域５４は、中間トランスミッション８の第一のホイールセット平面も位置している第二の軸方向領域３４に接続しており、上記ホイールセット平面はとりわけ、
−内部中心ホイール１９と、
−歯形リム４３ａと、
−二次遊星６３と
を備えている。
【００３８】
２つのオイルダクト５６ａ、５６ｂが、この第二の軸方向領域３４で固体シャフトに斜めに開けられている。これらのオイルダクト５６ａ、５６ｂは一方で環状空間５８へ、他方で、第三の軸方向領域５５に原則的に配置されている、入力シャフト５の中心ボア５７に開口する。従って２つのオイルダクト５６ａ、５６ｂは、オイル圧下にある中心ボア５７と、第一の軸方向領域５４に原則的に配置されている環状空間５８との間に流れ接続を形成する。環状空間５８の半径方向の内壁は入力シャフト５によって形成され、他方環状空間５８の半径方向の外側限界は中空シャフトとして設計されている同軸中間シャフト１４によって形成される。環状空間５８からの潤滑油の流出に対する開口が、以下の回転軸受として設計されている軸受ポイントに配置されている。
ａ）入力シャフト５に対する従動ディスク１０の回転可能な支持用の第一のニードル軸受５０、
ｂ）自動車用トランスミッションのケース部分６２に対する中間シャフト１４の軸方向および半径方向取り付け用の単列溝付き玉軸受６０、
ｃ）中間シャフト１４に対する第二の中心トロイダル駆動ディスク１２の回転可能な支持用の第二のニードル軸受６１、および
ｄ）第二の領域３４の入力シャフト５に対する中心ホイール１９の半径方向支持用の第三のニードル軸受８５。
【００３９】
ａ）乃至ｃ）について以下により詳細に説明する。
ａ）第一のニードル軸受５０は、ケージ６４内に配置され、かつ入力シャフトが固体シャフトとして設計されている領域において入力シャフト５上を回転する回転体を備えている。ケージ６４は従動ディスク１０の中心ボアに挿入され、軸方向に向いており、一方で中間シャフト１４の一方の端部７０の端面６５に対向している。他方、ケージ６４は、従動ディスク１０の一方の軸方向端部で内側溝に挿入されている軸方向固定リング６６に対向して軸方向に向いている。従動ディスク１０の他方の軸方向端部で、後者は外部ネジ付きスリーブ６８にねじ込まれており、その半径方向外側に突出した端部カラーは従動ディスク１０の端面に対向して軸方向に向いている。軸方向に第一のニードル軸受５０と外部ネジ付きスリーブ６８との間で、従動ディスク１０は回転に関して固定的に、スプラインシャフト歯６７によって中間シャフト１４に接続されている。この場合、わずかな軸方向の遊びが、入力シャフト５の、スプラインシャフト歯６７と関連する、ケージ６４と端面６５の間、または外部ネジ付きスリーブ６８と外側歯６９との間で許容される。
【００４０】
大きなニードル軸受５０の潤滑は、仮想スロットルとして機能するシーリングリング１９０を過ぎて、中間シャフト１４の端部７０で環状空間５８から生じる潤滑油によって起こる。
ｂ）溝付き玉軸受６０は、一方ではステップ７１で、他方ではケース部分６２の内側溝に挿入されている軸方向固定リング７２で、ケース部分６２に対して軸方向に固定されている軸受外側リングを有している。
【００４１】
同様に、溝付き玉軸受６０の軸受内部リングは、一方はステップ７３で、他方では中間シャフト１４の周縁溝に挿入されている軸方向固定リング７４で、中間シャフト１４に対して軸方向に固定されている。
【００４２】
溝付き玉軸受６０の潤滑は、中間シャフト１４の斜めボア７５を介して環状空間５８から生じる潤滑油によって起こる。このボア７５は溝付き玉軸受６０に軸方向に隣接して配置され、後者の回転体の方に向いている。
ｃ）第二のニードル軸受６１は、ケージ７６内に配置され、かつ中間シャフト１４上を回転する回転体を備えている。ケージ７６は従動ディスク１２の中心ボア内に押圧されており、この中心ボアのボア底の端面７７に対向して軸方向を向いている。
【００４３】
第二のニードル軸受６１に潤滑油を供給する斜めボア７９は、従動ディスク１２内に半径方向に、第二のニードル軸受６１に軸方向に隣接して、中間シャフト１４に設けられている。
【００４４】
このシステムの結果として、従動ディスク１２は、軸方向歯８２およびカップスプリング８１によって遊星キャリア１８の遊星キャリアボルトレセプタクル８０に関して、回転について固定されており、軸方向に圧縮応力をかけられている。
【００４５】
環状空間５８は、中間トランスミッション８に面するその側面上で、一部中間シャフト１４によって生成される中心ホイール１９の同軸ボアに挿入され、シーリングリング８３が所定の漏れを許容する点において仮想スロットルとして機能するシーリングリング８３によって封止される。シーリングリング８３は第三のニードル軸受８５のケージ８４によって固定される。シーリングリング８３はその内側が、２つのオイルダクト５６ａ、５６ｂに軸方向に隣接した入力シャフト５に向いており、第三のニードル軸受８５への潤滑油の供給に対する所定の漏れの貫流を許容し、他方で環状空間５８に潤滑圧を維持する。
【００４６】
遊星キャリアアーム８６は、中心ホイール１９に軸方向に隣接した第三の領域５５において半径方向外側に延びている。この遊星キャリアアーム８６は、放射状に外側に延びており、かつ凹部分８８によって周囲に遮断されるウェブ８７を有している。主遊星４６はこれらの凹部分８８を通過するため、歯形リム４３ａ、４３ｂは両側面上で遊星キャリアアーム８６に隣接している。
【００４７】
図３は、放射状に外側に延びているウェブ８７の一方の断面図を詳細に示している。ウェブ８７は同様に設計されており、従って周縁に均一に分散されている３つのウェブ８７の１つのみが以下に説明される。
【００４８】
ウェブ８７は、図１および図２においても明らかな、自動車用トランスミッションの中心軸５２に平行に配向されており、また二次遊星６３の遊星キャリアボルト９０が圧入によって挿入されているボア８９を、半径方向外側に有している。この圧入は遊星キャリアボルト９０上で中心に配置されているため、後者は、トロイダル変速ドライブユニット７に面している端部領域９１と、後者から離れて面している端部領域９２によって軸方向に突出している。遊星キャリアボルト９０は端部領域９２に、半径方向内側で中心同軸ブラインドホールボアに出るロングホールを有している。このブラインドホールボアはボールによってそのアクセス開口で閉じられる。他方の端部領域９１に配置されているブラインドホールボアの底部で、遊星キャリアボルト９０において、ブラインドホールボアから二次遊星６３のニードル取り付けまでのフロー接続を形成する横断ボアがある。
【００４９】
図３の図面では明らかではないが、歯形リム４３ｂと噛合する第二の内部中心ホイール４８が遊星キャリアボルト９０から半径方向内側に向かって配置されている。走行中に回転するこの中心ホイール４８は遠心力の結果として半径方向外側に進み、その潤滑油は、一部が
−ロングホール、
−ブラインドホールボア、および
−横断ボア、
を介して、二次遊星６３のニードル取り付けに進むため、上記ニードル取り付けは常に低摩擦で安全に潤滑され、冷却される。
【００５０】
図４は、図１に従ったトロイダル変速ドライブユニット７の第一のトロイダルチャンバ９３のローラ１３ａ、１３ｂと、第二のトロイダルチャンバ９４のローラ１５ａ、１５ｂの基本概略断面図を示している。より明確にするために、駆動ディスクと従動ディスクは図示されない。基本概略図は自動車用トランスミッションの実際の設置位置に図示されているため、設置位置の下方にあるコンポーネントは以下「下方に」配置されていると示され、設置位置の上方にあるコンポーネントは以下「上方に」配置されていると示される。
【００５１】
２つのトロイダルチャンバ９３、９４の４つのローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂは基本的に同様に設計され、同様の機能を有しているため、共通の特徴はまず、一方のトロイダルチャンバ９３のローラ１３ａ、１３ｂを参照して以下に説明される。
【００５２】
２つのローラ１３ａ、１３ｂは共にその回転軸９５ａ、９５ｂを中心に回転可能であり、その回転軸９５ａ、９５ｂに垂直な枢軸９７ａ、９７ｂを中心に枢軸回転可能である。このために、ローラ１３ａ、１３ｂの各々は、スラスト型ニードル軸受１０１ａまたは１０１ｂによって配置される偏心ジャーナル１００ａまたは１００ｂ上の２つの軸受９８ａまたは９８ｂおよび９９ａまたは９９ｂによって、その回転軸９５ａ、９５ｂを中心に回転可能に取り付けられ、回転軸９５ａまたは９５ｂに平行にオフセットされて配置されている別の枢軸１０２ａまたは１０２ｂに対してわずかに枢軸回転可能になる。この場合、偏心ジャーナル１００ａまたは１００ｂは受容され、支持ジャーナル１０３ａまたは１０３ｂのこの別の枢軸１０２ａまたは１０２ｂを中心に枢軸回転可能に、回転軸受によって取り付けられる。この支持ジャーナル１０３ａまたは１０３ｂは回転軸９５ａ、９５ｂ、または別の枢軸１０２ａ、１０２ｂに垂直に延び、その２つの端部１０４ａ、１０５ａ、または１０４ｂ、１０５ｂにおいて、クラウン軸受の外側リングを備えた回転軸受を有している。これらの軸受の外側リング、つまり端部１０４ａ、１０５ａ、または１０４ｂ、１０５ｂは、一方でスチール支持プレート１０６のボア１０７ａまたは１０７ｂにおいて、他方でロッカー１０９のボア１０８ａまたは１０８ｂにおいて受容される。支持プレート１０６およびロッカー１０９の中心ロッカー軸受１１０の両方とも動きに関して固定的に、自動車用トランスミッションの軽金属のトランスミッションケース１１１に接続されている。
【００５３】
支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂの下部端部１０８ａおよび１０８ｂは、支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂの下方に配置されている油圧式軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂのピストンに対向して軸方向に支持されている。油圧式軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂのシリンダは、詳細には図示されていないが、上記軽金属のトランスミッションケース１１１に対して軸方向に支持されている。自動車用トランスミッションの、詳細には図示されていない電気油圧式コントロールプレートが油圧式軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂの下方に配置されている。このコントロールプレートは、クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３および軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂをコントロールまたは調整するためのソレノイドバルブとコントロールスライドとを有している。
【００５４】
トロイダル変速ドライブユニット７のトルク伝達はその回転軸９５ａ、９５ｂを中心とするローラ１３ａ、１３ｂの回転によって生じる。反対に、トロイダル変速ドライブユニット７のトランスミッション比は枢軸９７ａ、９７ｂを中心とする旋回によって調整される。
【００５５】
以下再び２つのトロイダルチャンバ９３および９４を参照する。
【００５６】
枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂを中心とする上記旋回を開始するために、軸方向作動部材１１２ａおよび１１４ａまたは１１２ｂおよび１１４ｂが油圧によって作動される。同時に、各場合において、同一側面上に配置されているピストンが圧力によって作動される。この圧力の動作中、力の均衡がローラ１３ａ、１５ａ、１３ｂ、１５ｂおよび軸方向作動部材１１２ａ、１１４ａ、１１２ｂ、１１４ｂに対して確立されるまで、４つのローラ１３ａ、１５ａ、１３ｂ、１５ｂのすべてが、トロイダル変速ドライブユニット７のローラ１３ａおよび１５ａまたは１３ｂおよび１５ｂと駆動／従動ディスク１０、１１、１２の間の回転ポイントで作用する力の結果として、その枢軸９７ａ、９７ｂを中心に旋回する。従って、枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂを中心とする新たなピボット角度位置によって、トロイダル変速ドライブユニット７の新たなトランスミッション比が連続的に、トラクションの遮断なく設定される。
【００５７】
同様の油圧支持力、および同様の摩擦力、および回転コンタクトにおける同様の力の結果として、４つのローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂのすべてが、互いに対称的に配置されているそれらの４つの枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂに関して同じピボット角度位置であるとされる。このように達成される、相互に関連するローラのピボット角度位置の配向は「力の同期」と称されてもよいものとして示される。
【００５８】
一方の側面の２つの軸方向作動部材１１２ａ、１１４ａ、または１１２ｂ、１１４ｂでの上記の油圧の変化の結果として、ロッカー１０９は旋回し、２つの支持ジャーナル１０３ａ、１１６ａ、または１０３ｂ、１１６ｂは、その枢軸９７ａ、１１３ａ、または９７ｂ、１１３ｂに対して、およびその下部軸受の外側リングとロッカー１０９との間で軸方向に変位されるため、そのボア１０８ａ、１１８ａ、または１０８ｂ、１１８ｂの領域で摩擦が生じる。連接されたクラウンレセプタクルの結果として、ロッカー１０９と支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂとの間の角度は変化する。これらの変化した幾何学的条件ゆえに、４つのローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂのすべてが、ローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂが互いに対称的に配置されているピボット角度位置に至るパスを強いていた。「力の同期」に加えて安全性を保障するこの第二の同期は、「パスの同期」と称されてもよいものとして示される。
【００５９】
トロイダル変速ドライブユニット７は、これらの２つの同期に加えて、停車時の入力シャフト５によっても、ローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂの支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂが互いに対称的に配置されることを保証する第三の同期を有している。「角度の同期」と称されてもよいものとして示されるこの同期は、相互に接続している４つのベルト１１９、１２０、１２１、１２２によって生じ、一方で２つの支持ジャーナル１０３ａおよび１０３ｂまたは１１６ａおよび１１６ｂはトロイダルチャンバ９３または９４に属しており、他方で２つの支持ジャーナル１０３ａおよび１１６ａまたは１０３ｂおよび１１６ｂはそれぞれの側面、つまり右側と左側に配置されている。この場合、４つのベルト１１９、１２０、１２１、１２２は各々、支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂの旋回中に回転方向の反転を引き起こすために、十文字形に単にループされている。４つの支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂは、その上部端部と、ローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂが配置されているその中間領域との間に、枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂに対して軸方向に隣接して配置されている２つのテイクアップディスク１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０を有している。４つのベルト１１９、１２０、１２１、１２２は各場合においてこれらのテイクアップディスクの内の２つの回りにループされており、個々のトロイダルチャンバ９３および９４と関連する２つのベルト１１９、１２０は下部平面に配置され、２つのトロイダルチャンバ９３および９４の支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂを接続する２つのベルト１２１、１２２は上部平面に配置されている。
【００６０】
図５は、ローラ１０１３ａの第一の代替実施形態において、ローラ１０１３ａを断面図で詳細に示している。この代替実施形態は、トロイダル変速ドライブユニットの従動ディスクを備えた軸方向オフセットトランスミッションの衝突があるために、とりわけ、異なるトロイダルチャンバのローラの「角度の同期」のための軸方向オフセットトランスミッションがローラ１０１３ａ近くに配置不可能な場合に適切である。
【００６１】
ローラ１０１３ａはその回転軸１０９５ａを中心に回転可能であり、かつその回転軸１０９５ａに垂直な枢軸１０９７ａを中心に枢軸回転可能である。このために、ローラ１０１３ａは、スラスト型ニードル軸受１１０１ａによって、回転軸１０９５ａに平行にオフセットされて配置されている別の枢軸１１０２ａを中心にわずかに枢軸回転可能になるように配置されている偏心ジャーナル１１００ａ上のその回転軸１０９５ａを中心に回転可能な２つの軸受１０９８ａおよび１０９９ａによって取り付けられている。この場合、偏心ジャーナル１１００ａは、回転軸受によって取り付けられ、支持ジャーナル１１０３ａのこの別の枢軸１１０２ａを中心に枢軸回転可能に受容される。この支持ジャーナル１１０３ａは中間領域に突出している。ローラ１０１３ａはこの中間領域に配置されている。支持ジャーナル１１０３ａは回転軸１０９５ａまたは別の枢軸１１０２ａに基本的には垂直に延出しており、またその２つの端部１１０４ａ、１１０５ａにおいて、外側に突出するように設計されている軸受の外側リング１１４０、１１４１を備えたニードル軸受を有している。上部軸受の外側リング１１４０はスチール支持プレート１１０６のボア１１０７ａに受容され、下部軸受の外側リング１１４１はロッカー１１０９のボア１１０８ａに受容される。支持プレート１１０６とロッカー１１０９の、詳細には図示されていない軸受レセプタクルは両方とも動きに関して固定的に、自動車用トランスミッションの、詳細には図示されていない軽金属のトランスミッションケースに接続されている。
【００６２】
支持ジャーナル１１０３ａには、上部ニードル軸受の上方に、枢軸１０９７ａと同軸的に設計され、かつスプラインシャフト歯およびシャフト固定リングによってテイクアップディスク１１５１に、回転については固定的に、および軸方向には変位不可能に接続されているジャーナル１１５０が提供される。図示されている支持ジャーナル１１０３ａを、同一のトロイダルチャンバの、図５では明らかでない支持ジャーナルに接続する歯形ベルト１１５３が、このテイクアップディスク１１５１の回りにループされている。ベルト１１５３はこの場合十文字形に単にループされているため、同一のトロイダルチャンバの、明らかではない支持ジャーナルは常に反対方向に回転する。
【００６３】
下部ニードル軸受とローラ１０１３ａとの間で、支持ジャーナル１１０３ａは一部テイクアップディスク１１５４によって生成される。ベルト１１５５は、第二のトロイダルチャンバの支持ジャーナルが常に反対方向に回転するように、このテイクアップディスク１１５４の回りに十文字形に単にループされており、図示されている支持ジャーナル１１０３ａを、第二のトロイダルチャンバの、図５では明らかでない支持ジャーナルに接続する。
【００６４】
支持ジャーナル１１０３ａには、下部ニードル軸受の下方に、枢軸１０９７ａに同軸的に設計されており、かつ詳細には図示されていない油圧式軸方向作動部材上に軸方向に支持されているジャーナル１１５２が提供される。この油圧式軸方向作動部材の下方に、別の軸方向作動部材および図１のクラッチの、軸方向作動部材コントロール用の、詳細には図示されていない電気油圧式コントロールプレートが配置されている。
【００６５】
図６は、ローラの第二の代替実施形態において、ローラを断面図で詳細に示している。
【００６６】
ローラ２０１３ａおよび支持ジャーナル２１０３ａは、大部分において、第一の代替実施形態のローラと同様に設計されており、従って基本的差異のみが以下に説明される。
【００６７】
上部ニードル軸受の上方に配置されるテイクアップディスクではなく、支持ジャーナル２１０３ａが、上部ニードル軸受とローラ２０１３ａ間の領域において、一部テイクアップディスク２１５１によって生成される。図示されている支持ジャーナル２１０３ａを、同一のトロイダルチャンバの、図６では明らかでない支持ジャーナルに接続するベルト２１５３がこのテイクアップディスク２１５１の回りにループされる。ベルト２１５３はこの場合十文字形に単にループされているので、同一のトロイダルチャンバの、明らかではない支持ジャーナルは常に反対方向に回転する。
【００６８】
支持ジャーナルを取り付けるための軸受はまたバレル形軸受として設計されてもよく、この場合、クラウン軸受の外側リングは用いられず、またバレル形回転体はロッカーのボアおよび支持プレートのボアに直接配置される。
【００６９】
さらに、軸受の外側リングを受容するためのボアではなく、線形軸受が、支持プレートとロッカーの双方に提供されてもよい。
【００７０】
支持ジャーナルを相互に接続するテイクアップディスクまたはベルトは軸方向のオフセットトランスミッションの機能を実行する。従って、トランスミッション比１：１の同一方向のトルクトランスミッションのために、支持ジャーナルはまた、歯形ベルト、連結、あるいはスロットガイドによって、奇数個の歯車を介して接続されてもよい。
【００７１】
軸方向オフセットトランスミッションの１つのみ、および複数の軸方向オフセットトランスミッションのいずれも、ローラの上方に配置されることが可能である。原則的に、１つの軸方向オフセットトランスミッションで、異なるトロイダルチャンバのローラの角度の同期には十分である。
【００７２】
２つのオイルダクトではなく、ある角度でまたは半径方向に、周囲にオフセットされた任意の数のオイルダクトが固体シャフトに設けられてもよい。適切ならば、単一のオイルダクトでも十分である。
【００７３】
図１に示されている、溝付き玉軸受への潤滑油供給用の中間シャフトの斜めボアではなく、中心軸に横断方向に配向されており、かつ溝付き玉軸受のオイルバッフルに向けられているボアが提供されてもよい。
【００７４】
図２に図示されている、仮想スロットルとして機能する２つのシーリングリングではなく、中空シャフトとして設計されている中間シャフトおよび中空シャフトに配置されている入力シャフトが嵌合されて提供されてもよい。そして、シーリングリングではなく、その嵌合が仮想スロットルとして機能する。
【００７５】
走行レンジを選択するための図示されているクラッチは、摩擦クラッチとして、例えば爪クラッチなどの噛合クラッチ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｌｕｔｃｈ）として、または例えば同期装置などの摩擦および噛合の結合クラッチとして設計されてもよい。
【００７６】
とりわけ、自動車用トランスミッションの後端部に配置されているクラッチはダイレクトドライブスルーのために、摩擦クラッチとして、または噛合クラッチとして、あるいは噛合および摩擦の結合クラッチとして設計されてもよい。
【００７７】
無段変速トロイダル変速ドライブユニットとギヤニュートラル機能とを備えた図示されている同軸の自動車用トランスミッションはさらに、独国特許第　１０１　３３　１１８．５号に図示されているような全輪駆動に対して適切である。この場合、トランスミッションの取出しシャフトは全輪駆動用の動力ディバイダによって従動されてもよい。
【００７８】
ドライブトレインの軸方向において使用可能な構造空間によって、自動車用トランスミッションは走行レンジをいくつ有していてもよい。この場合、１つの走行レンジは、エンジンの回転速度が、歯車の噛合無しでトランスミッションの取出しシャフトに直接伝えられるダイレクトギヤとして設計されてもよく、従ってとりわけ高効率が達成される。特に、このようなダイレクトギヤは、平らな形状を有する消費電力特性図を有する、すなわち広い回転速度範囲にわたって消費電力が低い車両に適切である。
【００７９】
さらに、別の遊星セットおよびクラッチを有しているパワースプリット型走行レンジが適切である。
【００８０】
自動車用トランスミッションは、しかしながら高速または低速へのステップアップを選択的に有することを可能にする入力ステップアップステージを有していてもよい。
【００８１】
示されている軸方向作動部材ではなく、別の方法で支持ジャーナルを回転動作に設定する作動部材もまた使用可能である。例えば、１つの同期シリンダではなく、２つの単一作用シリンダもまた使用されてもよい。さらに、回転モータも使用されてよい。
【００８２】
さらに、図４に示されている４つの軸方向調整部材ではなく、少数の作動部材が使用されてもよい。１つの作動部材が、複数の作動部材の機能を担うので、レバーアセンブリ、ロッカー、および二重作用シリンダが用いられる、種々の機械的ソリューションが考えられる。
【００８３】
図１に示されるパーキングロックホイールは代替実施形態において、出力シャフト上の所望のポイントに配置されてよい。
【００８４】
例示的実施形態に示されている応用ではなく、セミトロイダル変速ドライブユニットにおいて、ローラを備えた、本発明に従ったトロイダル変速ドライブユニットもまたフルトロイダル変速ドライブユニットに使用されてもよい。この場合、支持ジャーナルはフォーク形のデザインを有している。
【００８５】
上記の実施形態は例示的実施形態にすぎない。様々な実施形態について記載された特徴の組み合わせが同様に可能である。さらに、とりわけ本発明に属する装置のパーツについて記載されていない特徴が、装置のパーツの、図面に示されている図案から推測されてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、無段変速トロイダルトランスミッションと、中間遊星トランスミッションと、最終遊星トランスミッションとを備えている自動車用トランスミッションの概略的な軸方向断面図を示している。
【図２】図２は、とりわけ半径方向外側に延びるウェブを有している、図１のトランスミッション図の詳細ＩＩの詳細断面図を示している。
【図３】図３は、図２のウェブのうちの１つの断面図を詳細に示している。
【図４】図４は、図１に従ったトロイダル変速ドライブユニットのローラの機能を説明するための基本概略断面図を示している。
【図５】図５は、ローラの第一の代替実施形態として、ローラとその支持ジャーナルを断面図に詳細に示している。
【図６】図６は、ローラの第二の代替実施形態として、ローラとその支持ジャーナルを断面図に詳細に示している。

Claims (10)

1. 少なくとも１つの軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１１９または１２０または１２１または１２２）によって相互に連結され、かつ、少なくとも１つの作動部材（軸方向作動部材１１２ａまたは１１２ｂまたは１１４ａまたは１１４ｂ）上に支持されることが可能な枢軸回転可能な支持ジャーナル（１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂ）に配置されているローラ（１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ）を備えたトロイダル変速ドライブユニット（７）であって、
   前記ローラ（１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ）が前記作動部材（軸方向作動部材１１２ａまたは１１２ｂまたは１１４ａまたは１１４ｂ）と前記軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１１９または１２０または１２１または１２２）との間に配置される
   ことを特徴とするトロイダル変速ドライブユニット。
2. 前記軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１１５５を備えたテイクアップディスク１１５４またはベルト２１５３を備えたテイクアップディスク２１５１）が、前記支持ジャーナル（１１０３ａまたは２１０３ａ）に直接配置されることを特徴とする、請求項１に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
3. 前記ローラ（１３ａおよび１３ｂ、または１５ａおよび１５ｂ）が共通のトロイダルチャンバ（９３または９４）に配置され、前記軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１１９または１２０）が、前記ローラ（１３ａおよび１３ｂ、または１５ａおよび１５ｂ）に割り当てられた前記２つの支持ジャーナル（１０３ａおよび１０３ｂ、または１１６ａおよび１１６ｂ）を反対方向に回転させるように接続することを特徴とする、請求項１または２に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
4. 前記ローラ（１３ａおよび１３ｂ）が共通のトロイダルチャンバ（９３）に配置され、別のトロイダルチャンバ（９４）内に、前記軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１２１または１２２）によって相互に連結されている別のローラ（１５ａおよび１５ｂ）が配置されることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
5. 一方のトロイダルチャンバ（９３または９４）の各ローラ（１３ａまたは１３ｂまたは１５ａまたは１５ｂ）が、他方のトロイダルチャンバ（９３または９４）のローラ（１３ａまたは１３ｂまたは１５ａまたは１５ｂ）に割り当てられているローラに、別の軸方向オフセットトランスミッション（１２１または１２２）によって接続されることを特徴とする、請求項４に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
6. 異なるトロイダルチャンバの前記ローラが、一の軸方向オフセットトランスミッションによってのみ相互に接続されることを特徴とする、請求項４に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
7. 前記支持ジャーナル（１１０３ａ）の少なくとも２つが、２つの軸受（軸受の外側リング１１４０、１１４１を備えたニードル軸受）によって枢軸回転可能に取り付けられ、前記軸受間に前記ローラ（１０１３ａ）は前記支持ジャーナル（１１０３ａ）上に受容され、前記２つの軸受（軸受の外側リング１１４０、１１４１を備えたニードル軸受）が前記軸方向オフセットトランスミッション（テイクアップディスク１１５１およびベルト１１５３）の同一側面上に配置されることを特徴とする請求項４乃至６のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
8. 前記作動部材が軸方向作動部材（１１２ａまたは１１２ｂまたは１１４ａまたは１１４ｂ）であることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
9. ２つの動力パスが同軸的に配置されている中間トランスミッション（８）を介して流れる、パワースプリット型自動車用トランスミッションのための前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット（７）の使用。
10. 前記自動車用トランスミッションが車両トンネル内に長手方向に設置されることを特徴とする、請求項９に記載のトロイダル変速ドライブユニットの使用。

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