DE19808101A1

DE19808101A1 - Stufenlos variables Getriebe vom Torus-Typ

Info

Publication number: DE19808101A1
Application number: DE19808101A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Itoh; Hisashi Machida; Ryota Iwahashi
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: US6113513A; DE19808101C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp, z. B. ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp mit Ein zel-Hohlraum zur Verwendung als ein Kraftfahrzeuggetriebe. Insbeson dere bezieht sich die Erfindung auf ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Stand der Technik

Bezüglich der Verwendung eines in Fig. 1 und 2 schematisch dargestell ten, stufenlos variablen Getriebs vom Torustyp als ein Kraftfahrzeug getriebe sind Untersuchungen durchgeführt worden. Dieses stufenlos variable Getriebe vom Torustyp weist eine Eingangsscheibe 2, nämlich eine erste Scheibe, welche konzentrisch mit einer Eingangswelle 1 gela gert ist, sowie eine Ausgangsscheibe 4, nämlich eine zweite Scheibe auf, die an einem Ende einer Ausgangswelle 3 befestigt ist, welche konzen trisch mit der Eingangswelle 1 angeordnet ist, wie dies beispielsweise in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 62-71465 offenbart ist. Innerhalb eines Gehäuses zur Aufnahme des stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp sind Zapfenbauteile 6, 6 vorgesehen, welche jeweils um eine Schwenkachse 5, 5 geschwenkt werden, welche in Bezug auf die Eingangswelle 1 und die Ausgangswelle 3 verdreht positioniert ist.

Die Zapfenbauteile 6, 6 sind jeweils mit einer Schwenkachse 5, 5 an der jeweiligen Außenseite beider Enden eines Zapfenbauteils 6, 6 versehen. In dem jeweiligen Zentrum eines Zapfenbauteiles 6, 6 ist das proximale Ende einer Verlagerungsachse 7, 7 gelagert und der Neigungswinkel der jeweiligen Verlagerungsachse 7, 7 kann durch Schwenken des entspre chenden Zapfenbauteils 6, 6 um die Schwenkachse 5, 5 eingestellt wer den. Es ist jeweils eine Antriebsscheibe 8, 8 um die Verlagerungsachse 7, 7 drehbar gelagert, die durch das jeweilige Zapfenbauteil 6, 6 gela gert ist, wobei die jeweilige Antriebsscheibe 8, 8 zwischen der Ein gangsscheibe 2 und der Ausgangsscheibe 4 gehalten ist.

Der jeweilige Abschnitt der Innenseite 2a bzw. 4a der Eingangsscheibe 2 bzw. Ausgangsscheibe 4, wobei diese Innenseiten einander gegenüberlie gen, sind ähnlich Ausnehmungsflächen gestaltet, welche durch Drehen von Kreisbögen, welche die Schwenkachse 5, 5 in ihren Mittelpunkten aufweisen, um die Eingangswelle 1 und die Ausgangswelle 3 erhalten werden. Die jeweilige Umfangsfläche 8a, 8a einer Antriebsscheibe 8, 8 wobei diese Umfangsfläche 8a, 8a zu einer sphärisch konvexen Fläche geformt ist, ist gegen die entsprechende Innenseite 2a bzw. 4a gehalten.

Es ist eine Druckeinrichtung 9 vom Typ mit einer Steuerfläche zur Lastaufbringung zwischen der Eingangswelle 1 und der Eingangsscheibe 2 vorgesehen; die Drückeinrichtung 9 drückt nachgiebig federnd die Eingangsscheibe 2 gegen die Ausgangsscheibe 4. Die Drückeinrichtung 9 ist durch eine Steuerflächenscheibe 10, welche sich zusammen mit der Eingangswelle 1 dreht, und eine Mehrzahl von (z. B. vier) Rollen 12, 12 gebildet, die durch einen Halter 11 gehalten sind. An einer Oberfläche der Steuerflächenscheibe 10, nämlich der linken Oberfläche nach Fig. 1 und 2, ist eine Steuerfläche 13 ausgebildet, welche eine unregelmäßige Oberfläche ist, die in der Umfangsrichtung gebildet ist; eine ähnliche Steuerfläche 14 ist ebenfalls an der Außenseite der Eingangsscheibe 2 gebildet, nämlich der rechten Seite gemäß Fig. 1 und 2. Von der Mehr zahl der Rollen 12, 12 ist jede durch eine in Bezug auf das Zentrum der Eingangswelle 1 radial abliegende Achse drehbar gelagert.

Bei Betrieb des stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp, wobei dieses Getriebe wie oben erläutert konstruiert ist, drückt, wenn sich die Steuerflächenscheibe 10 dreht, sobald sich die Eingangswelle 1 dreht, die Steuerfläche 13 die Mehrzahl der Rollen 12, 12 gegen eine Steuer fläche 14, welche eine Außenseite der Eingangsscheibe 2 bildet. Dies verursacht, daß die Eingangsscheibe 2 gegen die Antriebsscheiben 8, 8 gedrückt wird und aufgrund des Paares der Steuerflächen 13 und 14 gedreht wird, welche gegen die Mehrzahl der Rollen 12, 12 drücken. Die Drehung der Eingangsscheibe 2 wird zu der Ausgangsscheibe 4 durch die Antriebsscheiben 8, 8 übertragen, wodurch verursacht wird, daß die Ausgangsscheibe 4 die Ausgangswelle 3 dreht, die an der Aus gangsscheibe 4 befestigt ist.

Wenn das Drehzahlverhältnis (Übersetzungsverhältnis) der Eingangs welle 1 gegenüber der Ausgangswelle 3 geändert wird, um die Drehzahl zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 3 zu reduzieren, werden die Zapfenbauteile 6, 6 um die zugehörige Schwenkachse 5, 5 verschwenkt, um die Verlagerungsachsen 7, 7 zu neigen, so daß die jeweilige Umfangsfläche 8a, 8a der entsprechenden Antriebsscheibe 8, 8 in Berührung mit einem näher zu dem Zentrum liegenden Bereich der Innenseite 2a der Eingangsscheibe 2 und mit einem näher zu dem Außenumfang liegenden Bereich der Innenseite 4a der Ausgangsscheibe 4 kommt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Um die Drehzahl zu erhöhen, werden die Zapfenbauteile 6, 6 um die zugehörige Schwenkachse 5, 5 geschwenkt, um die jeweilige Verlage rungsachse 7, 7 zu neigen, so daß die jeweilige Umfangsfläche 8a, 8a der Antriebsscheiben 8, 8 in Berührung mit einem näher zu dem Außenumfang liegenden Bereich der Innenseite 2a der Eingangsscheibe 2 und mit einem näher zu dem Zentrum liegenden Bereich der Innenseite 4a der Ausgangsscheibe 4 kommt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Ein stellen des Neigungswinkels der jeweiligen Verlagerungsachse 7, 7 in eine Mittelstellung verglichen mit der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung, ermöglicht es, daß ein mittleres Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 3 erhalten wird.

Fig. 3 und 4 veranschaulichen ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp, welches in dem Mikrofilm der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 1-173552 offenbart und weiter aus geführt worden ist. Die Eingangsscheibe 2 und die Ausgangsscheibe 4 sind jeweils durch ein Nadellager 16, 16 um eine Eingangswelle 15 herum drehbar gelagert, welche eine ähnlich einem runden Rohr gestal tete, sich drehende Welle ist. Die Steuerflächenscheibe 10 ist an der Außenumfangsfläche des linken Endes der in Fig. 3 gezeigten Eingangs welle 15 in formschlüssig-drehfestem Eingriff. Eine Backe 17 verhin dert, daß die Steuerflächenscheibe 10 sich von der Eingangsscheibe 2 weg bewegt. In der Drückeinrichtung 9 vom Typ mit einer Steuerfläche zur Lastaufbringung drücken die Steuerflächenscheibe 10 und die Rollen 12, 12 die Eingangsscheibe 2 in Richtung zu der Ausgangsscheibe 4, wenn sich die Eingangswelle 15 dreht, so daß die Ausgangsscheibe 4 gedreht wird. Ein Abtriebszahnrad 18 ist mit der Ausgangsscheibe 4 durch Keile 19, 19 verbunden, so daß sich die Ausgangsscheibe 4 und das Abtriebszahnrad 18 synchron drehen.

An beiden Enden eines Paares der Zapfenbauteile 6, 6 ist jeweils eine Schwenkachse 5, 5 vorgesehen, wobei diese Schwenkachsen 5, 5 durch ein Paar von Lagerplatten 20, 20 in der Weise gelagert sind, daß diese Schwenkachsen 5, 5 frei sind, in der Schwenkrichtung bzw. in der Axialrichtung verschoben zu werden, das heißt, in der Längsrichtung von vorne nach hinten gemäß Fig. 3 bzw. in der seitlichen Richtung von links nach rechts gemäß Fig. 4. Die Verlagerungsachsen 7, 7 sind je weils in einem runden Loch 23, 23 gelagert, welches in der Mitte des jeweiligen Zapfenbauteils 6, 6 ausgebildet ist. Die Verlagerungsachsen 7, 7 weisen jeweils eine Tragachse 21 und eine Drehachse 22 auf, wobei die jeweiligen Tragachsen 21; 21 und die jeweiligen Drehachsen 22, 22 parallel zueinander und exzentrisch angeordnet sind. Die jeweilige Trag achse 21, 21 ist in dem zugeordneten runden Loch 23, 23 durch ein jeweiliges Radialnadellager 24, 24 drehbar gelagert. Die Antriebsschei ben 8, 8 sind auf der jeweiligen Drehachse 22, 22 durch ein jeweiliges Radial-Kugel-und-Rollen-Lager, zum Beispiel ein Radialnadellager 25, 25 drehbar gelagert.

Das Paar der Verlagerungsachsen 7, 7 ist jeweils so vorgesehen, daß diese in Bezug auf die Eingangswelle 15 um 180° gegeneinander ver setzt sind. Die jeweilige Drehachse 22, 22 einer Verlagerungsachse 7, 7
ist gegenüber der jeweiligen Tragachse 21, 21 in der gleichen Richtung in Bezug auf die Drehrichtung der Eingangsscheibe 2 bzw. der Aus gangsscheibe 4 dezentriert, das heißt in der entgegengesetzten seitlichen Richtung gemäß Fig. 4; die Richtung der Exzentrizität ist etwa zu der Richtung orthogonal, in welcher die Eingangswelle 15 angeordnet ist (in der seitlichen Richtung gemäß Fig. 3 oder in der Längsrichtung gemäß Fig. 4). Somit sind die Antriebsscheiben 8, 8 jeweils in der Weise gela gert, daß sie leicht frei sind, sich in der Richtung zu verschieben, in welcher die Eingangswelle 15 orientiert ist. Infolgedessen kann, selbst wenn die Antriebsscheiben 8, 8 dazu befähigt worden sind, sich in der axialen Richtung der Eingangswelle 15 (in der seitlichen Richtung ge mäß Fig. 3 oder in der Längsrichtung gemäß Fig. 4) aufgrund von Dimensionsfehlern der Einzelbauteile zu verschieben, wobei eine elasti sche Deformation erfolgt, wenn Kraft übertragen wird oder aus anderen Gründen, eine derartige Verschiebung angenommen werden, ohne daß eine unangemessene Kraft auf die Einzelbauteile aufzubringen ist.

Zwischen den Außenseiten der Antriebsscheiben 8, 8 und den mittleren Innenseiten der Zapfenbauteile 6, 6 befindet sich jeweils ein Axial- Kugel-und-Rollen-Lager, zum Beispiel ein Axialkugellager 26, 26, und ein Axiallager, zum Beispiel ein Axialnadellager 27, 27, wobei diese Axial-Kugel-und-Rollen-Lager bzw. Axiallager die Axiallast tragen, die auf einen jeweiligen Außenring 30, 30 aufgebracht wird, was weiter unten in der Reihenfolge erörtert wird, in welcher die Lager von der jeweiligen Außenseite der Antriebsscheiben 8, 8 an aufgezählt werden. Die Axialkugellager 26, 26 erlauben es der jeweiligen Antriebsscheibe 8, 8, sich zu drehen, während sie gleichzeitig die in der Axiallastrich tung auf die jeweilige Antriebsscheibe 8, 8 aufgebrachte Last tragen. Das jeweilige Axialkugellager 26, 26 ist durch eine Mehrzahl von Ku geln 29, 29, ringförmige Halter 28, 28, welche die Kugeln 29, 29 roll bar halten, und Außenringe 30, 30 ausgebildet, welche als Axialbahn ringe dienen. Die Innenbahnringe der Axialkugellager 26, 26 sind je weils an der Außenseite einer Antriebsscheibe 8, 8 gebildet, während die Außenbahnringe der Axialkugellager 26, 26 an der Innenseite eines Außenrings 30, 30 gebildet sind.

Das jeweilige Axialnadellager 27, 27 ist durch einen Laufring 31, einen Halter 32 und Nadeln 33, 33 gebildet; der Laufring 31 und die Halter 32 sind in der Weise kombiniert, daß sie frei sind, sich leicht in der Drehrichtung zu verschieben. Die Axialnadellager 27, 27 sind jeweils zwischen der Innenseite eines Zapfenbauteils 6, 6 und der Außenseite eines Außenrings 30, 30 gehalten, wobei die Laufringe 31, 31 jeweils gegen die Innenseite eines Zapfenbauteils 6, 6 gehalten sind. Derartige Axialnadellager 27, 27 erlauben es der jeweiligen Drehachse 22, 22 und dem jeweiligen Außenring 30, 30, sich um die jeweilige Tragachse 21, 21 herum zu schwenken, während sie gleichzeitig die auf die Außen ringe 30, 30 durch die Antriebsscheiben 8, 8 aufgebrachte Axiallast tragen.

Es sind Treibstangen 34, 34 jeweils mit dem einen Ende, das heißt dem linken Ende gemäß Fig. 4, eines Zapfenbauteils 6, 6 verbunden und es sind Treibkolben 35, 35 jeweils an der mittleren Außenumfangsfläche einer Treibstange 34, 34 befestigt. Diese Treibkolben 35, 35 sind jeweils in einem Treibzylinder 36, 36 öldicht angeordnet.

Ein erstes Kugel-und-Rollen-Lager 39 ist in einem Befestigungsbereich zwischen einer Tragwand 38, die in einem Gehäuse 37 vorgesehen ist, und der Eingangswelle 15 angeordnet. Ein zweites Kugel-und- Rollen-Lager 40 ist in einem Befestigungsbereich zwischen der Tragwand 38 und dem Abtriebszahnrad 18 angeordnet. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden als Kugel-und-Rollen-Lager 39 und 40 Schrägkugellager durch deren Kombinieren mit ihren aufeinanderzuwei senden Rückseiten verwendet, wobei die Richtungen ihrer Berührungs winkel einander entgegengesetzt sind. Insbesondere sind Außenringe 41, 41, die jeweils zum Bilden des Kugel-und-Rollen-Lagers 39 bzw. 40 dienen, innerhalb eines runden Loches 43 angeordnet, das in der Tragwand 38 ausgebildet ist, und die Endflächen der Außenringe 41, 41 sind stumpfstoßend über ein Abstandselement 42 verbunden.

Von Innenringen 44, 44 zum Bilden des Kugel-und-Rollen-Lagers 39 bzw. 40, ist der eine, das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bildende Ring an der Außenseite eines Halters 45 angebracht, welcher an der Außenumfangsfläche der Eingangswelle 15 in der Weise außen ange bracht ist, daß er in der Axialrichtung verschoben werden kann. Eine Tellerfeder 47 ist zwischen der Rückseite (rechte Seite gemäß Fig. 3) des Halters 45 und einer Lastmutter 46, die an der Außenumfangsfläche der Eingangswelle 15 befestigt ist, befestigt. Die Tellerfeder 47 ist vorgesehen, um einen Vor-Druck derart aufzubringen, daß sie die jewei lige Innenseite 2a bzw. 4a gegen die jeweilige Umfangsfläche 8a, 8a einer Antriebsscheibe 8, 8 selbst dann nachgiebig federnd hält, wenn die Drückeinrichtung 9 "AUS" ist. Der Innenring 44, welcher das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildet, ist an der Außenseite eines zylindri schen Tragabschnitts 48 angeordnet und befestigt, der an dem Innen umfangsrandbereich des Abtriebszahnrads 18 gebildet ist.

Bei dem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp, das wie oben er läutert ausgebildet ist, wird die Drehung der Eingangswelle 15 zu der Eingangsscheibe 2 durch die Drückeinrichtung 9 übertragen. Sodann wird die Drehung der Eingangsscheibe 2 zu der Ausgangsscheibe 4 über das Paar von Antriebsscheiben 8, 8 übertragen und die Rotation der Ausgangsscheibe 4 wird dann durch das Abtriebszahnrad 18 abgenom men. Wenn das Drehmoment, wie oben erläutert, übertragen wird, wird die Eingangswelle 15 nach links gemäß Fig. 3 gezogen, wenn die Drückeinrichtung 9 arbeitet, wodurch verursacht wird, daß eine nach links gerichtete Axiallast gemäß Fig. 3 auf das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 aufzubringen ist. Ferner wird das Abtriebszahnrad 18 nach rechts gemäß Fig. 3 durch die Eingangsscheibe 2, die Antriebsscheiben 8, 8 und die Ausgangsscheibe 4 gedrückt, wenn die Drückeinrichtung 9 betätigt wird, wodurch verursacht wird, daß eine nach rechts gerichtete Axiallast gemäß Fig. 3 auf das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 auf zubringen ist.

Um das Drehzahlverhältnis der Eingangswelle 15 in Bezug auf das Abtriebszahnrad 18 zu ändern, wird ein Paar von Treibkolben 35, 35 in einander entgegengesetzten Richtungen verschoben. Wenn diese Trieb kolben verschoben werden, wird das Paar von Zapfenbauteilen 6, 6 dementsprechend in einander entgegengesetzten Richtungen verschoben. Infolgedessen wird beispielsweise die untere Antriebsscheibe 8 gemäß Fig. 4 zu der rechten Seite in der Zeichnung verschoben, während die obere Antriebsscheibe 8, die in der Zeichnung dargestellt ist, zur linken Seite in der Zeichnung verschoben wird. Dies ändert die Richtung der Kraft in der tangentialen Richtung, wobei diese Kraft auf die Umfangs flächen 8a, 8a der jeweiligen Antriebsscheibe 8, 8 und die Innenseite 2a bzw. 4a der Eingangsscheibe 2 bzw. Ausgangsscheibe 4 wirkt. Die Änderung in der Richtung der Kraft verursacht, daß die Zapfenbauteile 6, 6 sich in entgegengesetzten Richtungen gemäß Fig. 3 um die Schwenkachsen 5, 5 schwenken, welche jeweils durch die Tragplatten 20, 20 schwenkbar getragen sind. Infolgedessen ändern sich, wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht, die Positionen, in denen die Umfangs flächen 8a, 8a der Antriebsscheiben 8, 8 jeweils gegen die Innenseite 2a bzw. 4a gehalten werden, entsprechend und das Drehzahlverhältnis der Eingangswelle 15 zu dem Abtriebszahnrad 18 ändert sich.

Wenn sich die Einzelbauteile zu dem Zeitpunkt der Kraftübertragung nachgiebig federnd verformen und die Antriebsscheiben 8, 8 in der Axialrichtung der Eingangswelle 15 verschoben werden, bewegen sich die Verlagerungsachsen 7, 7, welche jeweils eine Antriebsscheibe 8, 8 drehbar lagern, kreisförmig leicht um die entsprechende Tragachse 21, 21. Dies verursacht, daß die Außenseite eines jeweiligen Außenrings 30, 30 der Axialkugellager 26, 26 und die Innenseite eines jeweiligen Zapfenbauteils 6, 6 relativ verschoben werden. Die relative Verschie bung erfordert wegen des Vorhandenseins des Axialnadellagers 27, 27 zwischen der jeweiligen Außenseite und der jeweiligen Innenseite eine geringe Kraft. Infolgedessen ist lediglich eine geringe Kraft erforderlich, um den jeweiligen Neigungswinkel der Verlagerungsachsen 7, 7 zu ändern.

In dem Falle des herkömmlichen, stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp, welches wie oben erläutert ausgebildet ist und funktioniert, erhöht sich, wenn ein großes Drehmoment übertragen wird, das Dreh moment oder der Widerstand, der erforderlich ist, um das erste bzw. das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 39 bzw. 40 zu drehen, unvermeid bar und der Verlust bei dem ersten bzw. bei dem zweiten Kugel-und- Rollen-Lager 39 bzw. 40 nimmt dementsprechend zu, wodurch es an einer Gewährleistung einer zufriedenstellenden Getriebeeffizienz bei dem gesamten stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp mangelt. Dies bedeutet, daß das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Kugel-und- Rollen-Lager zu drehen, zunimmt, wenn die auf die Kugel-und-Rollen-Lager aufgebrachte Last zunimmt. In dem Falle des herkömmlichen stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp wird die Last, welche auf dem zu übertragenden Drehmoment beruht, unmittelbar auf das erste bzw. das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 39 bzw. 40 aufgebracht, so daß das Drehmoment, das erforderlich ist, um die beiden Kugel-und-Rollen-Lager 39 und 40 zu drehen, mit der resultierenden verschlechterten Getriebeeffizienz zunimmt, wie oben beschrieben.

Ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp, welches hauptsächlich als ein automatisches Getriebe untersucht worden ist, ist mit einem Torusmechanismus zur Drehzahländerung ausgerüstet, der aus einer Eingangsscheibe und einer Ausgangsscheibe besteht, welche kreisbo genförmige Ausnehmungsabschnitte als die aufeinanderzuweisenden Flächen sowie eine drehbare Antriebsscheibe aufweisen, die zwischen den zwei Scheiben, das heißt der Eingangs- und der Ausgangsscheibe, gehalten ist. Die Eingangsscheibe wird angetrieben und mit einer Dreh moment-Eingangswelle derart gekoppelt, daß die Eingangsscheibe dazu befähigt ist, sich in der Axialrichtung der Drehmoment-Eingangwelle zu bewegen, während die Ausgangsscheibe eingebaut ist, um gegen die Ein gangsscheibe derart zu weisen, daß die Ausgangsscheibe dazu befähigt ist, sich relativ in Bezug auf die Drehmoment-Eingangswelle zu drehen, und ihre Bewegung von der Eingangsscheibe weg begrenzt wird.

Bei dem Torusmechanismus zur Drehzahländerung, welcher wie oben angegeben konzipiert ist, verursacht die Drehung der Eingangsscheibe, daß die Ausgangsscheibe sich durch die Antriebsscheibe in entgegen gesetzter Richtung dreht, so daß der Drehbewegungseingang bei der Drehmoment-Eingangswelle zu der Ausgangsscheibe als Drehbewegung in der entgegengesetzten Richtung übertragen und durch ein Abtriebs zahnrad abgenommen wird, welches sich mit der Ausgangsscheibe dreh fest dreht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl von der Dreh moment-Eingangswelle zu dem Abtriebszahnrad dadurch erhöht, daß die Neigungswinkel der sich drehenden Achsen der Antriebsscheiben derart geändert werden, daß die jeweilige Umfangsfläche einer Antriebsscheibe an einen Bereich nahe dem Außenumfang der Eingangsscheibe bzw. an einen Bereich nahe dem Zentrum der Ausgangsscheibe anstößt. Umge kehrt wird die Drehzahl von der Drehmoment-Eingangswelle zu dem Abtriebszahnrad dadurch vermindert, daß die Neigungswinkel der sich drehenden Achsen der Antriebsscheiben in der Weise geändert werden, daß die jeweilige Umfangsfläche einer Antriebsscheibe an einen Bereich nahe dem Zentrum der Eingangsscheibe bzw. an einen Bereich nahe dem Außenumfang der Ausgangsscheibe anstößt. Ein Übersetzungs verhältnis in der Mitte zwischen den beiden kann ebenfalls stufenlos dadurch erhalten werden, daß die Neigungswinkel der sich drehenden Achsen der Antriebsscheiben genau eingestellt werden.

Eine Einrichtung mit einer Steuerfläche zur Lastaufbringung zum Er höhen oder Vermindern der Drückkraft in Richtung zu der Eingangs welle in Übereinstimmung mit dem Eingangsdrehmoment ist zwischen einer Lastmutter, die an einem Ende der Drehmoment-Eingangswelle, das heißt an dem zu der Eingangsscheibe hin weisenden Ende, befestigt ist, und der Eingangsscheibe so angeordnet ist, daß die Reibungskraft, die zwischen der Eingangsscheibe und den Antriebsscheiben und zwi schen den Antriebsscheiben und der Ausgangsscheibe erzeugt wird, zu allen Zeiten auf genaue Werte eingestellt wird. Die Einrichtung mit einer Steuerfläche zur Lastaufbringung ist durch folgende Elemente gebildet: Eine Eingangsscheibe, welche eine Steuerfläche aufweist, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt und die Vorsprünge und Vertie fungen aufweist, und welche mit der Drehmoment-Eingangswelle in Eingriff steht, um sich mit der Drehmoment-Eingangswelle drehfest zu drehen; eine Eingangsscheibe, welche eine ähnliche Steuerfläche auf weist, die so vorgesehen ist, daß sie zu der Steuerfläche der Steu erflächenscheibe hin weist, und welche sich relativ zu der Dreh moment-Eingangswelle dreht; ein nahezu ringförmiger Halter, der zwischen den zwei Scheiben plaziert ist; und Rollelemente, die an einer Mehrzahl von Öffnungen vorgesehen sind, die in der Umfangsrichtung des Halters gebildet sind. Jedes der Rollelemente ist so gehalten, daß es, wobei die Radialrichtung des Halters die Zentralachse ist, frei ist, an einer Öff nung des Halters zu rollen, und es ist so installiert, daß seine Seiten flächen gegen die Vorsprünge und Vertiefungen sowohl der Steuerfläche der Steuerflächenscheibe als auch der Steuerfläche der Eingangsscheibe stoßen.

Die Drehmoment-Eingangswelle ist durch ein Lager, das an dem zu der Eingangsscheibe hin weisenden Ende vorgesehen ist, und ein Eingangs lager, das an dem zu der Ausgangsscheibe hin weisenden Ende vor gesehen ist, derart gelagert, daß die Drehmoment-Eingangswelle in Bezug auf das Gehäuse des stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp drehbar ist. Das Abtriebszahnrad ist ebenfalls in Bezug auf das Gehäuse des stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp durch ein Ausgangslager gelagert, das an der Rückseite des Abtriebszahnrads vorgesehen ist. Das Ausgangslager und das Eingangslager sind, wobei ihre Rückseiten anein ander stoßen, jeweils durch ein Tragelement gehalten, das mit dem Gehäuse des stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp verbunden ist; wenn Schräglager verwendet werden, dann werden sie so kombiniert, daß die Richtungen ihrer Berührungswinkel einander entgegengesetzt sind.

Um das zu der Drehmoment-Eingangswelle gelieferte Drehmoment zu dem Abtriebszahnrad zu übertragen, wird die Einrichtung mit einer Steuerfläche zur Lastaufbringung betätigt, um die Drehmoment-Ein gangswelle in Richtung zu der Eingangsscheibe zu bewegen und um das Abtriebszahnrad in Richtung zu der Ausgangsscheibe zu bewegen. Dies verursacht, daß das Eingangslager einer Axiallast unterworfen wird, die zu der Eingangsscheibe gerichtet ist, und daß das Ausgangslager einer Axiallast unterworfen wird, welche in Richtung zu der Ausgangsscheibe gerichtet ist.

In einem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohl raum, wobei dieses Getriebe mit lediglich einem Torusmechanismus zur Drehzahländerung ausgerüstet ist, wie oben erläutert, sind die Reaktions kräfte der Eingangsscheibe und der Ausgangsscheibe groß und die auf die Ausgangslager und die Eingangslager aufgebrachten Axiallasten sind hoch, was in einem bemerkenswert erhöhten Drehwiderstand der Lager in einem solchen Falle resultiert, in dem ein hohes Drehmoment über tragen wird. Dies hat zu der Schwierigkeit geführt, daß ein großer Ver lust bei dem dynamischen Drehmoment unvermeidbar ist, wodurch es dem Getriebe unmöglich gemacht wird, eine ausreichend hohe Getrie beeffizienz aufrechtzuerhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbesser tes, stufenlos variables Getriebe vom Torustyp zu schaffen, bei wel chem die beim Stand der Technik, wie oben erläutert, auftretenden Probleme und Schwierigkeiten vermieden werden, und es ist insbesonde re eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes, stufenlos variables Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum zu schaffen, dessen Getriebeeffizienz dadurch erhöht wird, daß die auf ein Ausgangs lager und ein Eingangslager aufgebrachten Lasten durch Anwendung hydraulischer Kräfte in Richtungen reduziert werden, die zu denjenigen der vorhergehenden Lasten entgegengesetzt sind, so daß der an den Lagern auftretende dynamische Drehmomentverlust reduziert wird.

Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Öl, dessen Druck sich entsprechend der Drehlast oder der Position des Wählhebels für die Übersetzung erhöht oder vermindert, in einen Hydraulikkraftgenerator ohne die Notwendigkeit für eine zugeordnete Pumpe einzuleiten.

Die wie oben definierten Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in wel chen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung einer prinzipiellen Ausgestaltung eines herkömmlichen, stufenlos variablen Getrie bes vom Torustyp in einem Zustand, in welchem die Drehzahl maximal vermindert worden ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung der prinzipiellen Ausgestaltung eines herkömmlichen, stufenlos variablen Getrie bes vom Torustyp in einem Zustand, in welchem die Drehzahl maximal erhöht worden ist;

Fig. 3 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines Ausführungs beispiels einer herkömmlichen Konstruktion eines stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp;

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Linie B-B nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Teilschnittansicht zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A nach Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer zur Fig. 6 ähnlichen, vergrößerten Ansicht;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer zur Fig. 6 ähnlichen, vergrößerten Ansicht;

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer zur Fig. 6 ähnlichen, vergrößerten Ansicht;

Fig. 10 eine Axialschnittansicht zur Veranschaulichung einer Ausfüh rungsform eines stufenlos variablen Getriebes von Torustyp mit Einzel-Hohlraum gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs des in Fig. 10 dargestellten Getriebes, wobei in diesem Teilbereich ein Aus gangslager und ein Eingangslager angeordnet sind;

Fig. 12 schematisch ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Hydraulikkreises für das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine schematische Vorderansicht eines Kolbens für das Getriebe;

Fig. 14 eine Schnittansicht des Kolbens nach Fig. 13;

Fig. 15 eine Vorderansicht eines Schräglageraußenrings für das Getrie be nach der Erfindung;

Fig. 16 eine Schnittansicht des Schräglageraußenrings nach Fig. 15;

Fig. 17 eine im Bereich des Außendurchmessers vergrößerte Darstel lung eines Labyrinths, das durch einen Ausgangskolben und einen Zylinder gebildet ist; und

Fig. 18 eine im Bereich des Innendurchmessers vergrößerte Darstel lung des Labyrinths nach Fig. 17.

Fig. 5 und 6 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwiderstand eines ersten Kugel-und-Rollen-Lagers 39 und eines zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers 40 vermindert ist, um die Getriebe effizienz eines stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp zu verbes sern. Die Konstruktionen und Funktionen der anderen Abschnitte sind dieselben wie diejenigen des wie oben erläuterten herkömmlichen Getrie bes; daher wird auf eine Erläuterung von äquivalenten Teilen verzichtet oder diese Erläuterung wird verkürzt wiedergegeben; die nachfolgenden Erläuterungen werden daher ein Hauptgewicht in erster Linie auf die Merkmale der vorliegenden Erfindung legen. Die veranschaulichte Aus führungsform ist mit einer Tellerfeder 47 zum Aufbringen eines Vor-Druckes ausgestattet, die an der hinteren Seite einer Steuerflächen scheibe 10, welche eine Drückeinrichtung 9 bildet, d. h. an der linken Seite nach Fig. 5, vorgesehenen ist, um Vor-Druck in der Weise auf zubringen, daß die Innenseite 2a bzw. die Innenseite 4a einer Eingangs scheibe 2 bzw. einer Ausgangsscheibe 4 gegen eine jeweils zugeordnete Umfangsfläche 8a, 8a einer Antriebsscheibe 8, 8 gehalten wird, selbst wenn die Drückeinrichtung 9 "AUS" ist. Insbesondere ist eine Lastmut ter 46 an einem Bereich eines Endes (eines linken Endes nach Fig. 5) einer Eingangwelle 15 befestigt, welche eine rotierende Welle ist, wobei dieser Bereich über die Rückseite der Steuerflächenscheibe 10 vorsteht; die Tellerfeder 47 ist zwischen der Vorderseite der Lastmutter 46 (der rechten Seite nach Fig. 5) und der Rückseite der Steuerflächenscheibe 10 vorgesehen. Die Befestigungsposition der Tellerfeder 47 hat jedoch nichts mit dem Gedanken der vorliegenden Erfindung zu tun.

Bei dem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp gemäß der vor liegenden Erfindung ist ein erster Hydraulikzylinder 49 bzw. ein zweiter Hydraulikzylinder 50 in Nachbarschaft zu dem ersten Kugel-und- Rollen-Lager 39 bzw. dem zweiten Kugel-und-Rollen-Lager 40 vorgesehen. Ein dicker, ringförmiger Zylinderblock 51 ist durch dessen Anbringung an einem axialen Mittelbereich eines Rundloches 43a befestigt, das in einer Tragwand 38 in einem Gehäuse 37 ausgebildet ist (vgl. Fig. 4). Das Gehäuse 37 und die Tragwand 38 sind in zwei Abschnitte unterteilt, so daß der äußere Umfangsbereich des Zylinderblocks 51 in einem Aus nehmungsabschnitt problemlos untergebracht werden kann, der an der inneren Umfangsfläche des mittleren Bereichs des Rundloches 43a aus gebildet ist, wie in der Zeichnung dargestellt. Eine erste Zylinderboh rung 52 bzw. eine zweite Zylinderbohrung 53, wobei jede Zylinderboh rung einen runden Querschnitt aufweist, ist nahe bei dem jeweiligen Innendurchmesser beider Endseiten in der Axialrichtung des Zylinder blocks 51 ausgebildet. Ein erster Kolben 54 ist in der ersten Zylinder bohrung 52 öldicht untergebracht bzw. ein zweiter Kolben 55 ist in der zweiten Zylinderbohrung 53 öldicht untergebracht, wodurch der erste Hydraulikzylinder 49 bzw. der zweite Hydraulikzylinder 50 ausgebildet wird. Der erste Kolben 54 bzw. der zweite Kolben 55 liegt einem jewei ligen Innenring 44 gegenüber, wobei zwei Innenringe 44, 44 vorgesehen sind, von denen der eine Innenring 44 das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bildet und der andere Innenring 44 das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildet. Wenn das Drucköl in die erste Zylinderbohrung 51 bzw. in die zweite Zylinderbohrung 53 eingeleitet wird, wird der erste Kolben 54 bzw. der zweite Kolben 55 von der Zylinderbohrung 52 bzw. von der Zylinderbohrung 53 weg gedrückt, wodurch der erste Kolben 54 bzw. der zweite Kolben 55 von dem Zylinderblock 51 durch ein jeweils zugeordnetes Axialrollenlager 56 entlang des jeweiligen Innenrings 44 weg gedrückt wird, wobei der jeweilige Innenring 44 als ein erster Bahnring bzw. als ein zweiter Bahnring dient.

Innerhalb der Tragwand 38 und des Zylinderblocks 51 ist eine Ölzufuhr- und Ölabgabepassage vorgesehen, wobei diese Passage es ermöglicht, daß Drucköl zu der ersten Zylinderbohrung 52 sowie zu der zweiten Zylinderbohrung 53 zugeführt oder von der ersten Zylinderbohrung 52 und der zweiten Zylinderbohrung 53 abgegeben wird. Genauer gesagt ist vorgesehen, daß eine Nut 57 vollständig um die Außenumfangsfläche des Zylinderblocks 51 in Verbindung mit einer ersten Zufuhr- und Ab gabeöffnung 58 ausgebildet ist, welche in der Tragwand 38 vorgesehen ist und ein Ende aufweist, das an der Innenumfangsfläche des Rund loches 53a offen ist. Eine zweite Zufuhr- und Abgabeöffnung 59 ist in dem Zylinderblock 51 vorgesehen und weist ein Ende auf, das an der Unterseite der Nut 57 offen ist, während das andere Ende dieser Zufuhr- und Abgabeöffnung 59 zu der jeweiligen Unterseite der ersten Zylin derbohrung 52 bzw. der zweiten Zylinderbohrung 53 offen ist. Das andere Ende der ersten Zufuhr- und Abgabeöffnung 58 steht mit einer Druckölquelle in Verbindung, welche nicht gezeigt ist. Vorzugsweise ist diese Druckölquelle dazu befähigt, einen Öldruck zu liefern, welcher sich entsprechend der Betriebsbedingung ändert, zum Beispiel entspre chend der Last oder dem Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp. Beispielsweise kann einer der folgenden Drücke verwendet werden. Der Öldruck an der Hochdruckseite, welcher entsprechend der Zugkraft zwischen der Innenseite 2a der Eingangs scheibe 2 bzw. der Innenseite 4a der Ausgangsscheibe 4 und der jeweili gen Umfangsfläche 8a der zugeordneten Antriebsscheibe 8 steigt, oder der Differentialdruck auf der Grundlage des Öldrucks an der Hochdruck seite und des Öldrucks an der Niederdruckseite oder ein Leitungsdruck, welcher durch einen Druckregler oder ein Regelventil geregelt worden ist.

Der in der ersten Zylinderbohrung 52 angeordnete erste Kolben 54 bzw. der in der zweiten Zylinderbohrung 53 angeordnete zweite Kolben 55 drückt den jeweiligen Innenring 44, welcher das erste Kugel-und-Roll en-Lager 49 bzw. das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildet, in einer solchen Richtung, daß sich diese Innenringe 44 von einander wegbewe gen, um ein Drehmoment durch das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp zu übertragen. Mit anderen Worten wird, wenn das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp in Betrieb genommen ist, die Eingangs welle 15 in Richtung zur linken Seite nach Fig. 5 und 6 gezogen, wenn die Drückeinrichtung 9 betätigt wird. Dies verursacht, daß eine erste Axiallast, welche zur linken Seite nach Fig. 5 und 6 gerichtet ist, auf den Innenring 44 aufgebracht wird, welcher das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bildet und als der erste Bahnring dient, der an dem Eingangs ende der ersten, von der Eingangswelle 15 aufgebrachten Axiallast positioniert ist. Zusätzlich wird, wenn die Drückeinrichtung 9 betätigt wird, ein Abtriebszahnrad 18 zur rechten Seite nach Fig. 5 und 6 durch die Ausgangsscheibe 4 gedrückt, welche die zweite Scheibe bildet. Dies verursacht, daß eine zweite Axiallast, welche zu der rechten Seite nach Fig. 5 und 6 gerichtet ist, auf den Innenring 44 aufgebracht wird, wel cher das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildet und als der zweite Bahnring dient, der an dem Eingangsende der zweiten Axiallast positio niert ist.

Somit werden, wenn das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp in Betrieb genommen ist, das Paar der Innenringe 44, 44 der ersten Axial last bzw. der zweiten Axiallast unterworfen, wobei diese Axiallasten dahingehend wirken, um die zwei Innenringe 44, 44 zueinander hin zu bringen, wenn die Drückeinrichtung 9 betätigt wird. Der erste Kolben 54 bzw. der zweite Kolben 55 drückt den jeweiligen Innenring 44 der art, daß die beiden Innenringe 44, 44 entsprechend dem Drucköl vonein ander weg bewegt werden, das der ersten Zylinderbohrung 52, welche den ersten Hydraulikzylinder 49 bildet, bzw. der zweiten Zylinderboh rung 53, welche den zweiten Hydraulikzylinder 50 bildet, zugeführt wird. Insbesondere drückt der erste Kolben 54 den das erste Kugel-und- Rollen-Lager 39 bildenden Innenring 44 in eine Richtung, welche zu der Richtung entgegengesetzt ist, in welcher die erste Axiallast aufgebracht wird, während der erste Kolben 54 den das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildenden Innenring 44 in eine Richtung drückt, die zu der Richtung, in welcher die zweite Axiallast aufgebracht wird, entgegen gesetzt ist. Infolgedessen wird das Paar der Innenringe 44, 44, welche an dem Axiallasteingangsende angeordnet sind, in Richtungen gedrückt, welche zu denjenigen entgegengesetzt sind, in welchen die Axiallasten auf die Innenringe 44, 44 wirken; somit kann die jeweilige Axiallast, die auf das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bzw. auf das zweite Kugel- und-Rollen-Lager 40 aufgebracht wird, reduziert werden, was zu einem geringeren Drehwiderstand des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers 39 sowie des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers 40 führt. Die Kraft des ersten Kolbens 54 bzw. die Kraft des zweiten Kolbens 55, um den jeweiligen Innenring 44 zu drücken, wird so eingestellt, daß diese Kraft jeweils geringer als die erste Axiallast bzw. die zweite Axiallast ist. Infolgedes sen werden die Vor-Drücke des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers 39 sowie des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers 40 verlorengehen, wodurch eine gleichmäßige Drehung dieser Kugel-und-Rollen-Lager 39 und 40 gewährleistet ist.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein erster Innenring 44a bzw. ein zweiter Innenring 44a, welcher das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bzw. das zweite Kugel- und Rollen-Lager 40 bildet und welcher als der erste Bahnring bzw. als der zweite Bahnring dient, mit dem ersten Kolben 54a bzw. dem zweiten Kolben 55a einstückig ausgebildet, um den ersten Hydraulikzylinder 49 bzw. den zweiten Hydraulikzylinder 50 zu bilden. Dementsprechend dreht sich bei dieser zweiten Ausführungsform, wenn das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp in Betrieb genommen wird, der erste Kolben 54a bzw. der zweite Kolben 55a in der ersten Zylinderbohrung 52 bzw. in der zweiten Zylinderbohrung 53. Aus die sem Grund wird bei dieser zweiten Ausführungsform ein gleitfähiges Material zum Abdichten verwendet, um eine jeweilige Öldichtigkeit zwischen dem ersten Kolben 54a und der ersten Zylinderbohrung 52 bzw. zwischen dem zweiten Kolben 55a und der zweiten Zylinderboh rung 53 zu ergeben. Im übrigen sind Ausgestaltung und Betrieb dieser zweiten Ausführungsform die gleichen wie bei der ersten Ausführungs form, wie oben erläutert.

Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform dient ein Außenring 41, welcher das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bildet, als der erste Bahnring, der an dem Eingangsende der ersten Axiallast positioniert ist, die auf die Eingangs welle 15 aufgebracht wird. Ferner dient ein weiterer Außenring 41, der das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildet, als der zweite Bahnring, der an dem Eingangsende der zweiten Axiallast positioniert ist, die durch das Abtriebszahnrad 18 von der Ausgangsscheibe 4, welche als zweite Scheibe dient (vgl. Fig. 5) aufgebracht wird. Ein Halter 60 mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser ist an der Außenumfangsfläche des mittleren Bereichs der Eingangswelle 15 befes tigt und der Außenring 41, welcher das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bildet, ist an der Innenseite des Halters 60 angebracht. Ausgestaltung und Betrieb dieser dritten Ausführungsform sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß die Innenringe 44, 44, welche jeweils als der erste Bahnring zum Tragen der ersten Axiallast bzw. der zweite Bahnring zum Tragen der zweiten Axiallast dienen, durch die Außenringe 41, 41 ersetzt worden sind.

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein erster Innenring 44a bzw. ein zweiter Innenring 44a, welcher das erste Kugel-und-Rollen-Lager 39 bzw. das zweite Kugel-und-Rollen-Lager 40 bildet und welcher als der erste Bahn ring bzw. als der zweite Bahnring dient, mit dem ersten Kolben 54a bzw. mit dem zweiten Kolben 55a einstückig ausgebildet, um den ersten Hydraulikzylinder 49 bzw. den zweiten Hydraulikzylinder 50 zu bilden. Ausgestaltung und Funktionsweise der vierten Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der zweiten Ausführungsform, mit der Aus nahme, daß die Innenringe 44, 44, welche jeweils als der erste Bahnring zum Tragen der ersten Axiallast bzw. als der zweite Bahnring zum Tragen der zweiten Axiallast dienen, durch die Außenringe 41a, 41a ersetzt worden sind.

Das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist durch eine Kon struktion gekennzeichnet, bei welcher ein Hydraulikkraftgenerator an dem Bereich vorgesehen ist, an dem ein Ausgangslager bzw. ein Ein gangslager angeordnet ist, wobei der übrige Teil des Getriebes, welcher den Torusmechanismus zur Drehzahländerung beinhaltet, in derselben Art und Weise wie derjenige für ein herkömmliches Getriebe ausgestaltet sein kann.

Im allgemeinen ist es erforderlich, ein Hochdrucköl in den Hydraulik kraftgenerator einzuleiten, um die hydraulische Kraft zu erhöhen, mit welcher das Ausgangslager und das Eingangslager beaufschlagt werden. Es ist jedoch ungeeignet, einen zugeordneten Hydraulikkreis vorzusehen, der mit einer unabhängigen Ölversorgungspumpe ausgerüstet ist, weil dies der Forderung nach geringen Herstellungskosten und vermindertem Gewicht für das gesamte stufenlos variable Getriebe vom Torustyp entgegenstehen würde.

Bei dem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp gibt es eine Tendenz, daß die Reaktionskräfte der Ausgangsscheibe und der Ein gangsscheibe zunehmen, wenn sich das Eingangsdrehmoment erhöht, und es treten größere Reaktionskräfte auf, wenn die Drehzahl herabge setzt wird, anders als wenn sie erhöht wird. Wenn die Reaktionskräfte der Ausgangsscheibe und der Eingangsscheibe zunehmen, nehmen die Axiallasten an dem Ausgangslager und dem Eingangslager, welche den Reaktionskräften unterworfen sind, dementsprechend zu, was in einer Zunahme des Kraftübertragungsverlustes resultiert, der an den Lagern erzeugt wird, wenn das Eingangsdrehmoment zunimmt. Die Größe der Reaktionskraft der Eingangsscheibe ist zu der Größe des Eingangsdreh moments proportional, sie hat jedoch keine Beziehung zu der Größe des Übersetzungsverhältnisses relativ zu der Ausgangsscheibe.

Im Hinblick auf das Vorhergehende ist es am meisten wünschenswert, in den Hydraulikkraftgenerator ein Öl einzuleiten, dessen Druckwert sich entsprechend der Drehlast oder der Position des Wahlhebels für die Übersetzung erhöht oder vermindert. Somit weist das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum eine verzweigte Hoch druckhydraulikleitung auf, die in einem Hydraulikkreis für die Steuerung der Drehzahländerung verwendet wird, um ein Teil des Öls in die Lei tung zu dem Hydraulikkraftgenerator einzuleiten, so daß die Drückkraft mit einem geeigneten Wert auf das Ausgangslager und das Eingangslager zu allen Zeiten aufgebracht wird, während der Kraftübertragungsverlust minimiert wird.

Fig. 10 zeigt eine Axialschnittansicht zur Veranschaulichung einer Aus führungsform eines stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie in dem Fall des im Vorangehenden erörterten, herkömmlichen, stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp ist diese Ausführungsform ebenfalls mit einer Drehmoment-Eingangswelle 1, einem Mechanismus 2 vom Torustyp zur Drehzahländerung, einem Abtriebszahnrad 3, einer Einrichtung 4 mit einer Steuerfläche zur Lastaufbringung, einem Aus gangslager 5 sowie einem Eingangslager 6 ausgestattet; für das Aus gangslager 5 sowie für das Eingangslager 6 wird jeweils ein Schräglager verwendet. Bei dem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist ein Hydraulikkraftgenerator 7 zum Aufbringen von nach auswärts ge richteten hydraulischen Kräften auf die Außenringe 51 und 61 der vor erwähnten Lager in Nachbarschaft zu dem Ausgangs-Schräglager 5 und dem Eingangs-Schräglager 6 vorgesehen.

In Fig. 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs der in Fig. 10 gezeigten Anordnung dargestellt, wobei in diesem Teilbereich das Ausgangslager 5 sowie das Eingangslager 6 angeordnet sind. Das Abtriebs zahnrad 3, das Ausgangs-Schräglager 5, ein Tragelement 9, das Ein gangs-Schräglager 6 und ein Flanschelement 10 sind entlang der Dreh moment-Eingangswelle 1 in der Reihenfolge angeordnet, in der sie von einer Ausgangsscheibe 8 ausgehend aufgezählt sind.

Das Tragelement 9 ist zwischen dem Ausgangs-Schräglager 5 und dem Eingangs-Schräglager 6 vorgesehen. Das Tragelement 9 ist in einer Ringnut angeordnet, die in der Umfangsrichtung an der Innenwandfläche eines Gehäuses 11 des stufenlos variablen Getriebes von Torustyp gebil det ist, und dreht sich nicht. An den inneren Umfangsabschnitten beider Endflächen des Tragelements 9 sind zwei Zylinder 91 und 92 vorge sehen, welche jeweils einen runden Querschnitt aufweisen, der mit der Drehmoment-Eingangswelle 1 konzentrisch ist, und welche zueinander entgegengesetzt sind, wobei die beiden Zylinder um die Dreh moment-Eingangswelle 1 herum vorgesehen sind. Es ist ein dicker, schei benförmiger Kolben 21 in dem Zylinder 91 und ein dicker, scheibenför miger Kolben 22 in dem Zylinder 92 angeordnet; die jeweilige Kol benfläche des Kolbens 21 bzw. 22 ist gegen den Außenring 51 bzw. den Außenring 61 des Ausgangs-Schräglagers 5 bzw. des Eingangs-Schräg lagers 6 gehalten.

Die Zylinder 91 und 92 und die Kolben 21 und 22 bilden den Hydrau likkraftgenerator 7. Das Öl, das von einem Hochdruckhydraulikkreis (Fig. 12) eingeleitet wird und dessen Druck sich erhöht, wenn die Zug kraft zunimmt, oder das Öl, das von dem Hydraulikkreis (Fig. 12) mit einem Leitungsdruck eingeleitet wird und dessen Druck durch einen Druckregler (Fig. 12) eingestellt wird, wird durch eine gemeinsame Ölpassage 93, welche in dem Tragelement 9 vorgesehen ist, von einer Zufuhröffnung 110 des Gehäuses 11 eingeleitet und es wird den Zylin dern 91 und 92 durch Ölöffnungen 94 und 95 zugeführt, die in die jeweilige Unterseite der Zylinder 91 und 92 gebohrt sind. Der Hydrau likkraftgenerator 7 treibt den Kolben 21 bzw. den Kolben 22, der in dem Zylinder 91 bzw. in dem Zylinder 92 angeordnet ist, in Richtung zu der Drehmoment-Eingangswelle 1, so daß der Außenring 51 bzw. der Außenring 61 des Ausgangs-Schräglagers 5 bzw. des Eingangs-Schräg lagers 6 gedrückt wird, wodurch die Axiallasten, die auf den jeweiligen Außenring 51 bzw. 61 aufgebracht werden, reduziert werden. Infolge dessen ist die tatsächliche Kraft, die auf den Außenring 51 bzw. 61 des Schräglagers 5 oder 6 aufgebracht wird, die Kraft, die durch Subtrahie ren der hydraulischen Kräfte des Kolbens 21 bzw. 22 von den Reak tionskräften der Eingangsscheibe bzw. Ausgangsscheibe erhalten wird; daher werden die Axiallasten, welche durch die Kugeln des jeweiligen Schräglagers 5 bzw. 6 von dem Außenring 51 bzw. 61 erhalten und zu den Innenringen übertragen werden, erheblich reduziert. Die Axiallasten, die auf die beiden Außenringe 51 und 61 aufgebracht werden, sind in einander entgegengesetzten Richtungen und heben sich teilweise gegen seitig auf, so daß die Differenz zu dem Gehäuse 11 des stufenlos variab len Getriebes vom Torustyp durch das Tragelement 9 übertragen wird.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ausgestaltung des Hydraulik kreises zum Zuführen von Hydrauliköl zu dem Hydraulikkraftgenerator 7. Der Hydraulikkreis weist eine Verzweigungsstelle in der Mitte einer Hauptleitung 73 des Hydraulikkreises auf, wobei diese Hauptleitung 73 für die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses in dem Torusmechanis mus 2 zur Drehzahländerung verwendet wird; ein Teil des Hydrauliköls wird entnommen und durch eine Zweigleitung 74 herausgeführt, so daß der Hydraulikkraftgenerator 7 einen geeigneten Öldruck erzeugt. Das Hydrauliköl wird in einem Vorratstank 70 gespeichert. Es wird von einer Ölversorgungspumpe 71 abgegeben und verläuft durch einen Druckregler 72, so daß der Druck des Öls auf einen Leitungsdruck eingestellt wird, der für die Steuerung der Drehzahländerung erforder lich ist, bevor es in die Hauptleitung 73 eingespeist wird.

Jenseits der Hauptleitung 73 sind ein Ventil 75 zur Steuerung der Dreh zahländerung und Hydraulikzylinder 76, 76 zur Steuerung der Dreh zahländerung vorgesehen. Das Ventil 75 zur Steuerung der Drehzahl änderung wird geöffnet bzw. geschlossen, um die Zufuhr des Hydrau liköls zu den Hydraulikzylindern 76, 76 zur Steuerung der Drehzahl änderung, das heißt zu einem Hochdruckzylinder 76 bzw. zu einem Niederdruckzylinder 76, zu steuern. Diese beiden Hydraulikzylinder 76, 76 zur Steuerung der Drehzahländerung treiben die zwei Antriebsschei ben des Torusmechanismus 2 zur Drehzahländerung in einander ent gegengesetzten Richtungen (in den in der Zeichnung durch "Ft" angege benen Richtungen) entsprechend der Druckdifferenz des Hydrauliköls, das dem Hochdruckzylinder bzw. dem Niederdruckzylinder zugeführt wird. Dies stellt die Neigungswinkel der Antriebsscheiben-Rotations wellen ein, um die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des stufen los variablen Getriebes von Torustyp zu erlauben. In den zwei Hydrau likzylindern 76, 76 zur Steuerung der Drehzahländerung dieses Hydrau likkreises dient die durch "PH" angegebene Zylinderkammer als der Hochdruckzylinder, während die durch "PL" angegebene Zylinderkam mer als der Niederdruckzylinder dient.

Ferner werden das Hydrauliköl mit dem Druck PH in dem Hoch druck-Zylinder und das Hydrauliköl mit dem Druck PL in dem Niederdruck zylinder zu dem Druckregler 72 durch eine Rückkopplungsleitung 77, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 12 angedeutet ist, zurück geführt, um so eine genaue Einstellung des Leitungsdrucks durch den Druckregler 72 zu erlauben. Dies ermöglicht es, daß das von der Zweig leitung 74 in den Hydraulikkraftgenerator 7 eingeleitete Öl den Leitungs druck aufweist, welcher sich entsprechend der Drehlast oder der Position des Wählhebels für die Übersetzung in dem Torusmechanismus 2 zur Drehzahländerung erhöht oder vermindert. Somit können die Axiallasten an dem Ausgangslager sowie an dem Eingangslager durch Ansprechen auf die Reaktionskräfte der Ausgangsscheibe sowie der Eingangsscheibe reduziert werden, wobei diese Reaktionskräfte zunehmen, wenn das Eingangsdrehmoment zunimmt.

Derselbe Vorteil, wie er oben beschrieben ist, kann selbst dann erhalten werden, wenn das Öl der Hochdruckleitung, welches hinsichtlich des Öldruckes durch den Druckregler 72 eingestellt worden ist, durch eine der Ölarten ersetzt wird, welche im folgenden angegeben und in den Hydraulikkraftgenerator 7 eingeleitet werden: ein Öl mit dem Druck der Hochdruckleitung, ein Öl mit dem Druck des Hochdruckzylinders, der der Zugkraft unterworfen ist, ein Öl mit einem Druck, der durch Ein stellen des Drucks des Hochdruckzylinders, der der Zugkraft unterwor fen ist, mittels des Druckreglers 72 erzeugt wird, oder ein Öl mit dem Druck auf der Grundlage der Differenz in dem Druck zwischen dem Hochdruckzylinder und dem Niederdruckzylinder.

Bei der in den Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsform ist das Aus gangs-Schräglager 5 mit dem Abtriebszahnrad 3 einstückig ausgebildet und es dreht sich gemeinsam mit der Ausgangsscheibe 8 sowie mit dem Abtriebszahnrad 3. In dieser Ausführungsform ist die Rückseite des Abtriebszahnrads 3 mit einer ringförmigen Vertiefung versehen, in welche der Außenring 51 des Ausgangs-Schräglagers 5 paßt, so daß das Ausgangs-Schräglager 5 in den Innendurchmesserbereich des Abtriebs zahnrads 3 hineingeht. Diese Konstruktion ermöglicht es, die Drehstei figkeit des Bereichs zu erhöhen, in dem das Abtriebszahnrad 3 und das Ausgangs-Schräglager 5 verbunden sind. Darüber hinaus kann die Dreh moment-Eingangswelle 1 kürzer gemacht werden als bei einer regulären Serienkonstruktion, wodurch zu einer verminderten Größte des gesamten stufenlos variablen Getriebes von Torustyp beigetragen wird.

Das Eingangs-Schräglager 6 ist mit der Drehmoment-Eingangswelle 1 durch das Flanschelement 10 einstückig; das Eingangs-Schräglager 6 dreht sich gemeinsam mit der Drehmoment-Eingangswelle 1 und dem Flanschelement 10, das mit der Drehmoment-Eingangswelle 1 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Außenring 61 des Aus gangs-Schräglagers 6 auf dem scheibenförmigen Flanschelement 10 angeordnet oder auf dieses mit Preßsitz aufgebracht, wobei das Flanschelement 10 ferner auf den Kragen aufgebracht ist, der an dem Seitenrand des Ab triebszahnrads 3 der Drehmoment-Eingangswelle 1 positioniert ist. Das Flanschelement 10 und ein Ende der Drehmoment-Eingangswelle 1 können mittels Preßsitz verbunden oder statt dessen in formschlüssig- drehfestem Eingriff sein. So kann, wenn das Eingangs-Schräglager 6 montiert wird, das Flanschelement 10 als ein getrenntes, unabhängiges Bauteil ausgebildet werden, wodurch die Notwendigkeit für die Bearbei tung des Endes der Drehmoment-Eingangswelle 1 zu einer komplizierten Gestalt beseitigt wird, welche zur Führung des Außenrings 61 des Schräglagers 6 erforderlich ist. Dies erlaubt bemerkenswert reduzierte Herstellungskosten und bemerkenswert leichtere Bearbeitung.

Bei der wie oben erläuterten Konstruktion sind die Außenringe 51 und 61, das heißt der Außenring 51 des Ausgangs-Schräglagers 5 bzw. der Außenring des Eingangs-Schräglagers 6 unabhängig und drehbar gehal ten, während die Innenringe der zwei Lager sich nicht drehen, weil sie an der Innenseite des Tragelements 9 befestigt sind.

Außerdem ist bei dieser Ausführungsform der Durchmesser des Außenumfangs des Kolbens 21 bzw. 22 größer als der Außendurch messer des Außenrings 51 bzw. 61 des Ausgangs-Schräglagers 5 bzw. des Eingangs-Schräglagers 6. Dies ermöglicht es den Innenwänden der Kolbenflächen, größere Bereiche zu gewährleisten, um Öldrücke in den Zylindern 91 und 92 aufzunehmen, so daß eine höhere hydraulische Kraft erzeugt werden kann, um die Axiallasten weiterhin zu reduzieren, die auf das Ausgangs-Schräglager und auf das Eingangs-Schräglager aufgebracht werden.

Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform der Ausgangskolben 21 bzw. der Eingangskolben 22 mit dem Lageraußenring 51 bzw. mit dem Lageraußenring 61 verbunden, wobei der Ausgangskolben 21 bzw. der Eingangskolben 22 gegen den Außenring 51 bzw. gegen den Außenring 61 stößt, so daß sich diese als ein Stück drehen. Fig. 13 ist eine Vorder ansicht zur Veranschaulichung der Kolben 21 und 22, während Fig. 14 eine Schnittansicht der Kolben nach Fig. 13 ist. Hierbei sind vier Vor sprünge 200 vorhanden, die in der Umfangsrichtung der Fläche eines jeden Kolbens gebildet sind. Die Vorsprung 200 weisen Stufen auf, die in der radialen Richtung ausgerichtet sind; die näher zu den Außenumfängen der einzelnen Vorsprünge befindlichen Endseiten sind höher bzw. größer als diejenigen gemacht, die näher zu den Innenumfängen der einzelnen Vorsprünge liegen.

Fig. 15 stellt eine Vorderansicht des Schräglager-Außenrings 51 bzw. 61 dar, welcher mit dem Kolben 21 bzw. 22 verbunden ist, während Fig. - 16 eine Schnittansicht der Anordnung nach Fig. 15 ist. An dem jeweili gen Rand des Außenrings 51 bzw. 61 des Ausgangs-Schräglagers 5 bzw. des Eingangs-Schräglagers 6 sind vier Ausnehmungsabschnitte 300 in den Positionen ausgebildet, an denen sie mit den Vorsprüngen 200 der Kolben zusammenpassen. Die Anzahl der Vorsprünge 200 und der Aus nehmungsabschnitte 300 ist nicht auf diejenigen begrenzt, die bei der vorliegenden Ausführungsform erwähnt sind; beispielsweise kann die Anzahl drei oder sechs sein.

Um den Kolben 21 bzw. 22 mit dem Schräglager-Außenring 51 bzw. 61 zu verbinden, werden die Vorsprünge an der Fläche des jeweiligen Kolbens in die Ausnehmungsabschnitte 300 eingesetzt, die an dem jewei ligen Rand des Außenrings 51 bzw. 61 des Ausgang-Schräglagers 5 bzw. des Eingangs-Schräglagers 6 ausgebildet sind, wobei die kürzeren Endseiten der Vorsprünge 200 gegen die unteren Seiten der Ausneh mungsabschnitte 300 stoßen. Die Seitenflächen der Stufen, die an den Vorsprüngen 200 vorgesehen sind, werden gegen die Außenumfangs flächen der Ausnehmungsabschnitte 300 gehalten, wodurch diese Seiten flächen als die Führungsflächen für den Schräglager-Außenring 51 bzw. 61 dienen. Auf diese Weise ist der Kolben 21 bzw. 22 mit dem Außen ring 51 bzw. 61 des Ausgangs-Schräglagers 5 bzw. des Ein gangs-Schräglagers 6 durch eine Kragenverbindung verbunden, so daß der Kolben 21 bzw. 22 und der Außenring 51 bzw. 61 durch Zapfenbefesti gung einstückig ausgebildet werden; somit dreht sich der Kolben 21 bzw. 22 gleichmäßig und konzentrisch, wenn sich der Außenring 51 bzw. 61 des Ausgangs-Schräglagers 6 bzw. des Eingangs-Schräglagers 6 dreht. Darüber hinaus werden die in den Zylindern 91 und 92 erzeugten hydraulischen Kräfte durch die Kragenverbindung auf die Schräg lager-Außenringe 51 und 61 sicher aufgebracht.

Vorzugsweise wird für die Kolben 21 und 22, welche sich durch die Kragenverbindung mit dem jeweiligen Schräglager 51 bzw. 61 einstückig drehen, ein Material mit hoher Härte verwendet, so daß die Kolben ein hohes Drehmoment überstehen. Die Härte des Materials, das für das Tragelement 9 mit dem Zylinder 91 bzw. 92 verwendet wird, welcher den sich drehenden Kolben 21 bzw. 22 in Richtung zu der Dreh moment-Eingangswelle 1 hin bewegt, sollte geringer sein als diejenige, die für die Kolben 21 und 22 verwendet wird, um Reibungsverschleiß, Ver kratzen oder eine ähnliche, zur Beschädigung der Bauteiloberflächen führende Störungen zu verhindern. Beispielsweise kann gehärtetes Eisen für die Kolben 21 und 22 verwendet werden, während Gußeisen, Mes sing, Aluminium und dergleichen für das Tragelement 9 verwendet werden können. Darüber hinaus können der Reibungsverschleiß, das Verkratzen oder andere ähnliche Schwierigkeiten weiterhin dadurch wirksam verhindert werden, daß eine dünne Lage aus einer Beschichtung aus "Teflon" (eingetragene Marke) oder aus einem anderen Material mit geringer Reibung an den Verbindungsflächen an dem Ende mit dem außenseitigen Durchmesser und den Verbindungsflächen an dem Ende mit dem innenseitigen Durchmesser des Kolbens 21 bzw. 22 und des Zylinders 91 bzw. 92 vorgesehen werden, wobei diese Verbindungs flächen in die Verschiebebewegung mit einbezogen werden. Die sich drehenden Bereiche der Schräglager 51 und 61 werden von anderen Stellen als die Kragenverbindung geschmiert; daher werden die Lager keinem Fressen ausgesetzt.

In dem Falle einer Konstruktion, bei welcher sich der Kolben 21 bzw. 22 in dem Zylinder 91 bzw. 92 dreht, gewährleistet ein Labyrinth, das an der Verbindungsfläche zwischen den Außen- und Innenwandflächen des Zylinders 91 bzw. 92 und den Außen- und Innenumfangsflächen des Kolbens 21 bzw. 22 gebildet ist, dadurch Öldichtigkeit, daß Öl daran gehindert wird, durch einen Spalt an der Verbindungsfläche hindurch zu lecken, während zur gleichen Zeit gleichmäßige relative Drehbewegun gen der Zylinder und der Kolben gewährleistet werden. Bei dieser Aus führungsform weisen die Außenumfangsflächen und die Innenumfangs flächen der Kolben 21 und 22 zweistufige Konstruktionen auf und die Wandflächen an dem Ende mit dem Außendurchmesser und die Wand flächen an dem Ende mit dem Innendurchmesser des Zylinders 91 bzw. 92 werden mit ähnlich abgestuften Konstruktionen versehen, um mit den oben erwähnten, abgestuften Konstruktionen zusammenzupassen. Das Labyrinth wird dadurch gebildet, daß diese abgestuften Konstruktionen in der Weise kombiniert werden, daß deren Außendurchmesser und deren Innendurchmesser von den Zylinderunterseiten in Richtung zu den Kolbenflächen geringer zunehmen.

Um es dem Kolben 21 bzw. 22 zu ermöglichen, mit dem Zylinder 91 bzw. 92 leicht zusammengebaut zu werden, sind ringförmige Hilfs-Trag elemente 9a und 9b an beiden Enden des äußeren Umfangsbereichs des Tragelements 9 vorgesehen, um den abgestuften Abschnitt der Wand fläche an dem Ende mit dem Außendurchmesser zu trennen, und die zwei Hilfs-Tragelemente 9a und 9b werden in dem Überbrückungsbe reich des abgestuften Abschnitts, welcher an den jeweiligen Außen umfangsflächen der Kolben 21 und 22 gebildet ist, mit dem Tragelement 9 verbunden. Das Tragelement 9 sowie die zwei Hilfs-Tragelemente 9a und 9b sind sämtlich an dem Gehäuse 11 befestigt und drehen sich nicht. Der Spalt zwischen den Außenumfangsflächen des Tragelements 9 und den zwei Hilfs-Tragelementen 9a und 9b und der Innenseite des Gehäuses 11 ist durch einen O-Ring oder dergleichen abgedichtet, um Öl-Leckage entlang der Befestigungsflächen des Gehäuses zu verhindern. Wenn das Labyrinth nicht durch die Kolben 21 und 22 und die Zylinder 91 und 92 gebildet ist, dann sind die Hilfs-Tragelemente 9a und 9b nicht länger notwendig. Somit kann eine kontinuierliche Zylinderwandfläche unter Verwendung des einzelnen Tragelements 9 gebildet werden.

Fig. 17 und 18 sind vergrößerte Ansichten des durch den Ausgangs kolben 21 und den Zylinder 91 gebildeten Labyrinths; Fig. 17 ist eine Ansicht in Richtung zu dem Außendurchmesser, während Fig. 18 eine Ansicht in Richtung zu dem Innendurchmesser ist. Der Spalt des Laby rinths wird in der Richtung des Durchmessers der Drehmoment-Ein gangswelle 1 enger, während der Spalt entlang der Drehmoment-Ein gangswelle 1 weiter wird. Das Verhalten von Öl, das in dem Labyrinth zwischen dem sich drehenden Ausgangskolben 21 und dem Zylinder 91 zurückgehalten ist, wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 17 beschrie ben.

In einem derartigen Labyrinth steht der Hauptanteil von Öl, das in den Zylinder 91 eingeleitet wird, während sich das stufenlos variable Ge triebe vom Torustyp in Betrieb befindet, in einem ersten Ölreservoir 500. Eine geringe Menge des Öls in dem ersten Ölreservoir bewegt sich entlang der Drehmoment-Eingangswelle 1 durch einen ersten Führungs spalt 510 des einen großen Durchmesser aufweisenden Bereichs des Kolbens, läuft jedoch in ein zweites Ölreservoir 520 und bleibt hierin stehen. Lediglich eine sehr geringe Menge des Öls in dem zweiten Ölreservoir 520 geht durch einen zweiten Führungsspalt 530, bewegt sich entlang der Drehmoment-Eingangswelle 1 und läuft nach außen in Richtung zu der Kolbenoberfläche, wobei es dann zur Umgebung freige lassen wird.

Darüber hinaus sind bei dieser Ausführungsform der Außendurchmesser und der Innendurchmesser der das Labyrinth bildenden, abgestuften Konstruktion in der Richtung allmählich vermindert, in welcher das Öl nach außen läuft, wie oben erläutert. Während sich das stufenlos vari able Getriebe vom Torustyp in Betrieb befindet, neigt das Öl in dem Zylinder 91 dazu, sich von der Drehmoment-Eingangswelle 1 aufgrund der Zentrifugalkraft weg zu bewegen, die durch die Drehung des Kol bens 21 erzeugt wird. Die abgestufte Konstruktion macht es für das Öl schwierig, den jeweiligen Einlaß des ersten Führungsspalts 510 und des zweiten Führungsspalts 530 zu erreichen, wodurch weiterhin ermöglicht wird, daß das Öl wirksam daran gehindert wird, zur Umgebung freige lassen zu werden.

Das oben erläuterte Labyrinth minimiert das Lecken das in dem Zylinder 91 gespeicherten Öls, so daß ein ausreichend hoher Öldruck stets in dem Zylinder 91 gewährleistet ist, wodurch es ermöglicht wird, den Lei stungsverlust, der bei der (nicht gezeigten) Antriebspumpe zum Zufüh ren des Öls erzeugt wird, auf einen außerordentlich geringen Wert zu regeln. Dasselbe Prinzip wird ebenfalls auf das Labyrinth an dem in Fig. 18 gezeigten Ende mit dem innenseitigen Durchmesser angewendet und es kann eine zufriedenstellende Öldichtigkeit an der Verbindungs fläche zwischen dem Ausgangskolben 21 und dem Zylinder 91 erhalten werden. Darüber hinaus kann, obwohl es hier nicht veranschaulicht ist, das ähnliche Labyrinth ebenfalls durch den Eingangskolben 22 und den Zylinder 22 gebildet werden und es kann die gleichwertige Wirkung zum Verhindern der Ölleckage erzielt werden.

Insbesondere ermöglicht das wie vorstehend erläuterte Labyrinth, das in Kombination mit der Kragenverbindung verwendet wird, welche den Kolben 21 bzw. 22 und den Lageraußenring 51 bzw. 61 verbindet, daß ein genauer Labyrinthspalt stets zwischen dem Kolben 21 bzw. 22 und dem Zylinder 91 bzw. 92 aufrechterhalten wird, wodurch es ermöglicht wird, daß die Ölleckage durch die Verbindung auf ein Minimum gere gelt wird.

Die vorliegende Erfindung führt zu den Ausgestaltungen und Funktionen, wie oben erläutert, so daß durch die Erfindung die Getrie beeffizienz erhöht wird und es beispielsweise ermöglicht wird, daß die Fahrleistung und die Höhe des Kraftstoffverbrauchs eines Motorfahr zeugs, das mit einem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp aus gerüstet ist, verbessert werden. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls dazu in der Lage, die Betriebsdauer von Kugel-und-Rollen-Lagern aus zudehnen, was zu einer höheren Dauerhaftigkeit führt.

Somit ermöglicht es das stufenlos variable Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum gemäß der Erfindung, daß an den Lagern verminderte Axiallasten auftreten, was zu einem geringeren, an den Lagern erzeugten Getriebeverlust führt, wodurch eine höhere Getriebeeffizienz des gesam ten stufenlos variablen Getriebes vom Torustyp erlaubt wird. Die ver minderten Lasten an den Lagern ermöglichen eine verringerte Größe und ein verringertes Gewicht der Lager und der Bauteile um die Lager he rum. Darüber hinaus wird das Tragelement in Bezug auf das Gehäuse sicher positioniert und die Ausgangsscheibe oder die Eingangsscheibe werden in Bezug auf das Gehäuse positioniert und es wird eine genügen de Festigkeit zu dem Zeitpunkt der Rotation gewährleistet. Dies er möglicht es, ein stufenlos variables Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum zu verwirklichen, wobei dieses Getriebe eine hohe Stabilität bei geringer Deformation aufweist.

Darüber hinaus werden bei dem stufenlos variablen Getriebe vom Torus typ mit Einzel-Hohlraum entsprechend der vorliegenden Erfindung die Kolben und die Lageraußenringe durch die Kragenverbindung als ein Stück in Rotation versetzt und das Labyrinth ist an der Verbindungs fläche zwischen den Kolben und den Zylindern gebildet, um Ölleckage zu minimieren; somit können die Axiallasten an den Lagern weiter herabgesetzt werden, woraus eine weitere verbesserte Getriebeeffizienz resultiert.

Hinzu kommt, daß bei dem stufenlos variablen Getriebe vom Torustyp mit Einzel-Hohlraum entsprechend der vorliegenden Erfindung die Größe der hydraulischen Kraft, die auf das Ausgangslager und das Ein gangslager wirkt, entsprechend der Reaktionskraft eingestellt werden kann, die auf die Ausgangsscheibe und die Eingangsscheibe aufgebracht wird. Dies ermöglicht es, die auf die Lager unter beliebigen Lastbe dingungen aufgebrachten Axiallasten herabzusetzen, wodurch eine noch höhere Kraftübertragungseffizienz des gesamten, stufenlos variablen Getriebes von Torustyp erlaubt wird.

Claims

1. Stufenlos variables Getriebe vom Torustyp; aufweisend:
eine Drehmoment-Eingangswelle (15);
eine Eingangsscheibe (2) und eine Ausgangsscheibe (4), welche um die Drehmoment-Eingangswelle (1) herum gelagert sind, wobei deren Innenseiten einander so gegenüberliegen, daß sie sich in bezug auf die Drehmoment-Eingangswelle (1) frei drehen können;
eine Drückeinrichtung (9), welche zwischen der Außenseite der Eingangsscheibe (2) und der Drehmoment-Eingangswelle (15) vor gesehen ist und welche die Eingangsscheibe (2) zusammen mit der Drehmoment-Eingangswelle (15) dreht, während sie die Eingangs scheibe (2) gegen die Ausgangsscheibe (4) drückt;
ein Zapfenbauteil (6), das um eine Schwenkachse (5) schwenkt, wobei diese Schwenkachse in einer verdrehten Position in bezug auf die Zentralachse der Eingangsscheibe (2) und der Ausgangsscheibe (4) angeordnet ist;
eine Antriebsscheibe (8) bzw. Antriebsrolle, die zwischen den einander gegenüberliegenden Innenseiten der Eingangsscheibe (2) und der Ausgangsscheibe (4) gehalten ist, während sie mit dem Zapfenbauteil (6) drehbar verbunden ist;
ein erstes Kugel-und-Rollen-Lager (39), das zwischen der Dreh moment-Eingangswelle (15) oder einem Element, das durch die Drehmoment-Eingangswelle (15) gelagert ist, und einem feststehen den Bereich vorgesehen ist und das eine erste Axiallast aufnimmt, die von der Drehmoment-Eingangswelle (15) in einer Richtung parallel zu der Drehmoment-Eingangswelle (15) aufgebracht wird, wenn die Drückeinrichtung (9) betätigt wird; und
ein zweites Kugel-und-Rollen-Lager (40), das zwischen der Aus gangsscheibe (4) oder der Außenseite eines Elements, das mit der Ausgangsscheibe (4) verbunden ist, und einem feststehenden Bereich vorgesehen ist und das eine zweite Axiallast aufnimmt, die von der zweiten Scheibe (4) in einer Richtung entgegengesetzt zu der Rich tung der ersten Axiallast aufgebracht wird, wenn die Drückeinrich tung (9) betätigt wird; dadurch gekennzeichnet, daß
ein Hydraulikkraftgenerator in einer Position benachbart zu dem ersten Kugel-und-Rollen-Lager (39) und dem zweiten Kugel-und- Rollen-Lager (40) vorgesehen ist, wobei der Hydraulikkraftgenera tor die erste Axiallast, die auf das erste Kugel-und-Rollen-Lager (39) aufgebracht wird, und die zweite Axiallast, die auf das zweite Kugel-und-Rollen-Lager (40) aufgebracht wird, dadurch reduziert, daß
eine hydraulische Kraft in der Richtung aufgebracht wird, die zu der Richtung entgegengesetzt ist, in welcher die erste Axiallast auf einen ersten Bahnring (44) aufgebracht wird, der an dem Eingangs ende der ersten Axiallast auf das erste Kugel-und-Rollen-Lager (39) positioniert ist; und
eine hydraulische Kraft in der Richtung aufgebracht wird, die zu der Richtung entgegengesetzt ist, in welcher die zweite Axiallast auf einen zweiten Bahnring (44) aufgebracht wird, der an dem Ein gangsende der zweiten Axiallast auf das zweite Kugel-und-Rollen-Lager (40) positioniert ist;

wodurch sowohl der Drehwiderstand des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) als auch der Drehwiderstand des zweiten Kugel-und- Rollen-Lagers (40) reduziert werden.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kraft in der zu der Richtung der Wirkung der ersten Axiallast entgegengesetzten Rich tung bzw. die Drückkraft in der zu der Richtung der Wirkung der zweiten Axiallast entgegengesetzten Richtung jeweils kleiner als die erste Axiallast bzw. die zweite Axiallast ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochdrucköl, das in einem Hydraulikkreis zur Steuerung der Dreh zahländerung verwendet wird, in den Hydraulikkraftgenerator einge leitet wird.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des in den Hydraulikkraftgenerator eingeleiteten Öls einer der fol genden Drücke ist:
der Leitungsdruck des Hydraulikkreises zur Steuerung der Dreh zahländerung;
der Leitungsdruck des Hydraulikkreises zur Steuerung der Dreh zahländerung, wobei dieser Leitungsdruck durch einen Druckregler eingestellt worden ist;
der Druck eines Hochdruckzylinders zur Steuerung der Drehzahl änderung, der einer Zugkraft unterworfen ist;
der Druck eines Hochdruckzylinders zur Steuerung der Drehzahl änderung, der einer Zugkraft unterworfen ist, wobei der Druck durch einen Druckregler eingestellt worden ist; oder
die Druckdifferenz zwischen dem Druck eines Hochdruckzylinders zur Steuerung der Drehzahländerung, der einer Zugkraft unterwor fen ist, und dem Druck eines Niederdruckzylinders zur Steuerung der Drehzahländerung.

5. Getriebe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkraftgenerator aufweist:
einen Zylinderblock (51), der eine erste Zylinderbohrung (52) und eine zweite Zylinderbohrung (53) aufweist, wobei diese Zylinder bohrungen (52, 53) entlang der Drehmoment-Eingangswelle (15) so gebohrt sind, daß sie einander gegenüber liegen und daß deren jeweilige zu dem Außendurchmesser näher liegende Seite, mit einem feststehenden Bereich verbunden ist;
einen ersten Kolben (54) bzw. einen zweiten Kolben (55), welcher in der ersten Zylinderbohrung (52) bzw. in der zweiten Zylinder bohrung (53) angeordnet ist;
wobei der erste Kolben (54) bzw. der zweite Kolben (55) eine hydraulische Kraft in der Richtung aufbringt, die zu der Richtung der Wirkung der ersten Axiallast auf den ersten Bahnring (44) entgegengesetzt ist, bzw. eine hydraulische Kraft in der Richtung aufbringt, die zu der Richtung der Wirkung der zweiten Axiallast auf den zweiten Bahnring (44) entgegengesetzt ist.

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen durchmesser des ersten Kolbens (54) bzw. der Außendurchmesser des zweiten Kolbens (55) größer als der Außendurchmesser des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) bzw. der Außendurchmesser des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) ist.

7. Getriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kraft in der Richtung, die zu der Richtung der Wir kung der ersten Axiallast entgegengesetzt ist, bzw. die hydraulische Kraft in der Richtung, die zu der Richtung der Wirkung der zweiten Axiallast entgegengesetzt ist, durch ein Öl erzeugt wird, das der ersten Zylinderbohrung (52) und der zweiten Zylinderbohrung (53) durch eine gemeinsame Öldurchflußöffnung (57, 58, 59) zugeführt wird, die durch einen feststehenden Bereich und den Zylinderblock (51) des Hydraulikkraftgenerators gebildet ist.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dich tungselement, das dazu dient, für die Öldurchflußöffnung (57, 58, 59), die erste Zylinderbohrung (52) und die zweite Zylinderbohrung (53) Öldichtigkeit zu ergeben, an der Seite angebracht ist, an der der Zylinderblock (51) und der feststehende Bereich verbunden sind.

9. Getriebe nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Bahnring (44) mit der Drehmoment-Eingangs welle (15) oder mit einem Element einstückig dreht, das durch die Drehmoment-Eingangswelle (15) gelagert ist, und daß
sich der zweite Bahnring (44) mit der Ausgangsscheibe (4) oder einem Element einstückig dreht, das mit der Ausgangsscheibe (4) verbunden ist.

10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bahnring (44) bzw. der zweite Bahnring (44) der Innenring des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) bzw. der Innenring des zwei ten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) ist.

11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Axial rollenlager (56) zwischen dem Innenring (44) des ersten Kugel-und- Rollen-Lagers (39) und der Kolbenfläche des ersten Kolbens (54) bzw. zwischen dem Innenring (44) des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) und der Kolbenfläche des zweiten Kolbens (55) vor gesehen ist.

12. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen ring (44) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) und der erste Kolben (54) bzw. der Innenring (44) des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) und der zweite Kolben (55) einstückig ausgebildet sind und der erste Kolben (54) bzw. der zweite Kolben (55) sich in der ersten Zylinderbohrung (52) bzw. in der zweiten Zylinderbohrung (53) dreht.

13. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bahnring (41) bzw. der zweite Bahnring (41) der Außenring des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) bzw. der Außenring des zwei ten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) ist.

14. Getriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (41) des zweiten Kugel-und Rollen-Lagers (40) durch dessen inneres Anbringen an einer Aussparung befestigt ist, die an dem Innendurchmesserbereich eines Abtriebszahnrads (18) ausgebil det ist, welches mit der Ausgangsscheibe (4) so verbunden ist, um einstückig zu rotieren.

15. Getriebe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (41) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) durch dessen inneres Anbringen an einem Halter (60) befestigt ist, der mit der Außenumfangsfläche der Drehmoment-Eingangswelle (15) ein stückig ausgebildet ist.

16. Getriebe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (41) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) durch dessen inneres Anbringen an einem Flanschelement (10) befestigt ist, welches mit der Außenumfangsfläche der Drehmoment-Ein gangswelle (15) verbunden ist.

17. Getriebe nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeich net, daß das Axialrollenlager (56) zwischen dem Außenring (41) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) und der Kolbenfläche des ersten Kolbens (54) bzw. zwischen dem Außenring (41) des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) und der Kolbenfläche des zweiten Kolbens (55) vorgesehen ist.

18. Getriebe nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeich net, daß der Außenring (41) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (39) und der erste Kolben (54a) bzw. der Außenring (41) des zwei ten Kugel-und-Rollen-Lagers (40) und der zweite Kolben (55a) einstückig ausgebildet ist und der erste Kolben (54a) bzw. der zwei te Kolben (55a) sich in der ersten Zylinderbohrung (52) bzw. in der zweiten Zylinderbohrung (53) dreht.

19. Getriebe nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeich net, daß ein erster Vorsprung (200) bzw. ein zweiter Vorsprung (200) an der Kolbenfläche des ersten Kolbens (21) bzw. an der Kolbenfläche des zweiten Kolbens (22) ausgebildet ist und daß die Endfläche des ersten Vorsprungs (200) bzw. die Endfläche des zweiten Vorsprungs (200) die Führungsfläche des Außenrings (51) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (5) bzw. die Führungsfläche des Außenrings (61) des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers (6) bildet, daß der erste Vorsprung (200) eine Kragenverbindung zwischen dem ersten Kolben (21) und dem Außenring (51) des ersten Kugel-und-Rollen-Lagers (5) ergibt, so daß sie sich einstückig drehen, und daß der zweite Vorsprung (200) eine Kragenverbindung zwischen dem zweiten Kolben (22) und dem Außenring (61) des zweiten Kugel-und-Rollen-Lagers (6) ergibt, so daß sie sich einstückig dre hen.

20. Getriebe nach Anspruch 12, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsringe, die an der Außenumfangsfläche und der Innen umfangsfläche des ersten Kolbens (21) sowie an der Außenumfangs fläche und der Innenumfangsfläche des zweiten Kolbens (22) ange bracht sind, um Öldichtigkeit zu ergeben, gleitfähig sind.

21. Getriebe nach Anspruch 12, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche und die Innenumfangsfläche des ersten Kolbens (21) sowie die Außenfläche und die Innenfläche der ersten Zylinderbohrung, in welcher der erste Kolben angeordnet ist, und die Außenumfangsfläche und die Innenumfangsfläche des zweiten Kolbens (22) sowie die Außenfläche und die Innenfläche der zwei ten Zylinderbohrung, in welcher der zweite Kolben angeordnet ist, jeweils ein Labyrinth bilden, welches eine abgestufte Struktur von zwei oder mehr Stufen mit einem vorbestimmten, dazwischen vor gesehenen Spalt aufweist.

22. Getriebe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Außendurchmesser als auch der Innendurchmesser der abgestuf ten Struktur von der Unterseite der ersten Zylinderbohrung bzw. der zweiten Zylinderbohrung in Richtung zu der Kolbenfläche des ersten Kolbens (21) bzw. des zweiten Kolbens (22) geringer zunehmen.

23. Getriebe nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des ersten Kolbens (21) bzw. des zweiten Kolbens (22) größer als die Härte der ersten Zylinderbohrung bzw. der zweiten Zylinderbohrung ist.

24. Getriebe nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine geringe Reibung aufweisendes Material aufgebracht ist auf:
mindestens die Außenumfangsfläche des ersten Kolbens (21) bzw. die Außenumfangsfläche des zweiten Kolbens (22) oder die Außenfläche der ersten Zylinderbohrung bzw. die Außenfläche der zweiten Zylinderbohrung, in welcher der jeweilige Kolben (21 bzw. 22) angeordnet ist; und
mindestens die Innenumfangsfläche des ersten Kolbens (21) bzw. die Innenumfangsfläche des zweiten Kolbens (22) oder die Innenfläche der ersten Zylinderbohrung bzw. die Innenfläche der zweiten Zylinderbohrung, in welcher der jeweilige Kolben (21 bzw. 22) angeordnet ist.