WO2004104447A1 - Stufenloses getriebe - Google Patents

Stufenloses getriebe Download PDF

Info

Publication number
WO2004104447A1
WO2004104447A1 PCT/EP2004/003391 EP2004003391W WO2004104447A1 WO 2004104447 A1 WO2004104447 A1 WO 2004104447A1 EP 2004003391 W EP2004003391 W EP 2004003391W WO 2004104447 A1 WO2004104447 A1 WO 2004104447A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
toroidal
shaft
continuously variable
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/003391
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Henzler
Dinh Cuong Nguyen
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Priority to JP2006529670A priority Critical patent/JP2007500325A/ja
Publication of WO2004104447A1 publication Critical patent/WO2004104447A1/de
Priority to US11/284,443 priority patent/US20060122028A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
    • F16H2015/383Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges

Definitions

  • the invention relates to a continuously variable transmission according to the preambles of claims 1, 4 and 5.
  • a continuously variable transmission with a variator which has two chambers.
  • a drive torque is transmitted from two inner torus disks (which are connected to one another in the drive) via rollers to outer torus disks (also connected to the drive).
  • the continuously variable transmission has a transmission shaft which is supported in an end area in the housing of the transmission and passes through the variator on the radially inside.
  • the gearbox has two bearing supports fixed to the housing, each of which radially penetrates one chamber of the variator. The bearing supports serve to support the inner toroidal disks, namely to prevent the inner toroidal disks from tilting due to the moment acting on them.
  • the bearing supports In addition to supporting the bearing supports with respect to the housing, they are supported with respect to the radially inner gear shaft and are supplied with lubricants by the latter.
  • the inner toroidal disks are supported by two further radially inner bearing units opposite the inner gear shaft, the bearing units being exposed to high relative speeds at opposite angular speeds of the gear shaft and inner toroidal disks.
  • Another continuously variable transmission is known from the document DE 199 48 756 AI.
  • inner toroidal disks are supported with respect to the transmission housing via a holding frame, the holding frame being arranged lying axially between the inner toroidal disks. This results in an enlarged radial and axial design of the variator and thus of the continuously variable transmission.
  • the present invention is based on the object of proposing a continuously variable transmission with improved bearing, taking into account the structural size, of a transmission shaft arranged radially on the inside by a variator.
  • the transmission shaft is supported with respect to the housing of the transmission exclusively via a first bearing support fixed to the housing and a second bearing support fixed to the housing.
  • the first bearing support fixed to the housing penetrates the variator in the region of a first chamber in the radial direction. Acts between the first bearing support and the gear shaft a first storage unit.
  • the second bearing support fixed to the housing penetrates the variator in the area of a second chamber in the radial direction.
  • a second bearing unit acts between the second bearing support and the gear shaft.
  • the success according to the invention can be achieved in particular for any transmission shaft designed as a solid shaft or as a hollow shaft which protrudes from the variator on one or both sides or is arranged entirely within the variator.
  • the shortened design of the gear shaft enables shortened lever arms of the forces acting on the gear shaft, which results in less bearing loading.
  • the bearing unit or units are a radial and / or axial acting bearing of any type.
  • a bearing support or the bearing supports can start from a fastening location of the housing or, however, project inwards from several fastening locations (star-shaped) and open into a common bearing ring, whereby the bearing support (s) are made in one or more pieces with the gear housing.
  • the first bearing unit is designed as a fixed bearing, while the second bearing unit is designed as a floating bearing.
  • further bearing points of the gear shaft relative to other gear elements for example radially on the inside or on the outside, can be provided by the gear shaft.
  • the gear shaft is supported with respect to the housing only via floating bearings.
  • the gear shaft is axially displaceable, for example to ensure a contact pressure between the roller and the torus washers, or a fixed bearing for the gear shaft is provided between the gear shaft and an adjacent gear element.
  • the transmission shaft is supported with respect to the bearing supports in each case with a first axially unilaterally acting bearing unit and a second axially unilaterally acting bearing unit.
  • these can be assigned to a single bearing support or else different bearing supports.
  • the bearing units are arranged in an X arrangement or in an O arrangement. In this way, good axial support of the gear shaft relative to the gear housing can be achieved at relatively low cost.
  • the object on which the invention is based is achieved by the features of claim 4.
  • the gear shaft is supported with respect to the housing exclusively via a single bearing support which is fixed to the housing and penetrates the variator in the radial direction in the region of a chamber.
  • a fixed bearing is arranged between the bearing support and the gear shaft, which on the one hand has a needle bearing for absorbing radial forces. Needle roller bearings are characterized by a low radial design with large transferable radial forces.
  • the fixed bearing has at least one axial bearing (acting on one or both sides) to absorb axial forces.
  • Such axial bearing units can also be used at a relatively low cost, small axial and radial size and high transferable axial forces.
  • the object on which the invention is based is achieved by the features of claim 5.
  • the gear shaft is supported with respect to the housing exclusively via a single bearing support fixed to the housing.
  • the bearing support penetrates the variator in the area of a chamber in the radial direction.
  • a floating bearing is arranged between the bearing support and the gear shaft, which has a needle bearing.
  • Such a configuration is particularly useful if if a floating bearing of the gear shaft (with a short axial length and small tilting moments) is required.
  • a fixed and / or floating bearing is provided between the gear shaft and an adjacent gear element, which is in particular moved relative to the housing.
  • the inventive design of the floating bearing as a needle bearing represents an inexpensive but radially high stress bearing option.
  • the integration of the advantages mentioned for the first proposal and or second proposal of the invention is also possible.
  • a bearing unit is provided between the transmission shaft and a further rotating transmission element via the at least one bearing support.
  • the transmission shaft or the transmission element is arranged in an axial recess from the transmission element or the transmission shaft with the interposition of the bearing unit. This results in a particularly compact design.
  • the bearing unit designed as a fixed bearing is designed as a four-point bearing.
  • Four-point bearings of this type represent compact bearing units which can reliably absorb both axial and radial forces.
  • an end region of the transmission shaft is arranged within the variator, while the opposite end region of the transmission shaft protrudes from the variator for transmission.
  • FIG. 1 shows an exemplary axial section of a continuously variable transmission for a motor vehicle
  • FIG. 2 shows a detail II of the transmission diagram from FIG. 1 in a detailed sectional illustration
  • FIG. 3 shows a first bearing according to the invention of a gear shaft in a variator
  • FIG. 5 shows a third bearing according to the invention of a gear shaft in a variator
  • 6 shows a fourth bearing according to the invention of a gear shaft in a variator
  • 7 shows a fifth bearing according to the invention of a gear shaft in a variator
  • Fig. 8 shows a sixth bearing according to the invention of a gear shaft in a variator.
  • FIG. 1 shows a schematic axial section of a continuously variable transmission, which comprises a continuously variable toroidal variator 7, a planetary gear intermediate gear 8 and a planetary gear final gear 9.
  • the motor vehicle transmission is used in a drive train with a front drive motor and rear axle drive.
  • the motor vehicle transmission is thus arranged in the power flow between the front drive motor (not shown in detail) and a rear axle transmission, by means of which rear drive shafts and consequently drive wheels are driven.
  • the front drive motor is coupled to an input shaft 5 of the motor vehicle transmission and the rear axle transmission is connected in a rotationally fixed manner to an output shaft 6 of the motor vehicle transmission by means of a cardan shaft.
  • the input shaft 5 can be frictionally coupled to the output shaft 6, so that a direct drive-through from the drive motor to the rear axle transmission can be produced.
  • the input shaft 5 is rotatably supported at its two end regions by means of two roller bearings 135 and 136 with respect to a non-rotating housing part 26 of the motor vehicle transmission.
  • the two roller bearings 135 and 136 are designed as a fixed bearing / floating bearing pairing.
  • the input shaft 5 is connected to an adjacent first toroidal central drive toroidal disk 11 of the toroidal variator 7 and, via the coaxial central input shaft 5, to a two-walled planet carrier 18 of the intermediate gear 8.
  • This pia Net carrier 18 is rotatably connected to the second central toroidal drive toroidal disk 12 of the toroidal variator 7, which is arranged adjacent to the latter.
  • a gear shaft which is arranged coaxially with the input shaft 5 and is penetrated by it with play, and is designed as an intermediate shaft 14, is designed to be rotationally fixed with an axially central output toroidal disk 10. Concave toroidal output surfaces are machined into this output toroidal disc 10 on the axially opposite sides thereof.
  • the output toroidal disc 10 is connected to an inner central wheel 19 of the intermediate gear 8 so that it cannot move.
  • a drive toroidal disc 11 or 12 is in frictional contact with its associated output surface via two planets, so-called rollers 13a, 13b or 15a, 15b.
  • rollers 13a, 13b and 15a, 15b are assigned to one of two chambers 93, 94.
  • the rollers 13a, 13b and 15a, 15b are both rotatable about their own axis of rotation 95a, 95b or 96a, 96b and also pivotable about a pivot axis perpendicular to their own axis of rotation 95a, 95b.
  • the inner central wheel 19 of the intermediate gear 8 has a drive connection 20 with an inner central wheel 21 as a first transmission member of the final transmission 9.
  • This drive connection 20 contains on one web of the planet carrier 18 of the intermediate gear 8 main planets 46 with sprockets 43a, 43b arranged on both sides of a radial drive web of the planet carrier 18, one of which sprocket 43a with the inner central wheel 19 connected to the concentric intermediate shaft 14 and the other ring gear 43b meshes with a second inner central wheel 48 which is arranged axially on the other side of the radial drive web and which, in turn, in turn has a drive mechanism which contains a clutch K2 which can be engaged and disengaged. Binding 51 with the inner gear 21 forming the first gear member of the final gear 9.
  • the ring gear 43a of the main planet 46 meshing with the one inner central wheel 19 of the intermediate gear 8 is additionally in meshing engagement with a secondary planet 63, which is mounted on the second web of the planet carrier 18 and in turn meshes with an outer central wheel 22, which is connected via a cup-shaped drive connection 23 is rotatably connected to a coupling half of an engaging and disengaging friction clutch Kl.
  • a second clutch half of this friction clutch K 1 is connected in a rotationally fixed manner to an outer central wheel 24 forming a second gear member of the final gear 9.
  • the final gear 9 has a third gear member in the form of a planet carrier 25, which is connected in a rotationally fixed manner to the non-rotating housing part 26 of the motor vehicle transmission by means of a radial support web 36 and supports planet gears 34a, 34b with two toothed rings 37a, 37b of the same number of teeth, which are located on both sides of the support web 36 are arranged, and of which the one, adjacent to the intermediate gear 8 ring gear 37a meshes with both the inner and the outer gear 21 and 24, respectively.
  • a third gear member in the form of a planet carrier 25, which is connected in a rotationally fixed manner to the non-rotating housing part 26 of the motor vehicle transmission by means of a radial support web 36 and supports planet gears 34a, 34b with two toothed rings 37a, 37b of the same number of teeth, which are located on both sides of the support web 36 are arranged, and of which the one, adjacent to the intermediate gear 8 ring gear 37a meshes with both the inner and the outer gear 21 and
  • the final gear 9 has a fourth gear member in the form of a second outer central wheel 27 which meshes with the other ring gear 37b of the planet gears 34b and has a drive connection 28 with the output shaft 6.
  • a parking lock wheel 33 is arranged concentrically and fixed in motion.
  • the clutch K1 In the lower driving range, the clutch K1 is engaged and the clutch K2 is disengaged in the forward driving mode, so that the power at the intermediate gear 8 is branched, a first part of the power to the output shaft 6 and a second Part of the power flows into the drive shaft 5 via the toroidal variator 7.
  • the clutch K1 is disengaged and the clutch K2 is engaged, so that the power at the intermediate gear 8 is brought together, a first part of the power flowing directly from the drive shaft 5 and a second part of the power via the toroidal variator 7.
  • FIG. 2 shows a detail II of the transmission diagram from FIG. 1 in a detailed sectional illustration, but the rollers 13b, 15b from FIG. 1 are not shown.
  • the input shaft 5 has a first axial area 54, in which the toroidal variator 7 and the drive and driven toroidal disks 10, 11, 12 also lie.
  • This first axial region 54 is designed as a solid shaft, as a result of which its diameter is very small.
  • This first axial area 54 is followed by a second axial area 34, in which there is also a first gear set plane of the intermediate gear 8, which among other things.
  • the first needle bearing 50 comprises rolling elements, which are arranged within a cage 64 and roll on the input shaft 5 in an area in which it is designed as a solid shaft.
  • the cage 64 is inserted into a central bore of the output toroidal disk 10 and bears axially on the one hand against an end face 65 of an end 70 of the intermediate shaft 14.
  • the cage 64 bears axially on an axial securing ring 66, which is inserted into an inner groove on the one axial end of the driven toroidal disc 10.
  • the driven toroidal disk 10 is screwed to an externally threaded sleeve 68, the radially outwardly projecting end collar of which axially abuts an end face of the driven toroidal disk 10. axial between the first needle bearing 50 and the external thread sleeve
  • the output torque disk 10 is connected to the intermediate shaft 14 in a rotationally fixed manner by means of spline teeth 67.
  • spline teeth 67 There is a small axial play between the cage 64 and the end face 65 or between the external thread sleeve 68 and an external toothing associated with the spline toothing 67
  • the large needle bearing 50 is lubricated by means of lubricating oil which exits the annular space 58 at the end 70 of the intermediate shaft 14 past a sealing ring 190 which functions as a quasi-throttle.
  • the deep groove ball bearing 60 has a bearing outer ring which is fixed in the axial direction relative to the housing part 62 on the one hand on a shoulder 71 and on the other hand on an axial locking ring 72 which is inserted into an inner groove of the housing part 62.
  • a bearing inner ring of the deep groove ball bearing 60 is fixed in the axial direction with respect to the intermediate shaft 14 on the one hand on a shoulder 73 and on the other hand on an axial securing ring 74 which is inserted into a circumferential groove of the intermediate shaft 14.
  • the deep groove ball bearing 60 is lubricated by means of lubricating oil which exits the annular space 58 through an oblique bore 75 in the intermediate shaft 14. This bore 75 is arranged axially next to the deep groove ball bearing 60 and directed onto the rolling elements.
  • the second needle bearing 61 comprises rolling elements, which are arranged within a cage 76 and roll on the intermediate shaft 14.
  • the cage 76 is pressed into a central bore of the drive toroidal disk 12 and lies a xial to an end face 77 of a bore base of this central bore.
  • an oblique bore 79 is drilled in the intermediate shaft 14, which supplies the second needle bearing 61 with lubricating oil.
  • the drive torus disk 12 is non-rotatably and axially pretensioned by means of an axial toothing 82 and a plate spring 81 with respect to a planet carrier pin receptacle 80 of the planet carrier 18.
  • the annular space 58 is sealed on its side facing the intermediate gear 8 with a sealing ring 83 which is inserted into a concentric bore of the central wheel 19 which is designed in one piece with the intermediate shaft 14 and functions as a quasi-throttle in that the sealing ring 83 permits a defined leakage.
  • the sealing ring 83 is secured by means of a cage 84 of the third needle bearing 85. The inside of the sealing ring 83 abuts the input shaft 5 axially next to the two oil channels 56a, 56b and allows the defined leakage flow for supplying lubricant to the third needle bearing 85 while maintaining a lubricant pressure in the annular space 58.
  • a planet carrier arm 86 extends axially next to the central wheel 19 radially outward.
  • This planet carrier arm 86 has webs 87 which extend radially outwards and are circumferentially interrupted by recesses 88.
  • the main planet 46 penetrates these recesses 88, so that the ring gears 43a, 43b are adjacent to the planet carrier arm 86 on both sides.
  • the intermediate shaft 14 is supported via the bearing supports 200, 201.
  • the bearing supports 200, 201 project into the chambers 93, 94, offset in the circumferential direction to the rollers 13, 15.
  • the bearing support 200 is connected to the housing 26 on the radially outer side and has a cylindrical outer surface 202 on the radially inner side, in which a needle bearing 203 is accommodated.
  • the needle bearing 203 has needles which are held in a cage and roll on the outer surface 202 on the radially outer side. Radially on the inside, the needles roll against a hollow cylindrical bearing ring 204, which is supported in an axial end region of the intermediate shaft 14 relative to the latter.
  • a needle bearing 210 is arranged radially on the inside of the bearing support 201, which rolls radially on the outside on a cylindrical lateral surface 211 of the bearing support 201 and on the outside radially rolls on an outer lateral surface of the intermediate shaft.
  • the lateral surface 211 is formed in the cross section shown in FIG. 3 by a base leg of a U-shaped profile.
  • the side legs 212, 213, which form radially oriented annular surfaces, represent running surfaces of thrust bearings 214, 215 acting on one side.
  • the thrust bearings 214, 215 are preferably axial cylindrical roller bearings, which on the sides facing the bearing support 201 on the Roll off the side legs 212, 213.
  • the rolling bodies of the axial bearings 214, 215 roll away from bearing disks 216, 217 opposite running surfaces lying in a radial plane.
  • the bearing disks 216, 217 are supported radially on the inside relative to the intermediate shaft 14.
  • the bearing ring 217 is supported in the direction of loading of the axial bearing 215 on a shoulder of the intermediate shaft 14.
  • a spacer disk 218 is placed between the bearing disk 216 and the output toroidal disk 10. switched.
  • the axial position of the bearing units 210, 214, 215, the bearing rings 216, 217 and the spacer ring 218 are secured via the position of the output toroidal disk 10, which, for example, according to FIG.
  • At least one lubrication chamber is preferably formed between the intermediate shaft 14, the bearing support 201 and the bearing rings 216, 217, in which the aforementioned bearing units are arranged and which is supplied via lubrication bores 220, 221 penetrating the intermediate shaft 14 radially.
  • the intermediate shaft 14 has an approximately constant outer diameter in the axial region of the bearing support 201, the bearing units 210, 214, 215, the output torus disc 10, the locking ring 119 and the bearing ring 204, spline toothing at least in the region of the output torus disc 10 is provided for transmitting a torque between the intermediate shaft 14 and the output torus disk 10.
  • the bearing support 200, the needle bearing 203, the bearing ring 204 are omitted, which is why the intermediate shaft 14 can be shortened in the assigned partial area.
  • a floating bearing is provided between the intermediate shaft 14 and a further gear element, here the input shaft 5.
  • the intermediate shaft 14 has in the partial area protruding from the variator 7 an axial, cylindrical recess 230, which is preferably arranged radially on the inside of the inner central wheel 19.
  • a needle bearing 231 is inserted into the recess 230 and rolls on the recess 230 radially on the outside.
  • the needle bearing 231 rolls radially on the inside on a suitable cylindrical outer surface of the input shaft 5.
  • a support by means of a central fixed bearing in the form of the bearing units 214, 215, 210 and two floating bearings 203, 231 arranged on opposite axial sides of the fixed bearing is possible.
  • the fixed bearing formed with the bearing units 210, 214, 215 is assigned to the bearing support 200, while the needle bearing 203 is assigned to the bearing support 201 for the exemplary embodiment according to FIG.
  • the driven toroidal disc 10 is axially supported on one side with respect to a shoulder of the intermediate shaft 14.
  • the fixed bearing is axially secured by means of a securing ring 219 assigned to it.
  • the bearing support 201 has a shoulder in the area of the lateral surface 202 for specifying an axial end position or a guidance of the needle bearing 203.
  • an additional lubrication bore 240 is provided Supply of the needle bearing 203 is provided.
  • the needle bearing 210 assigned to the fixed bearing does not roll directly on the intermediate shaft 14, but rather with respect to a bearing ring 241 mounted with respect to the intermediate shaft 14.
  • the bearing ring 204 is omitted for the floating bearing formed by the needle bearing 203, so that this is directly on the intermediate shaft 14 passes on.
  • the bearing support 201 and the needle bearing 203 are omitted in the embodiment according to FIG. 6, while the intermediate shaft 14 is supported in the end region of the intermediate shaft 14 opposite the fixed bearing formed by the bearing units 210, 214, 215 designed as an input shaft 5 gear element by a needle bearing 231 corresponding to Figure 4. While, as shown in FIG. 4, forces are introduced axially outside the bearing points via the output toroidal disk 10, the intermediate shaft 14 is supported radially in its axial end regions in accordance with FIG. 6, so that the forces acting on the intermediate shaft 14 kenden forces are advantageously introduced between the bearings in the intermediate shaft 14.
  • the bearing support 200 has an L-shaped cross section in the radially inner end region.
  • the base leg of the L forms a cylindrical inner surface 250, which receives a needle bearing 251.
  • the needle bearing 251 rolls radially on the outside on the inner surface 250 and radially on the inside on a bushing 252, which is supported on the radially inside on the intermediate shaft 14.
  • the side leg of the L forms an annular tread 253, on which a one-sided axial bearing 254 is supported in the axial direction, which is designed as an axial cylindrical roller bearing in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • the rolling elements of the axial bearing 254 roll on the side facing the bearing support 200 on the running surface 253, while a rolling takes place on the axially opposite side on a bearing ring 255.
  • the bearing units 251, 254 are to be supplied with a lubricant via a radial bore 256 of the intermediate shaft 14.
  • the bearing support 201 has an L-shaped end region in the radially inner end region.
  • the base leg of the L forms a cylindrical inner surface 260, in which a needle bearing 261 is received.
  • the needle bearing 261 rolls on the inner surface 260 radially on the outside.
  • Radially on the inside, the needle bearing 261 rolls on a bushing 262, which is supported in the radial direction with respect to the intermediate shaft 14.
  • the side leg of the L forms a tread 263 arranged in a radial plane.
  • An axial bearing 264 is supported on the tread 263, which is designed as an axial cylindrical roller bearing in the exemplary embodiment shown.
  • the axial bearing 264 rolls with its rolling bodies on the one hand on the running surface 263 and on the other hand against a bearing ring 265 which is supported radially on the inside against the intermediate shaft 14.
  • the bearing ring 265, the bushing 262, the driven toroidal washer 10 and the bushing 252 are supported in the above sequence by a common locking ring 267.
  • Axial support of the bearing ring 255 likewise takes place via the locking ring 267.
  • the base legs of the L-shaped end regions of the bearing supports 200, 201 face each other.
  • the base legs of the L-shaped cross sections of the bearing supports 200, 201 are arranged facing away from one another.
  • the bearing rings 255 and 265 are supported on the output toroidal disk 10 on the side facing away from the axial bearings 254, 264.
  • the liner 262, the driven toroidal disc 10 and the liner 252 are supported on the shoulder 266 via the locking ring 267.
  • the transmission shaft according to the invention is, in particular, a shaft which carries the drive or driven toroidal disks, which is in drive connection with them or which is formed in one piece with them.
  • Torus disks are output torus disks in accordance with the illustrated embodiments or act as drive torus disks.
  • the power flow runs in particular from the inner toroidal disks via a non-rotatably connected gear shaft and / or via a gear stage, a gearwheel of the gear stage being non-rotatably connected to the inner toroidal disks, cf. for example EP 1 186 798 A2, DE 199 48 756 AI.
  • the intermediate shaft 14 has, in the following axial sequence, adjoining one another over a partial region 300 in which the needle bearing 203 designed as a floating bearing 310 is arranged, a partial region 301 which carries the driven toroidal disc 10, a partial region 302, in which the fixed bearing 311 formed with the axial bearings 214, 215 and a needle bearing is arranged, a partial area 303, which is radially surrounded by the drive toroidal disk 12, and a partial area 304, in which the central wheel 19 is formed.
  • the intermediate shaft 14 has, in the following axial sequence, adjoining one another via a partial region 301 which carries the driven toroidal disc 10, a partial region 302 in which the fixed bearing 311 formed with the axial bearings 214, 215 and a needle bearing is arranged is a partial area 303, which is radially surrounded by the drive toroidal disk 12, and a partial area 304, in which the central wheel 19 and with the needle bearing 231 a floating bearing 310 is formed between the intermediate shaft 14 and the input shaft 5.
  • the intermediate shaft 14 has, in the following axial sequence, adjoining one another over a partial region 300 in which the fixed bearing 311 formed with the axial bearings 214, 215 and a needle bearing is arranged, and a partial region 301 which contains the driven toroidal disc 10 carries a partial area 302, in which the as floating bearing 310 trained needle bearing 203 is arranged, a portion 303, which is radially surrounded by the drive torus 12, and a portion 304, in which the central wheel 19 is formed.
  • the intermediate shaft 14 has, in the following axial sequence, a section 300 in which the fixed bearing 311 formed with the axial bearings 214, 215 and a needle bearing is arranged, a section 301 which contains the output toroidal disk 10 carries, a partial area 302 without a bearing, a partial area 303, which is radially surrounded by the drive toroidal disk 12, and a partial area 304, in which the central wheel 19 and with the needle bearing 231 a floating bearing 310 is formed between the intermediate shaft 14 and the input shaft 5.
  • the intermediate shaft 14 has a partial area 300, in which the one-sided bearing unit 312 formed with the axial bearing 254 and a needle bearing 251 is arranged, a partial area 301 which contains the driven toroidal disk 10 carries, a partial area 302, in which the one-sided bearing unit 313 formed with the axial bearing 264 and a needle bearing 261 is arranged, a partial area 303, which is radially surrounded by the drive toroidal disk 12, and a partial area 304, in which the central wheel 19 is formed is.
  • the one-sided bearing units 312, 313 are installed in pairs in an X arrangement, possibly under pretension.
  • the one-sided bearing units 312, 313 are installed in pairs in an O arrangement, possibly under pretension.
  • Fig. 3 and Fig. 4 is between the circlip 219 and the output toroidal disc 10, in Fig. 5 and Fig. 6 between the bearing disc 216 and the snap ring 219, in Fig. 7 between the bearing ring 255 and the snap ring 267 and between the bearing disc 265 and Paragraph 266 and in Fig. 8 between the bearing ring 255 and the output torus disc 10 and between the bearing ring 255 and the output torus disc 10 at least one disc spring for centering and preloading the bearing.
  • This version is not mandatory, but it simplifies assembly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Stufenloses Getriebe mit einem Toroidvariator. Üblicherweise wird eine die inneren Torusscheiben (10) lagernde Getriebewelle (14) axial außerhalb eines Toroidvariators (7) oder zwischen den beiden inneren Torusscheiben gelagert. Erfindungsgemäß erfolgt eine Lagerung der Getriebewelle (14) ausschließlich über Lagerstützen (200, 201), welche mindestens eine Kammer (93, 94) des Toroidvariators in radialer Richtung durchsetzen. Durch den Entfall von Lagerstellen außerhalb des Variators ergibt sich eine gegenüber herkömmlichen Lagerarten der Getriebewelle (14) verkürzte axiale Baulänge sowie eine verbesserte Abstützung. Stufenloses Getriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit Frontmotor und Heckantrieb.

Description

Stufenloses Getriebe
Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 4 und 5.
Aus der Druckschrift EP 1 186 798 A2 ist ein stufenloses Getriebe mit einem Variator bekannt, welcher zwei Kammern aufweist. In dem Variator erfolgt eine Übertragung eines Antriebsmomentes von zwei (miteinander in Antriebsverbindung stehenden) inneren Torusscheiben über Roller zu (ebenfalls in Antriebs erbindung stehenden) äußeren Torusscheiben. Das stufenlose Getriebe verfügt über eine Getriebewelle, welche in einem Endbereich im Gehäuse des Getriebes gelagert ist und den Variator radial innenliegend durchsetzt. Das Getriebe verfügt über zwei gehäusefeste Lagerstützen, welche jeweils eine Kammer des Variators radial durchsetzen. Die Lagerstützen dienen hierbei einer Abstützung der inneren Torusscheiben, nämlich einer Vermeidung einer Verkippung der inneren Torusscheiben durch das auf diese wirkende Moment. Neben einer Abstützung der Lagerstützen gegenüber dem Gehäuse sind diese gegenüber der radial innenliegenden Getriebewelle gelagert und werden von dieser mit Schmiermitteln versorgt. Neben der vorgenannten Lagerung sind die inneren Torusscheiben über zwei weitere radial innenliegende Lagereinheiten gegenüber der innenliegenden Getriebewelle gelagert, wobei die Lagereinheiten bei entgegengesetzten Winkelgeschwindigkeiten von Getriebewelle und inneren Torusscheiben hohen Relativdrehzahlen ausgesetzt sind. Ein weiteres stufenloses Getriebe ist aus der Druckschrift DE 199 48 756 AI bekannt. Gemäß dieser Ausführungsform sind innere Torusscheiben über einen Halterahmen gegenüber dem Getriebegehäuse abgestützt, wobei der Halterahmen axial zwischen den inneren Torusscheiben liegend angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine vergrößerte radiale und axiale Bauweise des Variators und damit des stufenlosen Getriebes.
Eine andere Ausführungsform eines stufenlosen Getriebes mit einer Abstützung einer inneren Getriebewelle innerhalb eines Variators gegenüber einem Getriebegehäuse ist aus
„Traction Drives: Selection and Application", Frederick W. Heilich, Eugene E. Shube, ISBN: 0-8247-7018-8, vgl. S. 94,
bekannt .
Eine weitere Lagermöglichkeit für eine Getriebewelle ist aus der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 102 06 200 bekannt .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stufenloses Getriebe mit unter Berücksichtigung der Baugröße verbesserter Lagerung einer radial innenliegend von einem Variator angeordneten Getriebewelle vorzuschlagen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß einem ersten Vorschlag gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Demgemäß erfolgt eine Abstützung der Getriebewelle gegenüber dem Gehäuse des Getriebes ausschließlich über eine erste gehäusefeste Lagerstütze sowie eine zweite gehäusefeste Lagerstütze. Die erste gehäusefeste Lagerstütze durchsetzt den Variator im Bereich einer ersten Kammer in radialer Richtung. Zwischen der ersten Lagerstütze und der Getriebewelle wirkt eine erste Lagereinheit. Die zweite gehäusefeste Lagerstütze durchsetzt den Variator im Bereich einer zweiten Kammer in radialer Richtung. Zwischen der zweiten Lagerstütze und der Getriebewelle wirkt eine zweite Lagereinheit.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass auf eine über die Lagerstützen hinausgehende Lagerung der Getriebewelle gegenüber dem Gehäuse verzichtet werden kann. Die Lagerung gegenüber dem Gehäuse erfolgt also ausschließlich in einem axialen Bauraum, welcher mit einem ohnehin für den Variator erforderlichen axialen Bauraum korreliert. Hierdurch kann axialer Bauraum für die Gewährleistung einer Lagerung der Getriebewelle außerhalb des Variators gegenüber dem Gehäuse eingespart werden. Der Abstand der miteinander zusammenwirkenden Torusscheiben ist durch den zwischen diesen angeordneten Roller vorgegeben. In Umfangsrichtung versetzt zu den Rollern ergibt sich hier ein freier axialer Bauraum, in welchen von einem Gehäuse eine Lagerstütze hineinragen kann. Demgemäß ergibt sich durch die erfindungsgemäße Gestaltung eine besonders kompakte axiale Bauweise.
Hierbei kann der erfindungsgemäße Erfolg insbesondere erzielt werden für eine beliebige als Vollwelle oder als Hohlwelle ausgeführte Getriebewelle, welche aus dem Variator einseitig oder beidseitig herausragt oder aber vollständig innerhalb des Variators angeordnet ist. Durch die verkürzte Ausbildung der Getriebewelle sind verkürzte Hebelarme der an der Getriebewelle wirkenden Kräfte ermöglicht, woraus eine geringere Lagerbeaufschlagung resultiert. Bei der oder den Lagereinheiten handelt es sich um ein radial und/oder axial wirkendes Lager beliebiger Bauart. Eine Lagerstütze oder die Lagerstützen können von einem Befestigungsort des Gehäuses ausgehen o- der aber von mehreren Befestigungsorten (sternförmig) nach innen ragen und in einen gemeinsamen Lagerring münden, wobei die Lagerstütze (n) ein- oder mehrstückig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet sind.
Gemäß einer Weiterbildung des vorgenannten stufenlosen Getriebes ist die erste Lagereinheit als Festlager ausgebildet, während die zweite Lagereinheit als Loslager ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich hinsichtlich der Freiheitsgrade eine mechanisch bestimmte Lagerung, so dass weitere Lagerstellen gegenüber dem Gehäuse und/oder weiteren Getriebeelementen nicht erforderlich sind. Selbstverständlich können zur weiteren Abstützung, insbesondere bei großer axialer Bauweise, weitere Lagerstellen der Getriebewelle gegenüber weiteren Getriebeelementen, beispielsweise radial innenliegend oder außenliegend, von der Getriebewelle vorgesehen sein. Alternativ ist es ebenfalls denkbar, dass eine Abstützung der Getriebewelle gegenüber dem Gehäuse lediglich über Loslager erfolgt. In diesem Fall ist die Getriebewelle axial verschieblich, beispielsweise zur Gewährleistung einer Anpresskraft zwischen Roller und Torusscheiben, ausgebildet oder ein Festlager für die Getriebewelle ist zwischen der Getriebewelle und einem benachbarten Getriebeelement vorgesehen.
Entsprechend einer alternativen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Getriebes erfolgt die Abstützung der Getriebewelle gegenüber den Lagerstützen jeweils mit einer ersten axial einseitig wirkenden Lagereinheit sowie einer zweiten axial einseitig wirkenden Lagereinheit. Hierbei können diese einer einzigen Lagerstütze oder aber verschiedenen Lagerstützen zugeordnet sein. Die Lagereinheiten sind hierbei in X-Anordnung oder in O-Anordnung angeordnet . Auf diese Weise kann mit verhältnismäßig geringen Kosten eine gute axiale Abstützung der Getriebewelle gegenüber dem Getriebegehäuse erfolgen. Gemäß einem zweiten Vorschlag der Erfindung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 4.
Eine Abstützung der Getriebewelle erfolgt gemäß diesem Vorschlag gegenüber dem Gehäuse ausschließlich über eine einzige gehäusefeste Lagerstütze, welche den Variator im Bereich einer Kammer in radialer Richtung durchsetzt. Zwischen der Lagerstütze und der Getriebewelle ist ein Festlager angeordnet, welches einerseits zur Aufnahme von Radialkräften über ein Nadellager verfügt. Nadellager zeichnen sich durch geringe radiale Bauweise bei großen übertragbaren Radialkräften aus. Andererseits verfügt das Festlager zur Aufnahme von Axial- kräften über mindestens ein (ein- oder beidseitig wirkendes) Axiallager. Auch derartige Axiallagereinheiten können bei verhältnismäßig geringen Kosten, geringer axialer und radialer Baugröße und hohen übertragbaren Axialkräften Einsatz finden. Des Weiteren ergibt sich eine verbesserte Montagemöglichkeit, wenn zur radialen Abstützung ein Nadellager Verwendung findet, so dass für das montierte Nadellager noch eine axiale Verschiebung der Getriebewelle möglich ist, welche erst mit der Montage der Axiallager festgelegt ist. Die Integration von zum ersten Vorschlag der Erfindung genannten Vorteilen ist darüber hinaus ebenfalls möglich.
Entsprechend einem dritten Vorschlag der Erfindung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst. Demgemäß erfolgt eine Abstützung der Getriebewelle gegenüber dem Gehäuse ausschließlich über eine einzige gehäusefeste Lagerstütze. Die Lagerstütze durchsetzt den Variator im Bereich einer Kammer in radialer Richtung. Zwischen der Lagerstütze und der Getriebewelle ist ein Loslager angeordnet, welches über ein Nadellager verfügt. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich insbesondere dann an, wenn eine schwimmende Lagerung der Getriebewelle (bei kurzer axialer Länge und kleinen Kippmomenten) gewünscht ist. Alternativ ist eine Ausführungsform möglich, für welche zusätzlich zu dem genannten Loslager ein Fest- und/oder Loslager zwischen der Getriebewelle und einem benachbarten Getriebeelement, welches insbesondere gegenüber dem Gehäuse bewegt ist, vorgesehen ist . Die erfindungsgemäße Ausbildung des Loslagers als Nadellager stellt eine preiswerte, aber radial hohen Beanspruchungen aussetzbare Lagermöglichkeit dar. Die Integration von zum ersten Vorschlag und oder zweiten Vorschlag der Erfindung genannten Vorteilen ist darüber hinaus ebenfalls möglich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des stufenlosen Getriebes ist zusätzlich zur Abstützung der Getriebewelle über die mindestens eine Lagerstütze eine Lagereinheit zwischen der Getriebewelle und einem weiteren rotierenden Getriebeelement vorgesehen. Hierbei ist beispielsweise für eine koaxiale Anordnung der Getriebewelle und des Getriebeelementes die Getriebewelle bzw. das Getriebeelement unter Zwischenschaltung der Lagereinheit in einer axialen Ausnehmung aus dem Getriebeelement bzw. der Getriebewelle angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise.
Für eine weitere Ausführungsform des stufenlosen Getriebes ist die als Festlager ausgebildete Lagereinheit als Vierpunktlager ausgebildet. Derartige Vierpunktlager stellen kompakte Lagereinheiten dar, welche zuverlässig sowohl Axial- als auch Radialkräfte aufnehmen können.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des stufenlosen Getriebes ist ein Endbereich der Getriebewelle innerhalb des Variators angeordnet, während der gegenüberliegende Endbereich der Getriebewelle aus dem Variator auskragt zur Überga- be eines den Variator beaufschlagenden Momentes, welches insbesondere als Eingangsmoment oder Ausgangsmoment des Variators bzw. der Torusscheiben ausgebildet ist. Dadurch, dass die Getriebewelle nur einseitig aus dem Variator herausragt, kann eine Baumasse für die Getriebewelle verringert sowie eine zusätzliche Lagerstelle gegenüber dem Gehäuse vermieden werden. In dem eingesparten Bauraum können weitere Getriebeelemente angeordnet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen beispielhaften Axialschnitt eines stufenlosen Getriebes für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 in einer detailliert geschnittenen Darstellung ein Detail II des Getriebeschemas aus Figur 1,
Fig. 3 eine erste erfindungsgemäße Lagerung einer Getriebewelle in einem Variator,
Fig. 4 eine zweite erfindungsgemäße Lagerung einer Getriebe- welle in einem Variator,
Fig. 5 eine dritte erfindungsgemäße Lagerung einer Getriebewelle in einem Variator,
Fig. 6 eine vierte erfindungsgemäße Lagerung einer Getriebewelle in einem Variator, Fig. 7 eine fünfte erfindungsgemäße Lagerung einer Getriebe- welle in einem Variator und
Fig. 8 eine sechste erfindungsgemäße Lagerung einer Getriebewelle in einem Variator.
Figur 1 zeigt einen schematischen Axialschnitt eines stufenlosen Getriebes, welches einen stufenlosen Toroidvariator 7, ein Planetenräder-Zwischengetriebe 8 und ein Planetenräder- Endgetriebe 9 umfasst.
Das Kraftfahrzeuggetriebe findet Anwendung in einem Antriebsstrang mit Front-Antriebsmotor und Hinterachsantrieb. Das Kraftfahrzeuggetriebe ist somit im Kraftfluss zwischen dem nicht näher dargestellten Front-Antriebsmotor und einem Hinterachsgetriebe angeordnet, mittels welchem hintere Antriebswellen und demzufolge Antriebsräder angetrieben werden. Der Front-Antriebsmotor ist mit einer Eingangswelle 5 des Kraft- fahrzeuggetriebes gekoppelt und das Hinterachsgetriebe ist mittels einer Gelenkwelle mit einer Ausgangswelle 6 des Kraftfahrzeuggetriebes drehfest verbunden.
Mittels einer am hinteren Ende des Kraftfahrzeuggetriebes angeordneten Reibungskupplung K3 ist die Eingangswelle 5 mit der Ausgangswelle 6 reibschlüssig koppelbar, so dass ein direkter Durchtrieb vom Antriebsmotor zum Hinterachsgetriebe herstellbar ist.
Die Eingangswelle 5 ist an deren beiden Endbereichen mittels zwei Wälzlagern 135 und 136 drehbar gegenüber einem nichtdre- henden Gehäuseteil 26 des Kraftfahrzeuggetriebes gelagert. Dabei sind die beiden Wälzlager 135 und 136 als Festlager- Loslager-Paarung ausgebildet. Die Eingangswelle 5 ist mit einer benachbarten ersten toroidalen zentralen Antriebs-Torus- scheibe 11 des Toroidvariators 7 und über die koaxiale zentrale Eingangswelle 5 mit einem zweistegigen Planetenträger 18 des Zwischengetriebes 8 bewegungsfest verbunden. Dieser Pia- netentrager 18 ist mit der zu diesem benachbart angeordneten zweiten zentralen toroidalen Antriebs-Torusscheibe 12 des Toroidvariators 7 drehfest verbunden. Somit sind die beiden Antriebs-Torusscheiben 11 und 12 im Kraftfluss parallel geschaltet bzw. drehfest zueinander. Eine zur Eingangswelle 5 koaxial angeordnete und von dieser mit Spiel durchsetzte konzentrische, als Zwischenwelle 14 ausgebildete Getriebewelle ist drehfest mit einer axial mittigen Abtriebs-Torusscheibe 10 ausgestaltet. In diese Abtriebs-Torusscheibe 10 sind an deren axial voneinander abgewandten Seiten konkave toroidale Abtriebsoberflächen eingearbeitet. Die Abtriebs-Torusscheibe 10 ist mit einem inneren Zentralrad 19 des Zwischengetriebes 8 bewegungsfest verbunden.
Eine Antriebs-Torusscheibe 11 bzw. 12 steht mit ihrer zugehörigen Abtriebsoberfläche über zwei Planeten, sogenannte Roller 13a, 13b bzw. 15a, 15b, in Reibkontakt. Jeweils zwei Roller 13a, 13b bzw. 15a, 15b sind einer von zwei Kammern 93, 94 zugeordnet. Die Roller 13a, 13b bzw. 15a, 15b sind sowohl um je eine eigene Drehachse 95a, 95b bzw. 96a, 96b drehbar als auch um eine zu ihrer eigenen Drehachse 95a, 95b senkrechte Schwenkachse schwenkbar.
Das innere Zentralrad 19 des Zwischengetriebes 8 weist eine Antriebsverbindung 20 mit einem inneren Zentralrad 21 als ein erstes Getriebeglied des Endgetriebes 9 auf.
Diese Antriebsverbindung 20 enthält an dem einen Steg des Planetenträgers 18 des Zwischengetriebes 8 gelagerte Haupt- planeten 46 mit beiderseits eines radialen Antriebssteges des Planetenträgers 18 angeordneten Zahnkränzen 43a, 43b, von denen der eine Zahnkranz 43a mit dem mit der konzentrischen Zwischenwelle 14 verbundenen inneren Zentralrad 19 und der andere Zahnkranz 43b mit einem axial auf der anderen Seite des radialen Antriebssteges angeordneten zweiten inneren Zentralrad 48 kämmt, das schließlich seinerseits eine - eine ein- und ausrückbare Kupplung K2 enthaltende - Antriebsver- bindung 51 mit dem das erste Getriebeglied des Endgetriebes 9 bildenden inneren Zentralrad 21 aufweist.
Der mit dem einen inneren Zentralrad 19 des Zwischengetriebes 8 kämmende Zahnkranz 43a des Hauptplaneten 46 steht zusätzlich im Kämmeingriff mit einem Nebenplaneten 63, der an dem zweiten Steg des Planetenträgers 18 gelagert ist und seinerseits mit einem äußeren Zentralrad 22 kämmt, welches über eine topfförmige Antriebsverbindung 23 mit einer Kupplungshälfte einer ein- und ausrückbaren Reibungskupplung Kl drehfest verbunden ist. Eine zweite Kupplungshälfte dieser Reibungskupplung Kl ist mit einem ein zweites Getriebeglied des Endgetriebes 9 bildenden äußeren Zentralrad 24 drehfest verbunden.
Das Endgetriebe 9 weist ein drittes Getriebeglied in Form eines Planetenträgers 25 auf, welcher mittels eines radialen Abstützsteges 36 drehfest mit dem nichtdrehenden Gehäuseteil 26 des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden ist und Planetenräder 34a, 34b mit zwei Zahnkränzen 37a, 37b gleicher Zähnezahl lagert, welche beiderseits des Abstützsteges 36 angeordnet sind, und von denen der eine, dem Zwischengetriebe 8 benachbart liegende Zahnkranz 37a sowohl mit dem inneren als auch mit dem äußeren Zahnrad 21 bzw. 24 kämmt.
Das Endgetriebe 9 weist ein viertes Getriebeglied in Form eines zweiten äußeren Zentralrades 27 auf, welches mit dem anderen Zahnkranz 37b der Planetenräder 34b kämmt und eine Antriebsverbindung 28 mit der Ausgangswelle 6 aufweist.
Am Außenumfang des äußeren Zentralrades 27 ist ein Parksperrenrad 33 konzentrisch und bewegungsfest angeordnet.
Im unteren Fahrbereich sind im Vorwärtsfahrtbetrieb die Kupplung Kl eingerückt und die Kupplung K2 ausgerückt, so dass die Leistung am Zwischengetriebe 8 verzweigt wird, wobei ein erster Teil der Leistung zur Abtriebswelle 6 und ein zweiter Teil der Leistung über den Toroidvariator 7 in die Antriebswelle 5 einfließt.
Im oberen Fahrbereich für Vorwärtsfahrtbetrieb sind die Kupplung Kl ausgerückt und die Kupplung K2 eingerückt, so dass die Leistung am Zwischengetriebe 8 zusammengeführt wird, wobei ein erster Teil der Leistung direkt von der Antriebswelle 5 und ein zweiter Teil der Leistung über den Toroidvariator 7 einfließt .
Figur 2 zeigt in einer detailliert geschnittenen Darstellung ein Detail II des Getriebeschemas aus Figur 1, wobei jedoch die Roller 13b, 15b aus Figur 1 nicht dargestellt sind.
Die Eingangswelle 5 weist einen ersten axialen Bereich 54 auf, in welchem auch der Toroidvariator 7 bzw. die An- und Abtriebs-Torusscheiben 10, 11, 12 liegen. Dieser erste axiale Bereich 54 ist als Vollwelle ausgeführt, wodurch deren Durchmesser sehr gering ist. Diesem ersten axialen Bereich 54 schließt sich ein zweiter axialer Bereich 34 an, in welchem auch eine erste Radsatzebene des Zwischengetriebes 8 liegt, die u.a.
das innere Zentralrad 19, den Zahnkranz 43a und den Nebenplaneten 63
umfasst .
In diesem zweiten axialen Bereich 34 sind zwei Ölkanäle 56a, 56b schräg in die Vollwelle gebohrt. Diese Ölkanäle 56a, 56b münden einerseits in einen Ringraum 58 und andererseits in einer zentralen Bohrung 57 der Eingangswelle 5, welche im Wesentlichen in einem dritten axialen Bereich 55 liegt. Somit stellen die beiden Ölkanäle 56a, 56b eine Strömungsverbindung zwischen der unter Öldruck stehenden zentralen Bohrung 57 und dem Ringraum 58 her, welcher im Wesentlichen im ersten axia- len Bereich 54 liegt. Während die radial innere Wand des Ringraums 58 von der Eingangswelle 5 gebildet wird, wird die radial äußere Begrenzung des Ringraumes 58 von der konzentrischen als Hohlwelle ausgeführten Zwischenwelle 14 gebildet. Öffnungen zum Austritt von Schmieröl aus dem Ringraum 58 liegen an Lagerstellen, welche als folgende Wälzlager ausgeführt sind:
a) ein erstes Nadellager 50 zur drehbaren Abstützung der Abtriebs-Torusscheibe 10 gegenüber der Eingangswelle 5, b) ein einreihiges Rillenkugellager 60 zur Axial- und Radial - lagerung der Zwischenwelle 14 gegenüber einem Gehäuseteil 62 des Kraftfahrzeuggetriebes, c) ein zweites Nadellager 61 zur drehbaren Abstützung der zweiten zentralen toroidalen Antriebs-Torusscheibe 12 gegenüber der Zwischenwelle 14 und d) ein drittes Nadellager 85 zur radialen Abstützung des Zentralrades 19 gegenüber der Eingangswelle 5 im zweiten Bereich 34.
Im Folgenden werden a) bis c) näher erläutert.
a) Das erste Nadellager 50 umfasst Wälzkörper, welche innerhalb eines Käfigs 64 angeordnet sind und sich auf der Eingangswelle 5 in einem Bereich abwälzen, in welchem diese als Vollwelle ausgestaltet ist. Der Käfig 64 ist in eine zentrale Bohrung der Abtriebs-Torusscheibe 10 eingesetzt und liegt axial einerseits an einer Stirnfläche 65 eines Endes 70 der Zwischenwelle 14 an. Andererseits liegt der Käfig 64 axial an einem Axialsicherungsring 66 an, welcher in eine Innennut an dem einen axialen Ende der Abtriebs-Torusscheibe 10 eingesetzt ist. An dem anderen axialen Ende der Abtriebs-Torusscheibe 10 ist diese mit einer Außengewindehülse 68 verschraubt, deren radial nach außen kragender Endbund axial an einer Stirnfläche der Abtriebs-Torusscheibe 10 anliegt. Axial zwischen dem ersten Nadellager 50 und der Außengewindehülse
68 ist die Abtriebs-Torusscheibe 10 mittels einer Keilwellenverzahnung 67 drehfest mit der Zwischenwelle 14 verbunden. Dabei wird ein geringes Axialspiel zwischen dem Käfig 64 und der Stirnfläche 65 bzw. zwischen der Außengewindehülse 68 und einer der Keilwellenverzahnung 67 zugehörigen Außenverzahnung
69 der Eingangswelle 5 zugelassen.
Die Schmierung des großen Nadellagers 50 erfolgt mittels Schmieröl, welches an einem als Quasi-Drossel fungierenden Dichtring 190 vorbei aus dem Ringraum 58 am Ende 70 der Zwischenwelle 14 austritt.
b) Das Rillenkugellager 60 weist einen Lageraußenring auf, welcher in axialer Richtung gegenüber dem Gehäuseteil 62 einerseits an einem Absatz 71 und andererseits an einem Axial- Sicherungsring 72, welcher in eine Innennut des Gehäuseteils 62 eingesetzt ist, festgelegt ist.
Ähnlich ist ein Lagerinnenring des Rillenkugellagers 60 in axialer Richtung gegenüber der Zwischenwelle 14 einerseits an einem Absatz 73 und andererseits an einem Axialsicherungsring 74, welcher in eine Umfangsnut der Zwischenwelle 14 eingesetzt ist, festgelegt.
Die Schmierung des Rillenkugellagers 60 erfolgt mittels Schmieröl, welches durch eine schräge Bohrung 75 in der Zwischenwelle 14 aus dem Ringraum 58 austritt. Diese Bohrung 75 ist axial neben dem Rillenkugellager 60 angeordnet und auf dessen Wälzkörper gerichtet.
c) Das zweite Nadellager 61 umfasst Wälzkörper, welche innerhalb eines Käfigs 76 angeordnet sind und sich auf der Zwischenwelle 14 abwälzen. Der Käfig 76 ist in eine zentrale Bohrung der Antriebs-Torusscheibe 12 eingepresst und liegt a- xial an einer Stirnfläche 77 eines Bohrungsgründes dieser zentralen Bohrung an.
Radial innerhalb der Antriebs-Torusscheibe 12 und axial neben dem zweiten Nadellager 61 ist eine schräge Bohrung 79 in die Zwischenwelle 14 gebohrt, welche das zweite Nadellager 61 mit Schmieröl versorgt .
Die Antriebs-Torusscheibe 12 ist mittels einer Axialverzahnung 82 und einer Tellerfeder 81 drehfest und axial vorgespannt gegenüber einer Planetenträgerbolzenaufnähme 80 des Planetenträgers 18.
Der Ringraum 58 ist auf dessen dem Zwischengetriebe 8 zugewandter Seite mit einem Dichtring 83 abgedichtet, welcher in eine konzentrische Bohrung des einteilig mit der Zwischenwelle 14 ausgestalteten Zentralrades 19 eingesetzt ist und als Quasi-Drossel fungiert, indem der Dichtring 83 eine definierte Leckage zulässt. Der Dichtring 83 ist mittels eines Käfigs 84 des dritten Nadellagers 85 gesichert . Der Dichtring 83 liegt mit dessen Innenseite an der Eingangswelle 5 axial neben den beiden Ölkanälen 56a, 56b an und lässt den definierten Leckagedurchfluss zur Schmiermittelversorgung des dritten Nadellagers 85 unter Aufrechterhaltung eines Schmiermittel- druckes im Ringraum 58 zu.
Im dritten Bereich 55 erstreckt sich axial neben dem Zentral- rad 19 ein Planetenträgerarm 86 radial nach außen. Dieser Planetenträgerarm 86 weist sich strahlenförmig nach außen erstreckende Stege 87 auf, welche umfangsmäßig von Ausnehmungen 88 unterbrochen sind. Diese Ausnehmungen 88 werden von den Hauptplaneten 46 durchsetzt, so dass die Zahnkränze 43a, 43b dem Planetenträgerarm 86 beiderseits benachbart sind.
Hinsichtlich weiterer Details wird auf die nicht vorveröffentlichte Druckschrift DE 102 06 200 verwiesen. Gemäß Figur 3 erfolgt eine Abstützung der Zwischenwelle 14 über die Lagerstützen 200, 201. Die Lagerstützen 200, 201 ragen, in Umfangsrichtung versetzt zu den Rollern 13, 15, in die Kammern 93, 94 hinein.
Die Lagerstütze 200 ist radial außenliegend an das Gehäuse 26 angebunden und verfügt radial innenliegend über eine zylin- derförmige Mantelfläche 202, in welcher ein Nadellager 203 aufgenommen ist. Das Nadellager 203 verfügt über Nadeln, welche in einem Käfig gehalten sind und radial außenliegend an der Mantelfläche 202 abwälzen. Radial innenliegend wälzen die Nadeln gegenüber einem hohlzylinderfδrmigen Lagerring 204 ab, welcher sich in einem axialen Endbereich der Zwischenwelle 14 gegenüber dieser abstützt.
In der anderen Kammer 94 ist radial innenliegend von der Lagerstütze 201 ein Nadellager 210 angeordnet, welches radial außenliegend an einer zylinderförmigen Mantelfläche 211 der Lagerstütze 201 abwälzt sowie radial innenliegend unmittelbar auf einer außenliegenden Mantelfläche der Zwischenwelle abwälzt. Die Mantelfläche 211 wird in dem in Figur 3 dargestellten Querschnitt von einem Grundschenkel eines U-förmigen Profiles gebildet. Die Seitenschenkel 212, 213, welche radial orientierte kreisringfδrmige Flächen bilden, stellen Laufflächen von jeweils einseitig wirkenden Axiallagern 214, 215 dar. Bei den Axiallagern 214, 215 handelt es sich vorzugsweise um Axial-Zylinderrollenlager, welche auf den der Lagerstütze 201 zugewandten Seiten an den Seitenschenkeln 212, 213 abwälzen. Auf der der Lagerstütze 201 abgewandten Seite wälzen die Wälzkörper der Axiallager 214, 215 gegenüber in einer radialen Ebene liegenden Laufflächen von Lagerscheiben 216, 217 ab. Die Lagerscheiben 216, 217 stützen sich radial innenliegend gegenüber der Zwischenwelle 14 ab. Der Lagerring 217 stützt sich in Belastungsrichtung des Axiallagers 215 an einem Absatz der Zwischenwelle 14 ab. Zur Abstützung in die entgegengesetzte Richtung ist zwischen die Lagerscheibe 216 und die Abtriebs-Torusscheibe 10 eine Distanzscheibe 218 zwi- schengeschaltet . Die axiale Position der Lagereinheiten 210, 214, 215, der Lagerringe 216, 217 und des Distanzringes 218 werden über die Position der Abtriebs-Torusscheibe 10 gesichert, welche beispielsweise gemäß Figur 3 über einen in die Zwischenwelle 14 zwischen Abtriebs-Torusscheibe 10 und Lagerstütze 200 in die Zwischenwelle 14 eingreifenden Sicherungsring 219 festgelegt ist. Vorzugsweise wird zwischen der Zwischenwelle 14, der Lagerstütze 201 und den Lagerringen 216, 217 mindestens ein Schmierraum gebildet, in welchem die vorgenannten Lagereinheiten angeordnet sind und welcher über radial die Zwischenwelle 14 durchsetzende Schmierbohrungen 220, 221 versorgt ist. Insbesondere weist die Zwischenwelle 14 im axialen Bereich der Lagerstütze 201, der Lagereinheiten 210, 214, 215, der Abtriebs-Torusscheibe 10, des Sicherungsringes 119 sowie des Lagerringes 204 einen ungefähr konstanten Außendurchmesser auf, wobei zumindest im Bereich der Abtriebs- Torusscheibe 10 eine Keilwellenverzahnung zur Übertragung eines Momentes zwischen Zwischenwelle 14 und Abtriebs- Torusscheibe 10 vorgesehen ist.
Bei ansonsten im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß Figur 3 entsprechender Ausgestaltung sind gemäß dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Lagerstütze 200, das Nadellager 203, der Lagerring 204 entfallen, weshalb die Zwischenwelle 14 in dem zugeordneten Teilbereich verkürzt ausgebildet sein kann. Stattdessen ist gemäß Figur 4 ein Loslager zwischen der Zwischenwelle 14 und einem weiteren Getriebeelement, hier die Eingangswelle 5, vorgesehen. Hierzu verfügt die Zwischenwelle 14 in dem aus dem Variator 7 herausragenden Teilbereich über eine axiale, zylinderförmige Ausnehmung 230, welche vorzugsweise radial innenliegend von dem inneren Zentralrad 19 angeordnet ist. In die Ausnehmung 230 ist ein Nadellager 231 eingesetzt, welches radial außenliegend an der Ausnehmung 230 abwälzt. Radial innenliegend wälzt das Nadellager 231 an einer geeigneten zylinderförmigen Mantelfläche der Eingangswelle 5 ab. Alternativ ist eine Abstützung mittels eines zentralen Festlagers in Form der Lagereinheiten 214, 215, 210 und zwei auf gegenüberliegenden axialen Seiten des Festlagers angeordneten Loslagern 203, 231 möglich.
Bei im Übrigen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 entsprechender Ausgestaltung ist für das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 das mit den Lagereinheiten 210, 214, 215 gebildete Festlager der Lagerstütze 200 zugeordnet., während das Nadellager 203 der Lagerstütze 201 zugeordnet ist. In diesem Fall stützt sich die Abtriebs-Torusscheibe 10 axial einseitig gegenüber einem Absatz der Zwischenwelle 14 ab. Eine axiale Sicherung des Festlagers erfolgt in diesem Fall über einen diesem zugeordneten Sicherungsring 219. Die Lagerstütze 201 verfügt im Bereich der Mantelfläche 202 über einen Absatz zur Vorgabe einer axialen Endlage bzw. einer Führung des Nadellagers 203. In diesem Fall ist eine zusätzliche Schmierbohrung 240 zur Versorgung des Nadellagers 203 vorgesehen. Das dem Festlager zugeordnete Nadellager 210 wälzt darüber hinaus nicht unmittelbar auf der Zwischenwelle 14 ab, sondern gegenüber einem gegenüber der Zwischenwelle 14 gelagerten Lagerring 241. Andererseits ist für das durch das Nadellager 203 gebildete Loslager der Lagerring 204 entfallen, so dass dieses unmittelbar auf der Zwischenwelle 14 abwälzt.
Abweichend zur Figur 5 ist bei ansonsten entsprechender Ausgestaltung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 die Lagerstütze 201 und das Nadellager 203 entfallen, während in dem dem mit den Lagereinheiten 210, 214, 215 gebildeten Festlager gegenüberliegenden Endbereich der Zwischenwelle 14 eine Lagerung der Zwischenwelle 14 gegenüber dem als Eingangswelle 5 ausgebildeten Getriebeelement durch ein Nadellager 231 entsprechend der Figur 4 erfolgt. Während somit gemäß Figur 4 eine Einleitung von Kräften über die Abtriebs-Torusscheibe 10 axial außerhalb der Lagerstellen erfolgt, ist gemäß Figur 6 die Zwischenwelle 14 jeweils in ihren axialen Endbereichen radial abgestützt, so dass die auf die Zwischenwelle 14 wir- kenden Kräfte vorteilhaft zwischen den Lagern in die Zwischenwelle 14 eingeleitet werden.
Gemäß dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt die Lagerstütze 200 im radial innenliegenden Endbereich über einen L-förmigen Querschnitt. Der Grundschenkel des L bildet eine zylinderförmige Innenfläche 250, welche ein Nadellager 251 aufnimmt. Das Nadellager 251 wälzt radial außenliegend an der Innenfläche 250 ab sowie radial innenliegend an einer Laufbuchse 252, welche sich radial innenliegend an der Zwischenwelle 14 abstützt. Der Seitenschenkel des L bildet eine kreisringförmige Lauffläche 253, an welcher sich in axialer Richtung ein einseitig wirkendes Axiallager 254 abstützt, welches in dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel als Axial-Zylinderrollenlager ausgebildet ist. Die Wälzkörper des Axiallagers 254 wälzen auf der der Lagerstütze 200 zugewandten Seite an der Lauffläche 253 ab, während ein Abwälzen auf der axial gegenüberliegenden Seite an einem Lagerring 255 erfolgt. Insbesondere sind die Lagereinheiten 251, 254 über eine radiale Bohrung 256 der Zwischenwelle 14 mit einem Schmiermittel zu versorgen.
Die Lagerstütze 201 verfügt in dem radial innenliegenden Endbereich über einen L-förmigen Endbereich. Der Grundschenkel des L bildet eine zylinderförmige Innenfläche 260, in welcher ein Nadellager 261 aufgenommen ist. Das Nadellager 261 wälzt radial außenliegend an der Innenfläche 260 ab. Radial innenliegend wälzt das Nadellager 261 an einer Laufbuchse 262 ab, welche in radialer Richtung gegenüber der Zwischenwelle 14 abgestützt ist. Der Seitenschenkel des L bildet eine in einer radialen Ebene angeordnete Lauffläche 263. An der Lauffläche 263 stützt sich ein Axiallager 264 ab, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Axial-Zylinderrollenlager ausgebildet ist. Das Axiallager 264 wälzt mit seinen Wälzkδr- pern einerseits an der Lauffläche 263 und andererseits gegenüber einem Lagerring 265 ab, welcher radial innenliegend gegenüber der Zwischenwelle 14 abgestützt ist. Gegenüber einem Absatz 266 der Zwischenwelle 14 stützen sich in der genannten Reihenfolge der Lagerring 265, die Laufbuch- se 262, die Abtriebs-Torusscheibe 10 und die Laufbuchse 252 über einen gemeinsamen Sicherungsring 267 ab. Eine axiale Abstützung des Lagerrings 255 erfolgt ebenfalls über den Sicherungsring 267. Entsprechend dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Grundschenkel der L-fδrmigen Endbereiche der Lagerstützen 200, 201 einander zugewandt.
Abweichend hiervon sind - bei im Übrigen der Figur 7 entsprechender Gestaltung - gemäß dem in Figur 8 dargestellten Aus- führungsbeispiel die Grundschenkel der L-förmigen Querschnitte der Lagerstützen 200, 201 voneinander abgewandt angeordnet. In diesem Fall stützen sich die Lagerringe 255 und 265 auf der den Axiallagern 254, 264 abgewandten Seite an der Abtriebs-Torusscheibe 10 ab. An dem Absatz 266 stützen sich in dieser Reihenfolge die Laufbuchse 262, die Abtriebs-Torusscheibe 10 und die Laufbuchse 252 über den Sicherungsring 267 ab.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, insbesondere deren Geometrie, deren Wirkverbindungen und deren relative Anordnung zueinander, sind der Zeichnung zu entnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Getriebewelle handelt es sich insbesondere um eine Welle, welche die Antriebs- oder Abtriebs- Torusscheiben trägt, welche mit diesen in Antriebsverbindung steht oder die einstückig mit diesen ausgebildet ist .
Die Erfindung in Ihren unterschiedlichen Ausgestaltungsformen finden Einsatz unabhängig davon, ob es sich bei den inneren Torusscheiben um Abtriebs-Torusscheiben entsprechend den dargestellten Ausführungsformen oder aber um Antriebs- Torusscheiben handeln. Auf der den Rollern im Kraftfluss abgewandten Seite verläuft der Kraftfluss insbesondere von den inneren Torusscheiben über eine drehfest verbundene Getriebe- welle und/oder über eine Getriebestufe, wobei ein Zahnrad der Getriebestufe drehfest mit den inneren Torusscheiben verbunden ist, vgl. bspw. EP 1 186 798 A2 , DE 199 48 756 AI.
Gemäß Fig. 3 verfügt die Zwischenwelle 14 in der folgenden a- xialen Reihenfolge aneinander anschließend über einen Teilbereich 300, in welchem das als Loslager 310 ausgebildete Nadellager 203 angeordnet ist, einen Teilbereich 301, welcher die Abtriebs-Torusscheibe 10 trägt, einen Teilbereich 302, in welchem das mit den Axiallagern 214, 215 und einem Nadellager ausgebildete Festlager 311 angeordnet ist, einen Teilbereich 303, welcher radial von der Antriebs-Torusscheibe 12 umgeben ist, sowie einen Teilbereich 304, in welchem das Zentralrad 19 gebildet ist.
Gemäß Fig. 4 verfügt die Zwischenwelle 14 in der folgenden a- xialen Reihenfolge aneinander anschließend über einen Teilbereich 301, welcher die Abtriebs-Torusscheibe 10 trägt, einen Teilbereich 302, in welchem das mit den Axiallagern 214, 215 und einem Nadellager ausgebildete Festlager 311 angeordnet ist, einen Teilbereich 303, welcher radial von der Antriebs- Torusscheibe 12 umgeben ist, sowie einen Teilbereich 304, in welchem das Zentralrad 19 sowie mit dem Nadellager 231 ein Loslager 310 zwischen Zwischenwelle 14 und Eingangswelle 5 gebildet ist.
Gemäß Fig. 5 verfügt die Zwischenwelle 14 in der folgenden a- xialen Reihenfolge aneinander anschließend über einen Teilbereich 300, in welchem das mit den Axiallagern 214, 215 und einem Nadellager ausgebildete Festlager 311 angeordnet ist, einen Teilbereich 301, welcher die Abtriebs-Torusscheibe 10 trägt, einen Teilbereich 302, in welchem das als Loslager 310 ausgebildete Nadellager 203 angeordnet ist, einen Teilbereich 303, welcher radial von der Antriebs-Torusscheibe 12 umgeben ist, sowie einen Teilbereich 304, in welchem das Zentralrad 19 gebildet ist.
Gemäß Fig. 6 verfügt die Zwischenwelle 14 in der folgenden a- xialen Reihenfolge aneinander anschließend über einen Teilbereich 300, in welchem das mit den Axiallagern 214, 215 und einem Nadellager ausgebildete Festlager 311 angeordnet ist, einen Teilbereich 301, welcher die Abtriebs-Torusscheibe 10 trägt, einen Teilbereich 302 ohne Lager, einen Teilbereich 303, welcher radial von der Antriebs-Torusscheibe 12 umgeben ist, sowie einen Teilbereich 304, in welchem das Zentralrad 19 sowie mit dem Nadellager 231 ein Loslager 310 zwischen Zwischenwelle 14 und Eingangswelle 5 gebildet ist.
Gemäß Fig. 7 verfügt die Zwischenwelle 14 in der folgenden a- xialen Reihenfolge aneinander anschließend über einen Teilbereich 300, in welchem die mit dem Axiallager 254 und einem Nadellager 251 ausgebildete einseitige Lagereinheit 312 angeordnet ist, einen Teilbereich 301, welcher die Abtriebs- Torusscheibe 10 trägt, einen Teilbereich 302, in welchem die mit dem Axiallager 264 und einem Nadellager 261 ausgebildete einseitige Lagereinheit 313 angeordnet ist, einen Teilbereich 303, welcher radial von der Antriebs-Torusscheibe 12 umgeben ist, sowie einen Teilbereich 304, in welchem das Zentralrad 19 gebildet ist. Die einseitigen Lagereinheiten 312, 313 sind in X-Anordnung paarweise, ggf. unter Vorspannung, eingebaut.
Bei im übrigen Fig. 7 entsprechender Anordnung sind gemäß Fig. 8 die einseitigen Lagereinheiten 312, 313 in O-Anordnung paarweise, ggf. unter Vorspannung, eingebaut.
In Fig.3 und Fig.4 ist zwischen Sicherungsring 219 und Abtriebs-Torusscheibe 10, in Fig.5 und Fig.6 zwischen Lagerscheibe 216 und Sprengring 219, in Fig.7 zwischen Lagerring 255 und Sprengring 267 sowie zwischen Lagerscheibe 265 und Absatz 266 und in Fig.8 zwischen Lagerring 255 und Abtriebs- Torusscheibe 10 sowie zwischen Lagerring 255 und Abtriebs- Torusscheibe 10 mindestens eine Tellerfeder zur Zentrierung und Vorspannung der Lagerung. Diese Ausführung ist nicht zwingend, vereinfacht jedoch die Montage.

Claims

Patentansprüche
1. Stufenloses Getriebe mit einem zwei Kammern (93, 94) aufweisenden Toroidvariator (7) , wobei in dem Toroidvariator (7) über Roller (13, 15) eine Übertragung eines Antriebsmomentes zwischen den miteinander in AntriebsVerbindung stehenden äußeren Torusscheiben (11, 12) und den miteinander in Antriebsverbindung stehenden inneren Torusscheiben (10) erfolgt, und mit einer gegenüber einem Gehäuse (26) des Getriebes gelagerten Getriebewelle (14) , welche radial innenliegend zumindest teilweise den Toroidvariator (7) durchsetzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Abstützung der Getriebewelle (14) gegenüber dem Gehäuse (26) ausschließlich erfolgt über eine erste gehäusefeste Lagerstütze (200) , welche den Toroidvariator (7) im Bereich einer ersten Kammer (93) in radialer Richtung durchsetzt, und eine zwischen der ersten Lagerstütze (200) und der Getriebewelle (14) wirkende erste Lagereinheit, sowie eine zweite gehäusefeste Lagerstütze (201) , welche den Toroidvariator (7) im Bereich einer zweiten Kammer (94) in radialer Richtung durchsetzt, und eine zwischen der zweiten Lagerstütze (201) und der Getriebewelle (14) wirkende zweite Lagereinheit .
2. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abstützung der Getriebewelle (14) gegenüber dem Gehäuse (26) über eine zwischen der ersten Lagerstütze (200,201) und der Getriebewelle (14) wirkende Lagereinheit erfolgt, welche als Festlager (311) ausgebildet ist, sowie ü- ber eine zwischen der zweiten Lagerstütze (201,200) und der Getriebewelle (14) wirkende Lagereinheit erfolgt, welche als Loslager (310) ausgebildet ist.
3. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abstützung der Getriebewelle (14) gegenüber den Lagerstützen (200, 201) jeweils mit einer ersten axial einseitig wirkenden Lagereinheit (312) sowie einer zweiten axial einseitig wirkenden Lagereinheit (313) erfolgt, wobei die Lagereinheiten (312, 313) in X-Anordnung oder in O-Anordnung angeordnet sind.
4. Stufenloses Getriebe mit einem zwei Kammern (93, 94) aufweisenden Toroidvariator (7) , wobei in dem Toroidvariator (7) über Roller (13, 15) eine Übertragung eines Antriebsmomentes zwischen den miteinander in Antriebsverbindung stehenden äußeren Torusscheiben (11, 12) und den miteinander in Antriebsverbindung stehenden inneren Torusscheiben (10) erfolgt, und mit einer gegenüber einem Gehäuse (26) des Getriebes gelagerten Getriebewelle (14) , welche radial innenliegend zumindest teilweise den Toroidvariator (7) durchsetzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Abstützung der Getriebewelle (14) gegenüber dem Gehäuse (26) ausschließlich über eine gehäusefeste Lagerstütze (200; 201) erfolgt, welche den Toroidvariator (7) im Bereich einer Kammer (93; 94) in radialer Richtung durchsetzt, wobei zwischen der Lagerstütze (200; 201) und der Getriebewelle (14) ein Festlager (311) angeordnet ist, welches zur Aufnahme von Radialkräften über ein Nadellager (210) verfügt sowie zur Aufnahme von Axialkräften über mindestens ein Axiallager
(214, 215) .
5. Stufenloses Getriebe mit einem zwei Kammern (93, 94) aufweisenden Toroidvariator (7) , wobei in dem Toroidvariator (7) über Roller (13, 15) eine Übertragung eines Antriebsmomentes zwischen den miteinander in Antriebsverbindung stehenden äußeren Torusscheiben (11, 12) und den miteinander in Antriebsverbindung stehenden inneren Torusscheiben (10) erfolgt, und mit einer gegenüber einem Gehäuse (26) des Getriebes gelagerten Getriebewelle (14) , welche radial innenliegend zumindest teilweise den Toroidvariator (7) durchsetzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Abstützung der Getriebewelle (14) gegenüber dem Gehäuse (26) ausschließlich über eine gehäusefeste Lagerstütze erfolgt, welche den Toroidvariator (7) im Bereich einer Kammer (93, 94) in radialer Richtung durchsetzt, wobei zwischen der Lagerstütze (200, 201) und der Getriebewelle (14) ein Loslager (310) angeordnet ist, welches über ein Nadellager verfügt .
6. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzlich zur Abstützung über die mindestens eine gehäusefeste Lagerstütze (200, 201) eine Lagereinheit (231) zwischen der Getriebewelle (14) und einem weiteren rotierenden Getriebeelement (Eingangswelle 5) vorgesehen ist.
7. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine als Festlager (311) ausgebildete Lagereinheit als
Vierpunktlager ausgebildet ist.
8. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine als Festlager (311) ausgebildete Lagereinheit als Kombination eines Nadellagers (210) mit zwei axial einseitig wirkenden Lagern (214, 215), insbesondere Axial- Zylinderrollenlagern, ausgebildet ist.
9. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die als Loslager (310) ausgebildete Lagereinheit (203;
231) als Nadellager ausgebildet ist.
10. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Getriebewelle (14) drehfest mit den inneren Torusscheiben (7) verbunden ist.
11. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Getriebewelle (14) als Hohlwelle ausgebildet ist.
12. Stufenloses Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Endbereich der Getriebewelle (14) innerhalb des Toroidvariators (7) angeordnet ist, während der gegenüberlie- gende Endbereich der Getriebewelle (14) aus dem Toroidvariator (7) auskragt zur Übergabe eines den Toroidvariator (7) beaufschlagenden Momentes.
PCT/EP2004/003391 2003-05-22 2004-03-31 Stufenloses getriebe WO2004104447A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006529670A JP2007500325A (ja) 2003-05-22 2004-03-31 連続可変変速機
US11/284,443 US20060122028A1 (en) 2003-05-22 2005-11-21 Continuously variable transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10323073A DE10323073A1 (de) 2003-05-22 2003-05-22 Stufenloses Getriebe
DE10323073.4 2003-05-22

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/284,443 Continuation-In-Part US20060122028A1 (en) 2003-05-22 2005-11-21 Continuously variable transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004104447A1 true WO2004104447A1 (de) 2004-12-02

Family

ID=33441116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/003391 WO2004104447A1 (de) 2003-05-22 2004-03-31 Stufenloses getriebe

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060122028A1 (de)
JP (1) JP2007500325A (de)
DE (1) DE10323073A1 (de)
WO (1) WO2004104447A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004029535A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-05 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine und Verfahren zur Einstellung eines Axialabstands der elektrischen Maschine
GB201419494D0 (en) * 2014-10-31 2014-12-17 Torotrak Dev Ltd Variations

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1151136A (ja) * 1997-08-07 1999-02-23 Nippon Seiko Kk トロイダル型無段変速機
DE19948756A1 (de) * 1999-10-09 2001-04-12 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenloses Reibradgetriebe
EP1186798A2 (de) * 2000-09-06 2002-03-13 Nissan Motor Company, Limited Stufenloses Toroidgetriebe mit zwei Kammern mit einziger Ausgangscheibe
DE10206202A1 (de) * 2002-02-15 2003-08-28 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Toroidvariator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371546A (en) * 1966-05-09 1968-03-05 Gen Motors Corp Toric friction transmission with cross pin ratio changing control
EP1148270A1 (de) * 2000-04-19 2001-10-24 Torotrak (Development) Limited Stufenlos verstellbares Getriebe
DE10206200A1 (de) * 2002-02-15 2003-08-28 Daimler Chrysler Ag Toroidvariator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1151136A (ja) * 1997-08-07 1999-02-23 Nippon Seiko Kk トロイダル型無段変速機
DE19948756A1 (de) * 1999-10-09 2001-04-12 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenloses Reibradgetriebe
EP1186798A2 (de) * 2000-09-06 2002-03-13 Nissan Motor Company, Limited Stufenloses Toroidgetriebe mit zwei Kammern mit einziger Ausgangscheibe
DE10206202A1 (de) * 2002-02-15 2003-08-28 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Toroidvariator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 05 31 May 1999 (1999-05-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
US20060122028A1 (en) 2006-06-08
JP2007500325A (ja) 2007-01-11
DE10323073A1 (de) 2004-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1343982B1 (de) Planetengetriebe
DE102005004290B4 (de) Getriebemodul zur variablen Drehmomentverteilung
EP1232348B1 (de) Planetengetriebe zum anbau an einen elektromotor
DE10206202A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Toroidvariator
DE1951427C3 (de) Ins Langsame übersetzendes Getriebe
DE60115331T2 (de) Stufenloses Getriebe
DE2937470A1 (de) Zahnradlager fuer automatische getriebe
DE4321476C2 (de) Stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben
EP1676056B1 (de) Differentialachsenkreuz für ein ausgleichsgetriebe
EP1627164A1 (de) Planetengetriebe
DE4206087C2 (de) Hydromechanischer Radantrieb
DE3603401C2 (de)
DE10206200A1 (de) Toroidvariator
DE3519403A1 (de) Stufenlos verstellbares getriebe
DE10206201A1 (de) Toroidvariator mit Rollern
WO2023030676A1 (de) Getriebe mit einer ersten planetengetriebestufe
WO2004104447A1 (de) Stufenloses getriebe
DE102005029537A1 (de) Planetengetriebe
DE102019100365B4 (de) Stirnraddifferentialgetriebe mit Lamellenkupplung zur Unterbrechung eines Antriebsstrangs
DE2919167A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe
DE102019100367A1 (de) Stirnraddifferentialgetriebe
EP0414086A2 (de) Sperrbares Differentialgetriebe
DE102019100368A1 (de) Stirnraddifferentialgetriebe
DE102022002657A1 (de) Getriebe mit einer zweiten Planetengetriebestufe
DE3906255A1 (de) Oelkanalanordnung in einem automatik-getriebe

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006529670

Country of ref document: JP

Ref document number: 11284443

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11284443

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase