DE4321476A1 - Stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidf¦rmigen Rreibscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben, welches beispielsweise als Getriebe für Kraftfahrzeuge verwendet wird.

Es ist bereits bekannt, stufenlose Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, als Getriebe für Kraftfahrzeuge zu verwenden. Bei einem derartigen stufenlos einstellbaren Reibrollengetrieben mit toroidförmigen Reibscheiben, wie es beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 62-71465 offenbart ist, ist eine Antriebsscheibe 2 konzentrisch auf einer Antriebswelle 1 abgestützt, und eine Abtriebsscheibe 4 ist an dem Ende einer Abtriebswelle 3 befestigt. Ein Gehäuse umschließt das stufenlose Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben. Eine Stützhalterung ist auf der Innenfläche des Gehäuses oder im Inneren des Gehäuses vorgesehen. Die Stützhalterung ist mit Drehzapfen 5, 5 versehen, welche jeweils um ein Gelenk schwenkbar sind und so relativ zu der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 schwenkbar und mit diesen zusammenwirkend angeordnet sind.

Jeder der Drehzapfen 5, 5 ist aus Metall hergestellt und weist eine ausreichend hohe Steifigkeit auf. Die Gelenke sind auf der Außenfläche beider Enden davon angeordnet. Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 sind drehbar auf dem Außenumfang von Verlagerungswellen 6, 6 gelagert, welche im Mittelteil der jeweiligen Drehzapfen 5 vorgesehen sind. Jede der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 ist zwischen der Antriebs- und Abtriebsscheibe 2, 4 angeordnet.

Die Innenflächen 2a, 4a der Antriebs- bzw. Abtriebsscheibe 2 bzw. 4 sind einander gegenüberliegend und einander zugewandt angeordnet und kugelkalottenförmig konkav gestaltet, wobei die Gelenke zentrisch angeordnet sind. Die Außenumfangsflächen 7a, 7a der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 sind kugelförmig konvex gestaltet und befinden sich mit den Innenflächen 2a, 4a in Kontakt.

Eine Mitnehmer-Anpreßeinheit 8 ist zwischen der Antriebswelle 1 und der Antriebsscheibe 2 angeordnet. Die Mitnehmer- Anpreßeinheit 8 drückt die Antriebsscheibe 2 elastisch gegen die Abtriebsscheibe 4. Die Mitnehmer-Anpreßeinheit 8 setzt sich zusammen aus einer Mitnehmerscheibe 9, welche zusammen mit der Antriebswelle 1 rotiert, und einer Mehrzahl von Rollen 11, 11 (beispielsweise vier), welche in einem Käfig 10 gehalten werden. Eine Mitnehmerfläche 12, welche in Außenumfangsrichtung konkav und konvex ausgestaltet ist, ist auf einer Fläche der Mitnehmerscheibe 9 ausgebildet (die rechte Fläche in Fig. 2 und 3). Darüber hinaus ist eine ähnliche Mitnehmerfläche 13 auf einer Außenfläche der Antriebsscheibe 2 ausgebildet (die linke Fläche gemäß Fig. 2 und 3). Weiter sind eine Mehrzahl von Rollen 11, 11 um ihre relativ zu der Antriebswelle 1 radial verlaufende Achsen drehbar, wobei die Antriebswelle 1 zentrisch angeordnet ist.

Aufgrund der Drehung der Antriebswelle 1, welche einen Teil des oben beschriebenen, stufenlosen Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben bildet, dreht sich auch die Mitnehmerscheibe 9. Dann preßt eine Mitnehmerfläche 12 eine Mehrzahl von Rollen 11, 11 gegen eine Mitnehmerfläche 13, welche auf der Außenfläche der Antriebsscheibe 2 geformt ist. Im Ergebnis wird die Antriebsscheibe 2 gegen die Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 gepreßt. Gleichzeitig rotiert die Antriebsscheibe 2, wenn das Paar von Mitnehmerflächen 12, 13 in Eingriff mit der Mehrzahl von Rollen 11, 11 gelangt. Dann wird die Drehbewegung der Antriebsscheibe 2 auf die Abtriebsscheibe 4 mittels der Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 übertragen. Die Abtriebswelle 3 ist an dieser Abtriebsscheibe 4 befestigt und wird dadurch gedreht.

Für den Fall, daß das Drehzahl-Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 geändert werden soll, wenn eine erste Untersetzung zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 wie in Fig. 2 gezeigt verwirklicht werden soll, werden die Drehzapfen 5, 5 um die Gelenke geschwenkt. Die Verlagerungswellen 6, 6 werden derart geschwenkt, daß die Umfangsflächen 7a, 7a der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 in Kontakt mit einem näher im Bereich der Mitte liegenden Teil der Innenfläche 2a der Antriebsscheibe 2 gebracht werden, während die Leistungsübertragungs-Reibrollen gleichzeitig mit der Innenfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 in einen Bereich gebracht werden, der näher am Außenumfang liegt.

Wenn umgekehrt eine Übersetzung erfolgen soll, werden die Drehzapfen 5, 5 wie in Fig. 3 gezeigt geschwenkt. Die Verlagerungswellen 6, 6 werden derart geschwenkt, daß die Umfangsflächen 7a, 7a der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 in Kontakt mit einem näher beim Außenumfang der Innenfläche 2a der Antriebsscheibe 2 liegenden Bereich gebracht werden, während die Leistungsübertragungs-Reibrollen gleichzeitig in Kontakt mit einem näher im Bereich der Mitte der Innenfläche 4a der Antriebsscheibe 4 liegenden Bereich gebracht werden.

Die Neigungswinkel der Verlagerungswellen 6, 6 werden in eine Stellung gebracht, welche zwischen der in der in Fig. 2 und der in Fig. 3 gezeigten Stellung liegt, wodurch ein mittleres Übersetzungs- bzw. Untersetzungsverhältnis des Getriebes bei der Übertragung zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 eingestellt wird.

Um die übertragbare Leistung zu erhöhen, welche mittels des stufenlosen Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben übertragen werden kann, wie es gemäß obiger Beschreibung konstruiert ist und arbeitet, wird gemäß der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2-163549 eine Anordnung vorgeschlagen, bei welcher ein Paar von stufenlosen Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, vorgesehen sind, um in Tandemanordnung gemeinsam in die gleiche Richtung Leistung zu übertragen. Fig. 4 zeigt eine Konstruktion, bei welcher ein Paar von stufenlosen Reibrollengetrieben mit toroidförmigen Reibscheiben in Tandemanordnung vorgesehen sind.

Ein Nadellager 22 ist zwischen der Innenumfangsfläche von einem Ende (dem linken Ende in Fig. 4) einer kreisrunden Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 und der Außenumfangsfläche von einem Ende der Antriebswelle 1 angeordnet. Die Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 ist konzentrisch zu der Antriebswelle 1 angeordnet. Die Antriebswelle 1 und die Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 sind unabhängig voneinander drehbar.

Ein Paar von Antriebsscheiben 2, 2, welche im Abstand zueinander angeordnet sind, sind auf dem Außenumfang der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 angeordnet. Paßfederartige Kugel-Mitnehmer 15, 15 sind zwischen den Außenumfangskanten der Antriebsscheiben 2, 2 und einer Außenumfangsfläche 14a der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 angeordnet. Die Antriebsscheiben 2, 2 sind derart auf der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 abgestützt, so daß es unmöglich ist, um diese Drehmomentübertragungs-Hohlwelle herum zu rotieren, es aber möglich ist, daß die Antriebsscheiben in Axialrichtung auf der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 verschiebbar sind (gemäß Fig. 4 in linke und rechte Richtung). Darüber hinaus sind die Innenflächen 2a, 2a der Antriebsscheiben 2, 2 jeweils konkav mit einem kugelkalottenförmigen Querschnitt ausgestaltet.

Darüber hinaus sind ein Paar von Abtriebsscheiben 4, 4 derart zwischen dem Paar von Antriebsscheiben 2, 2 angeordnet, daß sie um die Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 drehbar sind und in Axialrichtung davon verschiebbar. Die Innenflächen 4a, 4a (die Innenflächen der Scheiben 2, 4 bilden die seitlichen Flächen der Scheiben 2, 4 aus, welche gegenüberliegend und einander zugewandt gemäß dieser Beschreibung angeordnet sind) sind konkav gestaltet und weisen einen kugelkalottenförmigen Querschnitt auf.

Ein Abtriebs-Stirnrad 18 ist zwischen den Abtriebsscheiben 4, 4 angeordnet. Dieses Abtriebs-Stirnrad 18 ist an der Außenumfangsfläche eines Mittelteils einer zylindrischen Hülse 19 befestigt. Diese Hülse 19 ist derart auf der Außenumfangsfläche eines Mittelteils der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 gelagert, so daß die Hülse 19 um die Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 rotieren kann und um einen kleinen Betrag in Axialrichtung davon verschiebbar ist. Darüber hinaus befindet sich das Paar von Abtriebsscheiben 4, 4 mittels einer kugelgelagerten Keilwellen- Mitnehmereinrichtung mit der Außenumfangsfläche von beiden Enden der Hülse 19 im Eingriff.

Die Mitnehmerscheibe 9 ist drehbar auf einem Ende der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 mittels eines Axialkugellagers 16 gelagert. Diese Mitnehmerscheibe 9 ist mittels einer Flanschscheibe 17 mit der Antriebswelle 1 verbunden und so mit dieser gemeinsam drehbar. Weiter sind eine Mehrzahl von Rollen 11 drehbar mittels eines Käfigs 10 gehalten und zwischen der Mitnehmerfläche 12 und der Mitnehmerfläche 13 angeordnet. Die Mitnehmerfläche 12 ist auf der Innenfläche (rechte Fläche in Fig. 4) der Mitnehmerscheibe 9 ausgebildet. Die Mitnehmerfläche 13 ist auf der Außenfläche von einer Antriebsscheibe 2 ausgebildet (in Fig. 4 links). Auf diese Weise wird eine Mitnehmer-Anpreßeinheit 8 zum Anpressen der einen Antriebsscheibe 2 in einer Richtung von der Mitnehmerscheibe 9 weg längs der Axialrichtung der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 geschaffen.

Daneben sind ein Anschlag 20 und eine Tellerfeder 21 zwischen der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 und der anderen Antriebsscheibe 2 (der rechten in Fig. 4) vorgesehen, welche der Mitnehmer-Anpreßeinheit 8 nicht zugewandt ist. Auf diese Weise wird eine Anschlageinrichtung ausgebildet, welche die Antriebsscheibe 2 darin beschränkt, sich in einer Richtung von der Mitnehmer-Anpreßeinheit 8 wegzubewegen.

Darüber hinaus sind die Drehzapfen 5 und die Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7 zwischen den Innenflächen 2a, 2a des Paars von Antriebsscheiben 2, 2 und den Innenflächen 4a, 4a des Paars von Abtriebsscheiben 4, 4 vorgesehen. Die Drehzapfen werden um die Gelenke geschwenkt, welche in Schwenkstellung relativ zu der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 gebracht werden. Die Leistungsübertragungs-Reibrollen 7 weisen eine kugelförmig konvex gestaltete Außenumfangsfläche 7a auf und sind drehbar auf den Verlagerungswellen 6 gelagert, welche von den Drehzapfen 5 gehalten werden. Dann werden die Außenumfangsflächen 7a der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7 in Kontakt mit den Innenflächen 2a, 4a der Antriebs- bzw. Abtriebsscheiben 2, 4 mittels einer von der Mitnehmer- Anpreßeinheit 8 auf gebrachten Anpreßkraft gebracht.

Aufgrund dieser Konstruktion, bei welcher das Paar von stufenlosen Reibrollengetrieben mit toroidförmigen Reibscheiben wie oben beschrieben konstruiert ist, wird ein mittels der einzigen Antriebswelle eingegebenes Drehmoment auf die eine Antriebsscheibe 2 mittels einer Flanschscheibe 17, der Mitnehmerscheibe 9 und der Mitnehmer-Anpreßeinheit 8 übertragen. Die Antriebsscheibe 2 rotiert zusammen mit der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14. Aufgrund der Rotation der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 dreht sich die Antriebsscheibe 2 mit dieser. Mit der Rotation der Drehmomentübertragungs-Hohlwelle 14 dreht sich die andere Antriebsscheibe 2 synchron mit der oben genannten, einen Antriebsscheibe 2.

Die Drehbewegung des Paars von Antriebsscheiben 2, 2, welche synchron zueinander mittels der Drehmomentübertragungs- Hohlwelle 14 rotieren, werden jeweils mittels der Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7 auf das Paar von Abtriebsscheiben 4, 4 übertragen. Die Hülse 19, welche sich mit den beiden Abtriebsscheiben 4, 4 in Form einer Klauenkupplungsverbindung im Eingriff befindet, wird dadurch gedreht. Infolge der Drehbewegung dieser zylindrischen Hülse 19 und damit des Abtriebs-Stirnrads 18 wird diese Drehbewegung nach außen übertragen.

Wenn dieses Getriebe in ein Kraftfahrzeug mit Frontmotor und Heckantrieb integriert wird, ist es von Vorteil, wenn

• 1) das hintere Ende der Kurbelwelle des Motors und das vordere Ende der Kardanwelle im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind; und
• 2) die einzelnen Komponenten des Getriebes im wesentlichen gleichmäßig um die oben beschriebene gerade Linie herum angeordnet sind.

Andererseits ist das Paar von stufenlosen Reibrollengetrieben mit toroidförmigen Reibscheiben in Tandemanordnung angeordnet. Im Falle dieser Konstruktion ist es unmöglich, sofern keine Änderung vorgenommen wird, die Antriebswelle 1, welche mit der Kurbelwelle verbunden ist, und die Abtriebswelle, welche mit der Kardanwelle verbunden ist, auf der gleichen Linie anzuordnen. Das heißt, die Abgriffswelle, auf welcher ein Zahnrad angeordnet ist, welches mit dem Abtriebszahnrad kämmt, ist auf jeden Fall seitlich versetzt bezogen auf die Verlängerungslinie der Antriebswelle 1 um einen solchen Abstand angeordnet, welcher der Summe des Radius des Abtriebszahnrads 18 und eines Radius des oben erwähnten Abgriffszahnrads entspricht. Infolgedessen, wenn die Abgriffswelle direkt als Abtriebswelle verwendet wird, ist es unmöglich, das hintere Ende der Kurbelwelle des Motors und das Vorderende der Kardanwelle auf der gleichen, geraden Linie anzuordnen. Aus diesem Grund ist es aus der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 3-2041 bekannt, die Antriebswelle 1 und die Abtriebswelle konzentrisch zueinander anzuordnen. Gleichzeitig ist das Vorderende dieser Abtriebswelle mittels des Zahnrads mit dem Hinterende der Abgriffswelle verbunden. Wie mehr im einzelnen anhand von Fig. 5 veranschaulicht ist, sind zwei Abschnitte der Abgriffswellen 23, 23 parallel zu der Antriebswelle 1 seitlich versetzt Seite an Seite verlaufend angeordnet. Gleichzeitig sind die Zahnräder 24, 24 mit den Vorderenden der Abgriffswellen 23, 23 verbunden, wobei die Zahnräder 24, 24 mit dem Abtriebs-Stirnrad 18 kämmen.

Andererseits sind die Zahnräder 25, 25 mit den Hinterenden der Abgriffswellen 23, 23 verbunden und kämmen mit einem Zahnrad 27, welches mit dem Vorderende der Abtriebswelle 26 verbunden ist. Mittels der oben beschriebenen Konstruktion kann das Drehmoment zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 26 übertragen werden, welche konzentrisch zueinander angeordnet sind.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion ist jedoch das Hinterende des Getriebes mit dem aus den Zahnrädern 25, 27 bestehenden Getriebemechanismus versehen. Dadurch erhöht sich das Gewicht im hinteren Abschnitt des Getriebes ungewünscht stark. Wenn das Getriebe in das Fahrzeug montiert wird, wird das Vorderende dieses Getriebes mit dem Hinterende des Motors verbunden. Infolgedessen dient das Hinterende des Getriebes als freies Ende. Wenn das Gewicht dieses hinteren Endabschnitts des Getriebes jedoch ungewünscht stark ansteigt, steigen auch Vibrationen und die Geräuschentwicklung während des Betriebs des Motors, welche auf das Getriebe einwirken, ungewünscht stark an. Darüber hinaus ist es bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion schwierig, die Zentren der Antriebsscheiben 2, 2 und der Abtriebsscheiben 4, 4 konzentrisch zu den Zentren der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 anzuordnen. Ein geeigneter Getriebewirkungsgrad kann damit möglicherweise nicht erzielt werden.

Das heißt, die Rollen 11, 11 drücken auf die Außenfläche der Abtriebsscheiben 4, 4 bei Betätigen des Getriebes. In diesem Moment bewegen sich die Antriebsscheibe 2 und die Abtriebsscheibe 4, welche gemäß Fig. 5 auf der linken Seite angeordnet sind, etwas bezogen auf die gleiche Figur nach links. Infolgedessen weichen die Krümmungen der Innenflächen 2a, 4a der beiden Scheiben 2, 4 etwas von der Krümmungsmitte der Leistungsübertragungs-Reibrollen 7 ab, deren Außenfläche 7a in Kontakt mit den beiden Innenflächen 2a, 4a kommen. Dies verschlechtert den Kontaktzustand zwischen den Flächen 2a, 4a und 7a. Dies verschlechtert auch den Wirkungsgrad des Getriebes hinsichtlich der Leistungsübertragung zwischen der Antriebsscheibe 2 und der Abtriebsscheibe 4.

Darüber hinaus ist es erforderlich, daß die Antriebsscheibe 2 als wesentlicher Bestandteil des stufenlosen Reibrollengetriebes mit den toroidförmigen Reibscheiben sich nicht relativ um den Wellenteil drehen kann, welcher diese Antriebsscheibe stützt, jedoch gleichzeitig so auf diesen Wellenteil abgestützt sein muß, daß die Antriebsscheibe in Axialrichtung verschiebbar ist. Zu diesem Zweck sind keilwellenartige Mitnehmernuten 125 wie in Fig. 7 gezeigt vorgesehen, welche über die gesamte Länge der Innenumfangsfläche der Antriebsscheibe 2 ausgebildet sind, welche in das herkömmliche stufenlose Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, integriert ist.

Wenn die keilwellenartigen Mitnehmernuten 125, wie oben beschrieben, über die gesamte Länge des Innenumfangs der Antriebsscheibe 2 ausgebildet sind, ist deren Herstellung einfach zu verwirklichen. Aus diesem Grund sind dann die Herstellungskosten der Antriebsscheibe nicht übermäßig hoch.

Jedoch ist es andererseits eine Zielsetzung der Erfindung, ein stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben zu schaffen (vgl. Fig. 1, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt), wobei die erzeugten Vibrationen und Geräusche beim Betrieb gering sind. Im Fall eines solchen Getriebes, wie in Fig. 8 gezeigt ist, sind die keilwellenartigen Mitnehmernuten 125 nicht über die gesamte Länge der Innenumfangsfläche der Antriebsscheibe 2 ausgebildet, sondern erstrecken sich nur über einen Teilbereich davon in Axialrichtung. Darüber hinaus ist es erforderlich, daß der Außendurchmesser R der jeweiligen keilwellenartigen Mitnehmernut 125 größer als ein Innendurchmesser r (R < r) der sich durch die Antriebsscheibe 2 erstreckenden Zentralöffnung 93 ist.

Die Herstellung der in Fig. 8 dargestellten Antriebsscheibe 2 ist schwierig. Dadurch, daß gefordert wird, daß die Herstellungskosten zum Herstellen der Antriebsscheibe 2 nicht erhöht werden, ergibt sich ein weiteres Problem.

Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben zu schaffen, wobei geringe Vibrationen und eine geringe Geräuschentwicklung vorhanden ist, und wobei die Gewichts-Balance hinsichtlich der Integration des Getriebes in ein Kraftfahrzeug verbessert ist.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben zu schaffen, wobei die vorstehende Aufgabe gelöst wird und gleichzeitig die Herstellungskosten der verwendeten Reibscheiben gering sind.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein stufenlos verstellbares Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben erreicht, welches versehen ist mit: einem Gehäuse; einer festen Trennwand, welche im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist; einer in einem Teil der Trennwand ausgebildeten Durchgangsöffnung; einer drehbar innerhalb des Gehäuses gelagerten Antriebswelle; einem an der Antriebswelle befestigten Antriebszahnrad; einer parallel zu der Antriebswelle im Inneren des Gehäuses derart verlaufenden Abtriebswelle, daß diese durch einen Zentralteil der Durchgangsöffnung hindurch verläuft und unabhängig von der Antriebswelle drehbar ist; einem Paar von Abtriebsscheiben, deren Innenflächen in Form eines Kugelkalotten-Querschnitts konkav gestaltet sind und in einem Abstand zueinander an dem Außenumfang der Abtriebswelle befestigt sind; einem inneren Rotationszylinder, welcher drehbar auf dem Außenumfang der Abtriebswelle einwärts bezogen auf die Durchgangsöffnung zwischen dem Paar von Abtriebsscheiben gelagert ist; einem Paar von Antriebsscheiben, welche derart an einem jeweiligen der beiden Enden des inneren Rotationszylinders abgestützt sind, daß sie nur in Axialrichtung bezogen auf den inneren Rotationszylinder verlagerbar sind; einem äußeren Rotationszylinder, welcher drehbar auf dem Außenumfang des inneren Rotationszylinders gelagert ist und einwärts bezogen auf die Durchgangsöffnung zwischen dem Paar von Antriebsscheiben angeordnet ist; einem Kugellager, welches zwischen dem äußeren Rotationszylinder und der Trennwand angeordnet ist, um auf den äußeren Rotationszylinder aufgebrachte Axialkräfte und Radialkräfte aufnehmen zu können; einem an der Außenumfangsfläche eines Mittelteils des äußeren Rotationszylinders befestigten angetriebenen Zahnrad, welches mit dem Antriebszahnrad kämmt; einem Paar von derart auf beiden Enden des äußeren Rotationszylinders abgestützten Mitnehmerscheiben, so daß diese nur in Axialrichtung des äußeren Rotationszylinders verschiebbar sind und daß deren eine Flächen den Außenflächen des Paars von Antriebsscheiben zugewandt sind; Mitnehmerflächen, welche in Umfangsrichtung konkav und konvex gestaltet sind und mindestens auf der einen Fläche der Mitnehmerscheiben und der Außenflächen des Paars von Antriebsscheiben vorgesehen sind; einer Mehrzahl von sich in Radialrichtung erstreckenden Rollen, welche zwischen den einen Flächen der Mitnehmerscheiben und den Außenflächen des Paars von Antriebsscheiben angeordnet sind; einem Paar von Federelementen, welche zwischen einem an dem äußeren Rotationszylinder befestigten Teil und der anderen Fläche der Mitnehmerscheiben angeordnet sind und die Mitnehmerscheiben in Richtung der Antriebsscheiben drücken; einer Mehrzahl Schwenkgelenken zum Schwenken von Drehzapfen, wodurch diese in eine geschwenkte Stellung relativ zu der Antriebswelle und der Abtriebswelle gebracht werden können; und einer Mehrzahl von mit kugelförmig konvexen Umfangsflächen versehenen Leistungsübertragungs-Reibrollen, welche drehbar auf Verlagerungswellen gelagert sind, welche von den Drehzapfen festgehalten werden, wobei die Leistungsübertragungs-Reibrollen zwischen der Antriebs- und Abtriebsscheibe angeordnet sind.

Bei dem so konstruierten stufenlosen Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben werden aufgrund einer Rotation der Antriebswelle der äußere Rotationszylinder und das Paar von Mitnehmerscheiben, welche an den beiden Enden des äußeren Rotationszylinders abgestützt sind, mittels des Antriebszahnrads und des angetriebenen Zahnrads in Rotation versetzt. Die Drehbewegung der Mitnehmerscheiben wird mittels einer Mehrzahl von Rollen auf das Paar von Antriebsscheiben übertragen, welche auf beiden Enden des inneren Rotationszylinders abgestützt sind.

Das Paar von Antriebsscheiben wird derart auf den beiden Enden des inneren Rotationszylinders abgestützt, daß nur eine Verschiebung in Axialrichtung möglich ist. Die beiden Antriebsscheiben rotieren so synchron zueinander. Darüber hinaus wird eine Radialkraft und eine Axialkraft, welche auf den äußeren Rotationszylinder aufgebracht wird, von der Trennwand mittels Kugellagern aufgenommen. Die Position des äußeren Rotationszylinders weicht daher weder in Axialrichtung, noch in Radialrichtung von der Sollposition ab.

Aufgrund der Wirkung der Mitnehmer-Anpreßeinheit, welche die oben beschriebenen Rollen enthält, rotiert das Paar von Antriebsscheiben zusammen mit dem inneren Rotationszylinder um die Abtriebswelle, während eine Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen auf diese drückt. Im Ergebnis dreht die Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen sich um die jeweilige Verlagerungswelle, während deren Umfangsflächen gegen die Innenflächen der Antriebsscheiben und Abtriebsscheiben drücken. Die Drehbewegungen des Paars von Antriebsscheiben wird auf das Paar von Abtriebsscheiben übertragen, welche an der Außenumfangsfläche der Abtriebswelle fixiert sind. Die Abtriebswelle wird dadurch gedreht.

Die Abtriebsscheiben verbleiben in ihren vorbestimmten Positionen auf der Außenumfangsfläche der Abtriebswelle fixiert und bewegen sich daher nicht. Demgemäß weicht die axiale Position von der jeder der Abtriebsscheiben nicht von einer gewünschten Position ab, auch wenn das Paar von Antriebsscheiben gegen die Abtriebsscheiben aufgrund der Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen drückt. Infolgedessen können die Drehmomente mit einem hohen Wirkungsgrad zwischen den Antriebsscheiben und Abtriebsscheiben übertragen werden.

Wenn ein Getriebe-Übersetzungs- oder -Untersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle geändert wird, wie dies wie bei den herkömmlichen, oben beschriebenen Vorrichtungen geschieht, werden die Drehzapfen um die Gelenke geschwenkt. Die Neigungswinkel der Verlagerungswellen werden dabei variiert.

Bei dem so konstruierten stufenlosen Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben können die wesentlichen Komponenten wie Antriebs- und Abtriebsscheiben, die Drehzapfen, und die Leistungsübertragungs-Reibrollen um die Abtriebswelle herum, beispielsweise konzentrisch, angeordnet werden. Aus diesem Grund kann das Vorderende der Kardanwelle mit dem hinteren Ende der Abtriebswelle ohne die Zwischenschaltung eines Getriebemechanismus verbunden werden. Infolgedessen erhöht sich das Gewicht am hinteren Endteil des stufenlos verstellbaren Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben nicht. Im Falle der Integration dieses stufenlosen Reibrollengetriebes in ein Fahrzeug, kann so das Gewicht am hinteren und damit freien Enden des Getriebes klein gehalten werden. Dadurch können Vibrationen und Geräuschentwicklungen während des Betriebs klein gehalten werden.

Dies wird erfindungsgemäß auch durch eine Scheibe für ein stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben erreicht, wobei die Innenfläche der Scheibe kugelkalottenförmig konkav gestaltet ist und eine kreisringförmige Gesamtgestalt, sowie keilwellenartige Mitnehmernuten aufweist, welche über einen Teilbereich der Innenumfangsfläche einer Zentralöffnung in Axialrichtung verlaufend ausgebildet sind, wobei die Scheibe versehen ist mit: einer ringförmigen Ausnehmung, welche in der Seitenfläche eines Scheibenkörpers konzentrisch zu der Zentralöffnung ausgebildet ist; und einem Ringelement mit einem Außenumfangsteil, welcher fest in die ringförmige Ausnehmung eingepaßt ist und dessen Innendurchmesser größer als ein Innendurchmesser der Zentralöffnung ist, wobei das Ringelement in das Innere der ringförmigen Ausnehmung eingepaßt wurde, während die keilwellenartigen Mitnehmernuten bereits in der Innenumfangsfläche des Ringelements ausgebildet waren, und die Scheibe und das Ringelement nach dessen Einpassen so eine Einheit bilden. Bei der so konstruierten Scheibe für das stufenlose Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben gemäß der Erfindung können die keilwellenartigen Mitnehmernuten in einem Bereich der Innenumfangsfläche der Scheiben ausgebildet sein, dessen Durchmesser größer als der der Zentralöffnung ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt, welcher ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Seitenansicht, welche eine grundsätzliche Konstruktion eines stufenlos verstellbaren Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben bei einer Stellung maximaler Untersetzung zeigt;

Fig. 3 eine Seitenansicht der gleichen Konstruktion wie in Fig. 2 in einer Stellung maximaler Übersetzung;

Fig. 4 einen Schnitt eines ersten Beispiels einer herkömmlichen Konstruktion;

Fig. 5 einen Schnitt eines zweiten Beispiels einer herkömmlichen Konstruktion;

Fig. 6 einen Schnitt eines halben Teils, worin ein Ausführungsbeispiel der auf die Antriebsscheibe angewandten Erfindung gezeigt ist;

Fig. 7 einen Schnitt eines halben Teils einer herkömmlichen Antriebsscheibe; und

Fig. 8 einen Schnitt einer Hälfte der Antriebsscheibe, welche für die Erfindung verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das nicht dargestellte Gehäuse umschließt die Maschinenelemente eines stufenlos verstellbaren Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben. Eine feste Trennwand 28 ist im Inneren des Gehäuses vorgesehen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Trennwand 28 als eine Doppelwand ausgebildet. Eine kreisrunde Durchgangsöffnung 29 ist in einem Teil der Trennwand 28 geformt.

Die Antriebswelle 1 ist derart auf einem nicht dargestellten Wälzlager gelagert, daß sie sich nur relativ zu dem Gehäuse drehen kann (also nicht in Axialrichtung verschiebbar ist). Ein Antriebszahnrad 30 ist in einem mittleren Bereich der Antriebswelle 1 an dieser befestigt. Weiter ist eine Abtriebswelle 31 ebenfalls derart auf einem nicht dargestellten Wälzlager parallel zu der Antriebswelle 1 so gelagert, daß sie nur in dem Gehäuse rotieren kann (sich nicht in Axialrichtung verschieben kann). Ein mittlerer Abschnitt der Abtriebswelle 31 durchdringt den Mittelteil der Durchgangsöffnung 29.

Ein Paar von Abtriebsscheiben 4, 4 weisen Innenflächen 4a, 4a auf, welche mit einem konkaven, kugelkalottenförmigen Querschnitt in Axialrichtung versehen sind. Die Abtriebsscheiben 4, 4, welche im Abstand zueinander angeordnet sind, sind an derartigen Stellen bezogen auf die Trennwand 28 befestigt, daß diese in einem Mittelteil zwischen den Innenflächen 4a, 4a angeordnet ist, wobei die beiden Innenflächen 4a, 4a einander zugewandt sind.

Weiter ist der innere Rotationszylinder 32 drehbar auf einem Paar von Nadellagern 33, 33 auf der Außenumfangsfläche des Mittelteils der Abtriebswelle 31 zwischen der Durchgangsöffnung 29 und dem Paar von Abtriebsscheiben 4, 4 gelagert. Ein Paar von Antriebsscheiben 2, 2 sind derart an beiden Enden des inneren Rotationszylinders 32 abgestützt, daß sie nur in deren Axialrichtung (gemäß Fig. 1 nach links oder rechts) auf dem inneren Rotationszylinder 32 verschiebbar sind.

Keilwellenartige Mitnehmerrippen 35, 35 sind jeweils auf den Außenumfangsflächen beider Enden des inneren Rotationszylinders 32 ausgebildet. Ringelemente 38, 38 sind auf ihrer Innenumfangsfläche mit keilwellenartigen Mitnehmernuten 37, 37 versehen, welche im Inneren von ringförmigen Ausnehmungen 36, 36 angeordnet sind, welche in einem Endteil der Außenfläche der Antriebsscheiben 2, 2 mehr im Bereich des Innenumfangs angeordnet sind. Stahlkugeln 39, 39 sind zwischen den keilwellenartigen Mitnehmerrippen 35, 35 und den keilwellenartigen Mitnehmernuten 37, 37 angeordnet. Kugelgelagerte Keilwellen 40, 40 sind zwischen beiden Enden des inneren Rotationszylinders 32 und den jeweils zugehörigen Antriebsscheiben 2, 2 angeordnet. Aus diesem Grund können die Antriebsscheiben 2, 2 leicht in Axialrichtungen des inneren Rotationszylinders 32 verschoben werden, aber können nicht relativ zu dem inneren Rotationszylinder 32 rotieren. Das heißt, das Paar von Antriebsscheiben 2, 2 rotiert synchron zueinander mittels des inneren Rotationszylinders 32.

Darüber hinaus sind Nadellager 34, 34 zwischen der Innenumfangsfläche der Antriebsscheiben 2, 2 und der Außenumfangsfläche der Abtriebswelle 31 angeordnet. Die Antriebsscheiben 2, 2 und die Abtriebswelle 31 sind dabei relativ zueinander drehbar.

Ein äußerer Rotationszylinder 41 ist mittels Nadellagern 42, 42 auf dem Außenumfang des inneren Rotationszylinders 32 gelagert. Dieser äußere Rotationszylinder 41 ist einwärts bezogen auf die Durchgangsöffnung 29 zwischen dem Paar von Antriebsscheiben 2, 2 angeordnet.

Ein angetriebenes Zahnrad 43 kämmt mit dem Antriebszahnrad 30, welches bereits weiter oben beschrieben wurde, wobei das angetriebene Zahnrad 43 einstückig mit der Außenumfangsfläche des Mittelteils des äußeren Rotationszylinders 41 verbunden ist. Dieses angetriebene Zahnrad ist im Inneren der als Doppelwand ausgebildeten Trennwand drehbar. Innere Lagerringe 45, 45 der Schrägkugellager 44, 44 sind fest auf den Außenumfang des äußeren Rotationszylinders 41 an derartigen Stellen gepaßt, daß das angetriebene Zahnrad 43 in der Mitte zwischen diesen beiden Lagern angeordnet ist. Darüber hinaus sind die äußeren Lagerringe 46, 46 der Kugellager 44, 44 fest in abgestufte Aufnahmeabschnitte 47, 47 eingepaßt, welche an den Innenumfangskanten der Durchgangsöffnung 29 ausgebildet sind. Im Ergebnis werden sowohl eine radiale Last, als auch eine axiale Schubkraft, welche auf den äußeren Rotationszylinder 41 einwirken, von dem Paar von Kugellagern 44, 44 aufgenommen.

Ein Paar von Mitnehmerscheiben 9, 9 sind derart auf beiden Enden des äußeren Rotationszylinders 41 abgestützt, daß sie nur in Axialrichtung bezogen auf den äußeren Rotationszylinder 41 verschiebbar sind. Genauer gesagt, sind keilwellenartige Mitnehmerrippen 48, 48 auf der Außenumfangsfläche auf beiden Enden des äußeren Rotationszylinders 41 ausgebildet und befinden sich mit keilwellenartigen Mitnehmernuten 49, 49 im Eingriff, welche in der Innenumfangsfläche der Mitnehmerscheiben 9, 9 ausgebildet sind. Infolgedessen sind die Mitnehmerscheiben 9, 9 in Axialrichtung auf dem äußeren Rotationszylinder 41 verschiebbar, aber es ist keine Relativdrehung relativ zu dem äußeren Rotationszylinder 41 möglich. Das heißt, das Paar von Mitnehmerscheiben 9, 9 rotiert synchron zueinander aufgrund des äußeren Rotationszylinders 41.

Weiter können die Mitnehmerflächen 12, 13 in Umfangsrichtung gesehen konkav und dann konvex auf ihrer einen Fläche der Mitnehmerscheiben 9, 9 geformt sein, sowie auf der anderen Fläche des Paars von Antriebsscheiben 2, 2. Gleichermaßen sind eine Mehrzahl von Rollen 11, 11 in Radialrichtung zwischen den beiden Mitnehmerflächen 12, 13 angeordnet. Eine Mitnehmer- Anpreßeinheit 8 wird auf diese Weise ausgebildet. Darüber hinaus ist ein Paar von Tellerfedern 50, 50 vorgesehen, welche als elastische Elemente dienen, und ein Paar von Axial- Nadellagern 51, 51 sind zwischen den inneren Lagerringen 45, 45 fest auf den Außenumfang des äußeren Rotationszylinders 41 gepaßt und wälzen mit ihrer anderen Seite auf den Mitnehmerscheiben 9, 9. Eine Oberfläche der Mitnehmerscheiben 9, 9 ist mit ihrer Außenfläche gegen die Antriebsscheibe 2, 2 gepreßt.

Darüber hinaus ist eine Mehrzahl von Drehzapfen 5, 5 um nicht dargestellte Gelenke schwenkbar, welche in Schwenkposition relativ zu der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 31 angeordnet sind. Die Schwenkzapfen 5, 5 sind zwischen dem Paar von Antriebsscheiben 2, 2 und Abtriebsscheiben 4, 4 auf dem Außenumfang der Abtriebswelle 31 angeordnet. Weiter sind eine Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 mit einer kugelförmig konvexen Außenumfangsfläche 7a drehbar auf Verlagerungswellen 6, 6 angeordnet, welche von den Drehzapfen 5, 5 gehalten werden. Gleichzeitig sind die Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 zwischen den Antriebs- und Abtriebsscheiben 2, 4 angeordnet.

Bei dem so konstruierten, stufenlosen Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibflächen werden durch die Rotation der Antriebswelle 1 der äußere Rotationszylinder 41 und das Paar von Mitnehmerscheiben 9, 9, welche auf beiden Enden des äußeren Rotationszylinders 41 abgestützt sind, mittels des Antriebszahnrads 30 und des angetriebenen Zahnrads 43 gedreht. Die Rotation der Mitnehmerscheiben 9, 9 wird auf das Paar von Antriebsscheiben 2, 2 mittels der Mehrzahl von Rollen 11, 11 übertragen, wobei die Antriebsscheiben 2, 2 auf beiden Enden des inneren Rotationszylinders 32 abgestützt sind. Die Antriebsscheiben des Paars von Antriebsscheiben 2, 2 sind derart auf beiden Enden des inneren Rotationszylinders 32 abgestützt, daß sie nur in Axialrichtung verschoben werden können. Die Antriebsscheiben 2, 2 drehen sich daher synchron zueinander.

Dabei wird der äußere Rotationszylinder 41 mit Hilfe der Trennwand 28 aufgrund des Paars von Kugellagern 44, 44 festgehalten. Als Antriebszahnrad 30 und als angetriebenes Zahnrad 43 können daher schrägverzahnte Zahnräder, beispielsweise schrägverzahnte Stirnräder, verwendet werden. Sogar wenn bei dieser Anordnung eine Axialkraft auf den äußeren Rotationszylinder 41 aufgebracht wird, verändert der äußere Rotationszylinder 41 seine Lage in Axialrichtung nicht. Infolgedessen werden die Drehmomente von dem Paar von Mitnehmerscheiben 9, 9 auf das Paar von Antriebsscheiben 2, 2 unter den gleichen Bedingungen übertragen. Es wird keine große Torsionsspannung auf den inneren Rotationszylinder 32 aufgrund einer Differenz zwischen den Drehmomenten, wie sie von den beiden Antriebsscheiben 2, 2 übertragen werden, aufgebracht.

Wie oben beschrieben, drehen sich die Antriebsscheiben 2, 2 um die Abtriebswelle 31 zusammen mit dem inneren Rotationszylinder 32. Die Antriebsscheiben 2, 2 werden gedreht, während sie von der Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 mittels der Mitnehmer-Anpreßeinheiten 8, 8 angepreßt werden, welche die Mehrzahl von Rollen 11, 11 beinhaltet. Im Ergebnis rotiert die Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 um die Verlagerungsrollen 6, 6, während deren Umfangsflächen 7a, 7a gegen die Innenflächen 2a, 4a der Antriebsscheiben 2, 2 und der Abtriebsscheiben 4, 4 gepreßt werden. Infolgedessen werden die Drehbewegungen des Paars von Antriebsscheiben 2, 2 zu dem Paar von Abtriebsscheiben 4, 4 übertragen, welche an der Außenumfangsfläche der Abtriebswelle 31 befestigt sind, wodurch die Abtriebswelle 31 gedreht wird.

Die Abtriebsscheiben 4, 4 verbleiben fest in vorbestimmten Positionen bezogen auf die äußere Umfangsfläche der Abtriebswelle 31 und bewegen sich daher nicht. Auch wenn das Paar von Antriebsscheiben 2, 2 mittels der Mehrzahl von Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7 gegen die Abtriebsscheiben 4, 4 angepreßt werden, weichen die Axialrichtungs-Positionen der Antriebsscheiben 2, 2 nicht von den gewünschten Positionen ab. Infolgedessen können die Drehmomente immer mit hohem Wirkungsgrad zwischen den Antriebsscheiben 2, 2 und den Abtriebsscheiben 4, 4 übertragen werden.

Wenn das Getriebe-Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 31 wie im Fall des oben diskutierten Stands der Technik geändert werden soll, werden die Drehzapfen 5, 5 um ihre Gelenke geschwenkt. Die Schwenkwinkel der Verlagerungswellen 6, 6 werden dabei verändert, um die Kontaktstellen zwischen den Umfangsflächen 7a, 7a der Leistungsübertragungs-Reibrollen, welche schwenkbar auf den Verlagerungswellen 6, 6 gelagert sind, und den Innenflächen 2a, 4a der Antriebsscheiben 2, 2 bzw. der Abtriebsscheiben 4, 4 zu ändern.

Im Fall des so konstruierten stufenlosen Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben können die wesentlichen Elemente wie die Antriebs- und Abtriebsscheiben 2, 4, die Drehzapfen 5, 5, und die Leistungsübertragungs-Reibrollen 7, 7, koaxial um den Außenumfang der Abtriebswelle 31 angeordnet werden. Aus diesem Grund kann wie bei der in Fig. 5 gezeigten, herkömmlichen Ausführungsform das Vorderende einer Kardanwelle mit dem Hinterende der Abtriebswelle 31 ohne die Zwischenschaltung eines Getriebemechanismus verbunden werden. Infolgedessen erhöht sich das Gewicht des hinteren Endteils des stufenlosen Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben nicht. Im Falle des Einbaus dieses stufenlosen Reibrollengetriebes in ein Kraftfahrzeug kann daher das Gewicht des hinteren Endes, welches das freie Ende bildet, auf einem geringen Wert gehalten werden. Vibrationen und Geräuschentwicklung, welche während des Betriebs auftreten, können auf einem niedrigen Wert gehalten werden.

Das heißt, wenn ein Kraftfahrzeug-Getriebe entsprechend dem erfindungsgemäßen, stufenlosen Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben konstruiert ist, verläuft die Abtriebswelle 31 längs der Verbindungslinie zwischen einer Kurbelwelle des Motors und einer Kardanwelle, mit welcher das Getriebe abtriebsseitig verbunden ist, wodurch so ein Antriebssystem ausgebildet wird. Demzufolge ist die Antriebswelle 1 seitlich versetzt zu der Verlängerung der Kurbelwelle angeordnet. Aus diesem Grund wird das Antriebsdrehmoment von der Kurbelwelle auf die Antriebswelle 1 mittels eines Getriebemechanismus übertragen, welcher an dem Vorderende des stufenlosen Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben angeordnet, d. h. in der Nähe des Verbindungsteils für die Verbindung zwischen dem Motor und dem Getriebe.

Auch wenn das Gewicht am Vorderende in der Nähe des Verbindungsteils zwischen dem Motor und dem Getriebe sich um einen gewissen Betrag erhöht, besteht für das Getriebe nicht die Möglichkeit großer Vibrationen oder der Erzeugung von Geräuschen während des Betriebs des Motors.

Das stufenlose Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben ist konstruiert und arbeitet wie oben beschrieben. Es ist so möglich, ein praktisches Kraftfahrzeuggetriebe zu verwirklichen, wobei die Vibrationen und Geräusche, welche während des Betriebs auftreten, klein gehalten werden.

Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Diejenigen Teile, welche bereits bei dem obigen Ausführungsbeispiel erläutert werden, werden an dieser Stelle nicht erneut erläutert.

Wie Fig. 6 zeigt, sind die Antriebsscheiben 2, 2 als Kombination eines Scheibenkörpers 102 und eines Ringelements 38 konstruiert. Ein Zentralteil der Seitenfläche des Scheibenkörpers 102 dieser Komponenten weist eine ringförmige Ausnehmung 36 auf, welche rings des gesamten Umfangs und konzentrisch zu einer Zentralöffnung 93 ausgebildet ist, durch welche die Abtriebswelle 31 in den Scheibenkörper 102 eingesetzt ist. Das Ringelement 38 weist einen Außenumfangsteil auf, welcher fest in die ringförmige Ausnehmung 36 eingepaßt werden kann. Das Ringelement 38 weist auch einen Innendurchmesser auf, welcher kleiner als der Durchmesser der Zentralöffnung 93 ist. Die oben erwähnten, keilwellenartigen Mitnehmernuten 37 wurden im voraus vor dem Einpassen des Ringelements 38 in die ringförmige Ausnehmung 36 hergestellt. Dann wird das ringförmige Element 38 mit seiner Innenumfangsfläche, welche mit den keilwellenartigen Mitnehmernuten 37 versehen ist, in die ringförmige Ausnehmung 36 eingepaßt, wodurch eine Verbindung zwischen dem Scheibenkörper 102 und dem Ringelement 38 entsteht. Auf diese Weise wird die Antriebsscheibe 2 ausgebildet.

Einige Teile der Antriebsscheiben 2, 2, welche wie oben beschrieben konstruiert sind, werden auf beiden Enden des inneren Rotationszylinders 32 angeordnet. In diesem montierten Zustand sind kugelgelagerte Keilwellen 15, 15 zwischen beiden Enden des inneren Rotationszylinders 32 und den Antriebsscheiben 2, 2 mit dazwischen befindliche Kugeln 39, 39 ausgebildet, welche zwischen den keilwellenartigen Mitnehmerrippen 35, 35 und den keilwellenartigen Mitnehmernuten 37, 37 eingebracht sind. Infolgedessen können die Antriebsscheiben 2, 2 leicht in Axialrichtung des inneren Rotationszylinders 32 verschoben werden, können sich aber nicht relativ zu dem inneren Rotationszylinder 32 drehen. Das heißt, das Paar von Antriebsscheiben 2, 2 rotiert synchron zueinander aufgrund des inneren Rotationszylinders 32.

Das stufenlose Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben ist wie oben beschrieben konstruiert und wirkt wie oben beschrieben. Das gleiche Getriebe kann deshalb mit geringen Kosten und ohne großen Arbeitsaufwand hergestellt werden. Dennoch ist es so möglich, ein stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben zu schaffen, bei welchem nur eine geringe Geräuschentwicklung und geringe Vibrationen während des Betriebs auftreten.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Erfindung auf die Antriebsscheiben angewendet. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Erfindung auf die Abtriebsscheiben anzuwenden, d. h. die Abtriebsscheiben wie in den Fig. 6 und 8 gezeigt zu gestalten, wenn es sich als erforderlich erweisen sollte, um eine Modifikation der Konstruktion des stufenlosen Reibrollengetriebes mit toroidförmigen Reibscheiben zu verwirklichen.

Claims (2)

1. Stufenlos verstellbares Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben, welches versehen ist mit:
einem Gehäuse;
einer festen Trennwand, welche im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist;
einer in einem Teil der Trennwand ausgebildeten Durchgangsöffnung;
einer drehbar innerhalb des Gehäuses gelagerten Antriebswelle;
einem an der Antriebswelle befestigten Antriebszahnrad;
einer parallel zu der Antriebswelle im Inneren des Gehäuses derart verlaufenden Abtriebswelle, daß diese durch einen Zentralteil der Durchgangsöffnung hindurch verläuft und unabhängig von der Antriebswelle drehbar ist;
einem Paar von Abtriebsscheiben, deren Innenflächen in Form eines Kugelkalotten-Querschnitts konkav gestaltet sind und in einem Abstand zueinander an dem Außenumfang der Abtriebswelle befestigt sind;
einem inneren Rotationszylinder, welcher drehbar auf dem Außenumfang der Abtriebswelle einwärts bezogen auf die Durchgangsöffnung zwischen dem Paar von Abtriebsscheiben gelagert ist;
einem Paar von Antriebsscheiben, welche derart an einem jeweiligen der beiden Enden des inneren Rotationszylinders abgestützt sind, daß sie nur in Axialrichtung bezogen auf den inneren Rotationszylinder verlagerbar sind;
einem äußeren Rotationszylinder, welcher drehbar auf dem Außenumfang des inneren Rotationszylinders gelagert ist und einwärts bezogen auf die Durchgangsöffnung zwischen dem Paar von Antriebsscheiben angeordnet ist;
einem Kugellager, welches zwischen dem äußeren Rotationszylinder und der Trennwand angeordnet ist, um auf den äußeren Rotationszylinder aufgebrachte Axialkräfte und Radialkräfte aufnehmen zu können;
einem an der Außenumfangsfläche eines Mittelteils des äußeren Rotationszylinders befestigten angetriebenen Zahnrad, welches mit dem Antriebszahnrad kämmt;
einem Paar von derart auf beiden Enden des äußeren Rotationszylinders abgestützten Mitnehmerscheiben, so daß diese nur in Axialrichtung des äußeren Rotationszylinders verschiebbar sind und daß deren eine Flächen den Außenflächen des Paars von Antriebsscheiben zugewandt sind;
Mitnehmerflächen, welche in Umfangsrichtung konkav und konvex gestaltet sind und mindestens auf der einen Fläche der Mitnehmerscheiben und der Außenflächen des Paars von Antriebsscheiben vorgesehen sind;
einer Mehrzahl von sich in Radialrichtung erstreckenden Rollen, welche zwischen den einen Flächen der Mitnehmerscheiben und den Außenflächen des Paars von Antriebsscheiben angeordnet sind;
einem Paar von Federelementen, welche zwischen einem an dem äußeren Rotationszylinder befestigten Teil und der anderen Fläche der Mitnehmerscheiben angeordnet sind und die Mitnehmerscheiben in Richtung der Antriebsscheiben drücken;
einer Mehrzahl Schwenkgelenken zum Schwenken von Drehzapfen, wodurch diese in eine geschwenkte Stellung relativ zu der Antriebswelle und der Abtriebswelle gebracht werden können; und
einer Mehrzahl von mit kugelförmig konvexen Umfangsflächen versehenen Leistungsübertragungs- Reibrollen, welche drehbar auf Verlagerungswellen gelagert sind, welche von den Drehzapfen festgehalten werden, wobei die Leistungsübertragungs-Reibrollen zwischen der Antriebs- und Abtriebsscheibe angeordnet sind.

2. Scheibe für ein stufenloses Reibrollengetriebe mit toroidförmigen Reibscheiben, wobei die Innenfläche der Scheibe kugelkalottenförmig konkav gestaltet ist und eine kreisringförmige Gesamtgestalt, sowie keilwellenartige Mitnehmernuten aufweist, welche über einen Teilbereich der Innenumfangsfläche einer Zentralöffnung in Axialrichtung verlaufend ausgebildet sind, wobei die Scheibe versehen ist mit:
einer ringförmigen Ausnehmung, welche in der Seitenfläche eines Scheibenkörpers konzentrisch zu der Zentralöffnung ausgebildet ist; und
einem Ringelement mit einem Außenumfangsteil, welcher fest in die ringförmige Ausnehmung eingepaßt ist und dessen Innendurchmesser größer als ein Innendurchmesser der Zentralöffnung ist, wobei das Ringelement in das Innere der ringförmigen Ausnehmung eingepaßt wurde, während die keilwellenartigen Mitnehmernuten bereits in der Innenumfangsfläche des Ringelements ausgebildet waren, und die Scheibe und das Ringelement nach dessen Einpassen so eine Einheit bilden.