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WO2001027497A1 - Stufenloses reibradgetriebe - Google Patents

Stufenloses reibradgetriebe Download PDF

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Publication number
WO2001027497A1
WO2001027497A1 PCT/EP2000/009690 EP0009690W WO0127497A1 WO 2001027497 A1 WO2001027497 A1 WO 2001027497A1 EP 0009690 W EP0009690 W EP 0009690W WO 0127497 A1 WO0127497 A1 WO 0127497A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output
bearing ring
disks
bearing
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/009690
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Hoher
Walter Kuhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of WO2001027497A1 publication Critical patent/WO2001027497A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable friction gear according to the preamble of claim 1.
  • Such a continuously variable friction gear usually has input and output disks arranged coaxially to a main shaft, which are arranged in pairs with respect to one another and whose inner surfaces are toroidal in shape, and friction wheels arranged between the pairs of input and output disks.
  • These friction wheels are in frictional contact with both the input disks and the output disks and transmit the torque transmitted to them from the input disk to the output disk by frictional contact, the speed of the friction wheels being greater the greater the distance between their contact points the input disc and the axis of rotation.
  • the speed of rotation of the output disc is the greater the closer the point of contact between the pinion wheel and the output disc is to the axis of rotation.
  • the speed of the output disc can therefore be adjusted continuously and arbitrarily.
  • the axes of rotation of the friction wheels are mounted on a carrier which can be controlled via a pivoting device.
  • the transmission according to US Pat. No. 3,739,658 also has a two-pass variator with two input and output disks arranged in pairs, between which pivotally mounted friction wheels are arranged.
  • a bearing support which is part of the housing and which is arranged spatially between the two output disks.
  • the power flowing away from the output disks is fed to a hollow shaft via a planetary gear, which also acts as a differential.
  • the hollow shaft is non-rotatably connected to the output gear and is rotatably held via ball bearings in the bearing support.
  • the output gearwheel stands with a gearwheel with a drive connection which is fastened in a rotationally fixed manner to the housing of a torque converter. This drives the transmission output shaft.
  • the arrangement of the torque converter at the input of the output shaft requires a relatively large center distance between the input and output shaft of the gearbox. The application cases for this gearbox are therefore severely restricted because the required installation space is not always available.
  • a continuously variable friction gear is known with an input shaft that passes through a housing.
  • the housing is divided into two cavities by means of a dividing wall, each of which has an input disk and an opposing output disk with friction wheels in between, both the input disk and the output disk m lying between the two cavities on a common axis to which the friction wheels are connected Achieving the desired speed ratio can be pivoted.
  • the two pairs of input disks and output disks are arranged mirror-symmetrically to one another in the two cavities in such a way that the two output disks lie next to one another, on both sides of the partition wall, on which a gear wheel is mounted by means of two angular contact ball bearings braced against one another and the gear wheel from the two output disks - ben is acted upon together with the output torque.
  • This torque is transmitted via another gear wheel connected to an output shaft.
  • the output shaft is arranged parallel to the input shaft, in such a way that it passes through only one of the two cavities and is mounted with the corresponding end m of the partition
  • the partition can be used together with the m gear and its associated bearings and spacers as a pre-assembled unit this can be screwed.
  • pre-assembly is limited to a few individual parts; the assembly effort to complete the gearbox is therefore still considerable.
  • Another design-related disadvantage of the gearbox is that very large forces are introduced into the housing, which makes a stable construction - with a correspondingly high weight - necessary.
  • No. 5,033,322 also describes a continuously variable friction gear, which basically has the same structure as the friction gear described above, that is, two gear units each in the form of an input disk, an output disk and friction wheels pivotally mounted in between, the bearing of the driven gear and the output disks being the same is formed, as already described in the above-mentioned US 4,893,517.
  • the output gear wheel is connected on the one hand in a rotationally fixed manner to a sleeve which, supported by bearings in a partition wall, merges at its opposite end with an output disk.
  • the output gear is provided with a collar which, at the same time, is provided - via a wedge connection - for the rotationally fixed mounting and fastening of the further output disk on the output gear.
  • the non-rotatable connection of the output disk to the output gear proves to be unsuitable.
  • the mounting of the output disc directly on the main transmission shaft is adversely affected, since eccentricities between this mounting and the outside diameter of the collar on the output gear are unavoidable.
  • a friction gear transmission which provides two ball bearings for mounting the driven gear. These are designed as a fixed bearing with an axially securing device with two soaps, the nominal positions are connected to a holding frame fixed to the housing and the driven gear is mounted on the rotating outer rings of the bearing.
  • Friction wheel transmissions of the aforementioned type are subject to constant further development with regard to the manufacturing effort, in particular with regard to the complexity and the number of components and thus also with regard to operational safety, the installation space and the manufacturing costs.
  • the present invention has for its object to provide a friction gear, which specifies an improved design of the known friction gear with respect to the aforementioned criteria and enables easier and safer execution and easy assembly, in particular with regard to storage, requires fewer components and thus also reduces the manufacturing costs ,
  • the invention achieves this object in a generic continuously variable friction gear with the features of
  • the novel mounting in a stepless friction gear transmission has a stationary mounting which is clamped firmly on both sides in the axial direction, similar to a fixed bearing.
  • the rotating bearing ring is only one-sided in the axial direction mounted a stop, similar to a "one-sided floating bearing v . In the other direction, the rotating bearing is acted upon by the axial force of one output disk.
  • the stationary bearing g is arranged radially on the outside and the rotating bearing g is arranged radially on the inside.
  • the stationary bearing frame can be mounted on a bearing seat of the holding frame and the output shaft can be mounted on the rotating bearing frame.
  • the rotating, radially internal bearing ring is arranged in the axial direction between the driven gear and an output disk.
  • the bearing seat of the driven gear wheel advantageously has a stop surface in the axial direction for axially fixing the rotating bearing ring on one side.
  • an adjusting ring is provided between the rotating, radially inner bearing ring and the one output disk.
  • the stationary bearing ring can also be arranged radially on the inside and the rotating bearing ring on the radially outside.
  • the inner bearing ring is advantageously mounted on a bearing seat of the holding frame as a fixed bearing ring and the radially outer bearing ring is mounted in the axial direction against a one-sided axial stop of the driven gear, similar to a “one-sided floating bearing *.
  • the bearing itself can be a grooved, an angular, a double angular or a shoulder ball bearing, a tapered roller bearing or advantageously in particular a three-point ball bearing.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through em friction gear with the inventive storage
  • FIG. 2 enlarged detail 23 of Fig. 1 m
  • 1 denotes the friction gear
  • 2 denotes the housing, the main shaft 3 of which with a starting element, not shown, for. B. is connected to a torque converter or a wet-running clutch, an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • a gear unit has an input disk 5 and an output disk 7, the mutually facing surfaces of which are designed in the shape of a toroid; the other gear unit has an input disk 6 and an output disk 8 arranged opposite it, the mutually facing surfaces of which are also toroidal.
  • Two friction wheels 9, 10 are preferably provided in each of the two gear units, which are fastened to pivotable supports (not shown) so that they can be pivoted with respect to the axis of rotation 22 of the main shaft 3.
  • the friction wheels 9, 10 are in frictional contact with the two surfaces of the input disks 5 and 6 and the output disks 7 and 8 facing them, the friction wheels of a gear unit being arranged symmetrically to the axis 22 of the main shaft 3.
  • the disks 5, 6 are mounted on a torque-transmitting hollow shaft 4, which is slightly displaceable in the axial direction relative to the housing 2.
  • the two input disks 5 and 6 are also non-rotatably connected to the hollow shaft 4, but the input disk 5 is axially slidably mounted on it.
  • the two output disks 7 and 8 are arranged mirror-symmetrically to one another and next to one another in the transmission and are mounted on a common output shaft 12 coaxially to the hollow shaft 4 and connected to the output shaft 12 in a torque-transmitting manner by means of driving teeth.
  • the output shaft 12 has an output gear 13, so that em torque, which is transmitted from an input disk to one of the two output disks 7, 8, is transmitted via the output shaft 12 and the output gear 13 to a spur gear 25 of a side shaft 24 arranged on the output side ,
  • Another part of the torque of the drive pulley 6 is applied to the attachment via a drive toothing of the hollow shaft 4.
  • the torque is transmitted from the input disk to the output disk via the friction wheels arranged between them, which roll the m preselected, inclined planes.
  • the two output disks 7, 8 in turn act on the output shaft 12 with the output gear 13, which transmits the output power via the spur gear 25 of the side shaft 24 arranged on the output side with the desired transmission ratio.
  • the bearing of the output shaft 12 is designed according to the invention as follows:
  • a holding frame 14 is fastened to the housing 2 of the friction gear 1 and projects between the two output disks 7 and 8 m in the direction of the main shaft 3 m into this intermediate space.
  • Em pot-shaped bearing collar (Fig. 2) of the holding frame 14 has an axial stop surface 20 for axially fixing the stationary outer bearing ring 16.
  • the outer bearing ring is axially clamped by a locking ring 21.
  • the output shaft 12 is supported in the rotating, in particular two-part inner bearing ring 17.
  • This shaft 12 has a one-sided axial stop 18 against which the bearing ring 17 is fixed with one end face.
  • the stop surfaces 18 and 20 are in particular arranged relative to one another in such a way that they accommodate the bearing 15 in the axial direction between the two surfaces.
  • an adjusting ring 19 is pushed onto the output shaft 12, which rather, an output disk 8 is again subjected to an axial force in the direction of the stop surface 18.
  • a roller-shaped pressing device 11 generates an axial force, which is transmitted via the one gear unit 6, 10, 8 and the bearing 15 to the other gear unit 7, 9, 5 and received by the support disk 26 and reintroduced into the main shaft 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Reibradgetriebe (1) mit einem Gehäuse (2), einer Hauptwelle (3) und einer koaxial dazu angeordneten Hohlwelle (4) sowie zwei Getriebeeinheiten mit je einer Eingangs- und einer Ausgangsscheibe (5, 6, 7, 8) mit dazwischen angeordneten Reibrädern (9, 10) zur Übertragung eines Drehmoments von der Eingangsscheibe auf die zugehörige Ausgangsscheibe. Das Getriebe enthält ferner eine Anpresseinrichtung (11), um die Eingangsscheiben in Richtung Ausgangsscheiben zu beaufschlagen sowie eine mit den Ausgangsscheiben (7, 8) drehmomentübertragend verbundnene Abtriebswelle (12) mit einem Abtriebszahnrad (13). In dem Gehäuse (2) ist ein Halterahmen (14) befestigt, welcher den stationären Lagerring (16) einer Lagers (15) trägt und wobei die Abtriebswelle (12) in dem rotierenden Lagerring (17) gelagert ist. Erfindungsgemäss ist der stationäre Lagerring (16) in axialer Richtung beidseitig fest eingespannt und der rotierende Lagerring (17) ist in axialer Richtung einerseits gegen einen Anschlag (18) montiert und andererseits wird er durch die Axialkraft der einen Ausgangsscheibe (8) beaufschlagt.

Description

Stufenloses Reibradgetriebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Reibradgetriebe nach dem Oberbegriff des .Anspruchs 1.
Ein derartiges stufenloses Reibradgetriebe weist üblicherweise koaxial zu einer Hauptwelle angeordnete Eingangsund Ausgangsscheiben auf, die paarweise zueinander angeord- net sind und deren Innenflachen toroidforrαig ausgestaltet sind sowie zwischen den Paaren von Eingangs- und Ausgangsscheiben angeordnete Reibrader. Diese Reibrader stehen sowohl mit den Eingangsscheiben als auch mit den Ausgangs- scheiben m Reibkontakt und übertragen das ihnen von der Eingangsscheibe übertragene Drehmoment auf die Ausgangsscheibe durch reibschlussigen Kontakt, wobei die Drehzahl der Reibrader um so hoher ist, j e großer der Abstand zwischen ihrer Beruhrungsstelle mit der Eingangsscheibe und der Drehachse ist. Die Drehzahl der Ausgangsscheibe hmge- gen ist um so großer, e naher die Beruhrungsstelle zwischen Peibrad und Ausgangsscheibe an der Drehachse liegt. Durch Verschwenkung der Reibrader kann demzufolge die Drehzahl der Ausgangsscheibe stufenlos und beliebig eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind die Drehachsen der Reibrader an einem Trager gelagert, der über eine Verschwenkemrich- tung ansteuerbar ist.
Das Grundprinzip eines derartigen stufenlosen Reibradgetriebes ist bereits m der US 2,152,796, die im Jah- re 1939 veröffentlicht wurde, beschrieben. Darin sind zwei Paare konkaver Eingangs- und Ausgangsscheiben vorgesehen, zwischen denen schwenkbar gelagerte Reibrader angeordnet sind, so daß ein über eine Eingangswelle den Emgangsschei- ben und den Reibradern übertragenes Drehmoment e nach Relativstellung der Reibrader mit einem davon abhangigen Übersetzungsverhältnis über die Ausgangsscheiben, eine Zahnradstufe und eine Hohlwelle einem Summierungsgetπebe m Form eines Planetengetriebes zugeführt wird. Der Steg des Planetengetriebes treibt eine Ausgangswelle, die mit den Antriebsradern, z. B. eines Kraftfahrzeugs, verbunden ist. Die Ausgangswelle kann dabei parallel zur und im Abstand von der Ausgangswelle angeordnet sein. Das Ausgangs- zahnrad und die beiden Ausgangsscheiben sind drehbar auf einer Hülse gelagert, die an ihren Enden m Lagerstutzen abgestutzt ist. Die Anordnung der Lagerstutzen zwischen eweils einer Ein- und Ausgangsscheibe setzt einen genügend großen Bauraum zwischen diesen Scheiben voraus.
Das Getriebe nach der US 3,739,658 weist ebenfalls einen zweizugigen Variator mit zwei paarweise angeordneten Ein- und Ausgangsscheiben auf, zwischen denen schwenkbar gelagerte Reibrader angeordnet sind. Bei dieser Konstrukti- on ist eine Lagerstutze vorhanden, die Bestandteil des Gehäuses ist und die räumlich zwischen den beiden Ausgangsscheiben liegend angeordnet ist. Die von den Ausgangsschei- ben abfließende Leistung wird über ein Planetengetriebe, das zudem als Differential wirkt, einer Hohlwelle zugelei- tet. Die Hohlwelle ist mit dem Ausgangszahnrad drehfest verbunden und wird über Kugellager m der Lagerstutze drehbar gehalten.
Das Ausgangszahnrad steht mit einem Zahnrad m An- triebsverbmdung, das drehfest am Gehäuse eines Drehmomentwandlers befestigt ist. Dieser treibt die Ausgangswelle des Getriebes. Die Anordnung des Drehmomentwandlers am Eingang der Ausgangswelle bedingt einen relativ großen Achsabstand zwischen Ein- und Ausgangswelle des Getriebes. Damit sind die Anwendungsfalle für dieses Getriebe stark eingeschränkt, weil der erforderliche Einbauraum nicht immer zur Verfugung steht.
Aus der US 4,893,517 ist ein stufenloses Reibradgetriebe bekannt mit einer Eingangswelle, die ein Gehäuse durchsetzt. Das Gehäuse ist mittels einer Trennwand m zwei Hohlräume unterteilt, m denen eweils eine Eingangsscheibe und eine ihr gegenüberliegende Ausgangsscheibe mit dazwischenliegenden Reibradern gelagert sind, wobei sowohl die Eingangsscheibe als auch die Ausgangsscheibe m den beiden Hohlräumen auf einer gemeinsamen Achse liegen, zu der die Reibrader zur Erzielung der gewünschten Geschwmdigkeits- bersetzung verschwenkt werden können. Die beiden Paare aus Eingangsscheiben und Ausgangsscheiben sind spiegelsymmetrisch zueinander m den beiden Hohlräumen derart angeordnet, daß die beiden Ausgangsscheiben nebeneinander liegen, und zwar zu beiden Seiten der Trennwand, m der ein Zahnrad mittels zwei gegeneinander verspannter Schragkugellager gelagert ist und das Zahnrad von den beiden Ausgangsschei- ben gemeinsam mit dem Ausgangsdrehmoment beaufschlagt wird.
Dieses Drehmoment wird ber ein weiteres, mit einer Ausgangswelle verbundenes Zahnrad übertragen. Die Ausgangswelle ist parallel zur Eingangswelle angeordnet, und zwar derart, daß sie nur einen der beiden Hohlräume durchsetzt und mit dem entsprechenden Ende m der Trennwand gelagert
Die Trennwand kann zusammen mit dem m ihr gelagerten Zahnrad und den dazu gehörigen Lagern und Abstandshaltern als vormontierte Einheit m das Gehäuse eingesetzt und mit diesem verschraubt werden. Die Möglichkeit der Vormontage ist jedoch auf wenige Einzelteile beschrankt; der Montageaufwand zur Komplettierung des Getriebes ist daher immer noch betrachtlich. Ein weiterer, bauartbedingter Nachteil des Getriebes besteht darin, daß sehr große Kräfte m das Getπebegehause eingeleitet werden, was eine stabile Bauweise - bei entsprechend hohem Gewicht - erforderlich macht .
Auch die US 5,033,322 beschreibt ein stufenloses Reibradgetriebe, das grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die oben beschriebenen Reibradgetriebe aufweist, das heißt, zwei Getriebeeinheiten m Form von jeweils einer Eingangsscheibe, einer Ausgangsscheibe und dazwischen verschwenkbar gelagerten Reibradern, wobei die Lagerung des Abtriebszahnrades und der Ausgangsscheiben gleich ausgebildet ist, wie in der oben genannten US 4,893,517 bereits beschrieben.
Bei dem Reibradgetriebe nach der US 4,934,206 ist das Ausgangszahnrad einerseits drehfest mit einer Hülse verbunden, die, von Lagern m einer Trennwand abgestutzt, an ihrem gegenüberliegenden Ende m eine Ausgangsscheibe übergeht. Für diese Mitnahmeverbindung ist das Ausgangszahnrad mit einem Bund versehen, der gleichzeitig - über eine Keil- Verbindung - für die drehfeste Lagerung und Befestigung der weiteren Ausgangsscheibe am Ausgangszahnrad vorgesehen ist. Bei den wirksamen hohen Drehmomenten erweist sich die drehfeste Verbindung der Ausgangsscheibe am Ausgangszahnrad als ungeeignet. Ferner wird die Lagerung der Ausgangsscheibe unmittelbar auf der Getriebehauptwelle ungunstig beeinflußt, da Exzentrizitäten zwischen dieser Lagerung und dem Außendurchmesser des Bundes am Ausgangszahnrad unvermeidbar sind. Aus der WO 99/05432, welche als nachstliegender Stand der Technik angesehen wird, ist ein Reibradgetriebe bekannt, welches zur Lagerung des Abtriebszahnrades zwei Kugellager vorsieht. Diese sind als Festlager mit einer beid- seifigen axialen Sicherung ausgebildet, wobei die Lagenn- nennnge mit einem gehausefesten Halterahmen verbunden sind und auf den rotierenden Lageraußenringen das Abtriebszahnrad montiert ist.
Reibradgetriebe der vorgenannten Art unterliegen einer standigen Weiterentwicklung bezüglich des Fertigungsaufwandes, insbesondere bezüglich der Komplexität und der Anzahl der Bauteile und somit auch bezüglich der Betriebssicherheit, des Bauraums sowie der Herstellkosten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reibradgetriebe zu schaffen, welches bezüglich der vorgenannten Kriterien eine verbesserte Ausbildung der bekannten Reibradgetriebe angibt und insbesondere bezüglich der Lagerung eine einfachere und sicherere Ausfuhrung und eine leichte Montage ermöglicht, weniger Bauteile benotigt und somit auch die Herstellkosten reduziert.
Die Erfindung lost diese Aufgabe bei einem gattungsge- maßen stufenlosen Reibradgetriebe mit den Merkmalen des
Hauptanspruchs. Vorteilhafte bauliche Ausgestaltungen sind den Unteranspruchen zu entnehmen.
Die neuartige Lagerung m einem stufenlosen Reibradge- triebe weist erfmdungsgemaß einen stationären Lagerung auf, welcher m axialer Richtung beidseitig fest eingespannt ist, ähnlich einem Festlager. Dagegen ist der rotierende Lagerrmg m axialer Richtung nur einseitig gegen einen Anschlag montiert, ähnlich einem „einseitigen Losla- gerv . In der anderen Richtung wird der rotierende Lagerrmg durch die Axialkraft der einen Ausgangsscheibe beaufschlagt .
Dadurch entfallt vorteilhafterweise die Notwendigkeit einer axialen Sicherung, wie beispielsweise einen Sprengring, eine Wellenmutter oder ahnliches, für den gegen einen einseitigen Anschlag montierten, rotierenden Lagerring. Somit entfallt auch die entsprechende mechanische Bearbeitung der Welle, wie beispielsweise eine Ringnut oder ein Gewinde, und es wird eine Kerbwirkung durch die Nut oder das Gewinde m der Welle vermieden und vorteilhafterweise bei gleichem Wellendurchmesser eine höhere Festigkeit er- reicht. Alternativ kann durch den Wegfall der Nut bzw. des Gewindes der Wellendurchmesser für die Abtriebswelle auch entsprechend kleiner gewählt werden. Ferner wird dadurch, daß auch weniger Bauteile zur axialen Fixierung erforderlich sind, ein geringerer Bauraum benotigt, dies gilt s- besondere im Vergleich zu einer Wellenmutter.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der stationäre Lagerr g radial außen und der rotierende Lagerrmg radial innen angeordnet. Somit kann der stationa- re Lagerrmg einem Lagersitz des Halterahmens und m dem rotierenden Lagerrmg die Abtriebswelle montiert werden.
Der rotierende, radial nenliegende Lagerring ist m axialer Richtung zwischen dem Abtriebszahnrad und einer Ausgangsscheibe angeordnet. Dabei weist der Lagersitz des Abtriebszahnrads vorteilhafterweise m axialer Richtung eine Anschlagflache zur einseitigen axialen Fixierung des rotierenden Lagerringes auf. Zur Einstellung des axialen Abstands der Ausgangsscheiben des Variators ist zwischen dem rotierenden, radial innenliegenden Lagerrmg und der einen Ausgangsscheibe ein Einstellring vorgesehen. Durch Veränderung der axialen Breite des Lagerrings kann somit der axiale Abstand der Ausgangsscheiben vorteilhafterweise eingestellt werden und es werden keine Distanzscheiben benotigt.
Ferner wird vorgeschlagen, das Abtriebszahnrad sowie das mit diesem drehmomentubertragend verbundene Stirnrad der Seitenwelle mit einer Schragverzahnung zu versehen. Damit kann gezielt eine weitere Axialkraft auf das Lager der Abtriebswelle, insbesondere des Lagerinnenrings, er- zeugt werden.
Alternativ zu der oben dargestellten Ausbildung kann jedoch auch der stationäre Lagerr g radial innen und der rotierende Lagerrmg radial außen angeordnet sein. Dabei ist der innere Lagerrmg vorteilhafterweise auf einem Lagersitz des Halterahmens als Festlagerring montiert und der radial äußere Lagerr g axialer Richtung gegen einen einseitigen axialen Anschlag des Abtriebszahnrads montiert, ähnlich einem „einseitigen Loslager* .
Das Lager selbst kann als ein Rillen-, ein Schräg-, ein Doppelschrag- oder ein Schulter-Kugellager, em Kegelrollenlager oder vorteilhafterweise insbesondere em Drei- Punkt-Kugellager sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen naher erläutert, m der ein vorteilhaftes Ausfuhrungsbei- spiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen :
Fig. 1 einen Längsschnitt durch em Reibradgetriebe mit der erfmdungsgemaßen Lagerung und
Fig. 2 em Detail 23 aus Fig. 1 m vergrößerter
Darstellung mit dem erfmdungsgemaßen Lager.
In den Figuren, m denen gleiche Teil mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist mit 1 das Reibradgetriebe und mit 2 das Gehäuse bezeichnet, dessen Hauptwelle 3 mit einem nicht dargestellten Anfahrelement, z. B. mit einem Drehmomentwandler oder einer naßlaufenden Anfahrkupplung, einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ver- bunden ist. In dem Gehäuse 2 sind zwei Getriebeeinheiten koaxial zur Hauptwelle 3 angeordnet, welche wiederum mit einer koaxialen Hohlwelle 4 versehen ist. Eine Getriebeem- heit weist eine Eingangsscheibe 5 und eine Ausgangsschei- be 7 auf, deren einander zugewandte Oberflachen toroidfor- mig ausgestaltet sind; die andere Getriebeeinheit weist eine Eingangsscheibe 6 und eine ihr gegenüber angeordnete Ausgangsscheibe 8 auf, deren einander zugewandte Oberflachen ebenfalls toroidformig ausgestaltet sind. In den beiden Getriebeeinheiten sind jeweils vorzugsweise zwei Reib- rader 9, 10 vorgesehen, die an nicht dargestellten schwenkbaren Tragern befestigt sind, so daß sie bezüglich der Rotationsachse 22 der Hauptwelle 3 verschwenkt werden können. Die Reibrader 9, 10 stehen m reibschlussigem Kontakt mit den beiden ihnen zugewandten Oberflachen der E gangsschei- ben 5 und 6 und der Ausgangsscheiben 7 und 8, wobei die Reibrader einer Getriebeeinheit symmetrisch zur Achse 22 der Hauptwelle 3 angeodnet sind. Werden nun die Reibrader 9, 10 durch die nicht dargestellte Verschwenkemπch- tung bezüglich der Rotationsachse 22 der Hauptwelle 3 geneigt, so verschieben sich die Berührungspunkte des Umfangs der Reibrader 9, 10 entlang der toroidformigen Oberflache sowohl der Eingangs- als auch der Ausgangsscheiben 5, 6, 7, 8, wodurch das Übersetzungsverhältnis zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsgeschwindigkeit kontinuierlich, d. h. stufenlos, verändert werden kann.
Die Scheiben 5, 6 sind auf einer drehmomentubertragen- den Hohlwelle 4 gelagert, die geringfügig m Axialrichtung relativ zum Gehäuse 2 verschiebbar ist. Die beiden Eingangsscheiben 5 und 6 sind ferner drehfest mit der Hohlwelle 4 verbunden, die Eingangsscheibe 5 jedoch ist axial gleitend auf ihr gelagert. Die beiden Ausgangsscheiben 7 und 8 sind spiegelsymmetrisch zueinander und nebeneinander im Getriebe angeordnet und auf einer gemeinsamen Abtriebswelle 12 koaxial zur Hohlwelle 4 gelagert und durch eine Mitnahmeverzahnung drehmomentubertragend mit der Abtriebswelle 12 verbunden. Die Abtriebswelle 12 weist em Ab- triebszahnrad 13 auf, so daß em Drehmoment, das von einer Eingangsscheibe auf eine der beiden Ausgangsscheiben 7, 8 übertragen wird, über die Abtriebswelle 12 und das Abtriebszahnrad 13 auf em Stirnrad 25 einer ausgangsseitig angeordneten Seitenwelle 24 übertragen wird.
Wahrend des Betriebs des erfmdungsgemaßen Reibradgetriebes 1 wird das z. B. von einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs erzeugte Drehmoment über die Hauptwelle 3 und die Anpreßeinrichtung 11 der Antriebsscheibe 6 übertragen, wobei em Teil des Drehmoments über die zugeno- rigen Reibrader 10 der Ausgangsscheibe 8 zugeführt wird. Em anderer Teil des Drehmoments der Antriebsscheibe 6 wird über eine Mitnahmeverzahnung der Hohlwelle 4 auf die An- triebsscheibe 5 übertragen, die wiederum über die Reibrader 9 die Ausgangsscheibe 7 beaufschlagt. Sowohl m der ersten als auch m der zweiten Getriebeeinheit wird also das Drehmoment jeweils von der Eingangsscheibe zur Ausgangs- scheibe über die dazwischen angeordneten Reibrader übertragen, die m vorgewählten, geneigten Ebenen abrollen.
Die beiden Ausgangsscheiben 7, 8 wiederum beaufschlagen gemeinsam die Abtriebswelle 12 mit dem Abtπebszahn- rad 13, welches die Ausgangsleistung über das Stirnrad 25 der ausgangsseitig angeordneten Seitenwelle 24 mit dem gewünschten Übersetzungsverhältnis übertragt.
Die Lagerung der Abtriebswelle 12 ist erfmdungsgemaß folgendermaßen ausgebildet:
Em Halterahmen 14 ist am Gehäuse 2 des Reibradgetriebes 1 befestigt und ragt zwischen den beiden Ausgangsschei- ben 7 und 8 m Richtung auf die Hauptwelle 3 m diesen Zwi- schenraum hinein. Em topfformiger Lagerbund (Fig. 2) des Halterahmens 14 weist eine axiale Anschlagflache 20 zur axialen Fixierung des stationären äußeren Lagerrings 16 auf. Durch einen Sicherungsring 21 wird der äußere Lagerrmg axial verspannt. In dem rotierenden, insbesondere zweiteiligen inneren Lagerrmg 17 ist die Abtriebswelle 12 gelagert. Dabei weist diese Welle 12 einen einseitigen axialen Anschlag 18 auf, gegen den der Lagerrmg 17 mit seiner einen Stirnseite fixiert ist. Die Anschlagflachen 18 und 20 sind insbesondere derart zueinander angeordnet, daß sie das Lager 15 axialer Richtung zwischen den beiden Flachen aufnehmen. Auf der anderen, gegenüberliegenden Stirnseite des rotierenden inneren Lagerrings 17 ist em Einstellring 19 auf die Abtriebswelle 12 aufgeschoben, wel- eher wiederum von der einen Ausgangsscheibe 8 mit einer Axialkraft in Richtung auf die Anschlagfläche 18 hin beaufschlagt wird.
Eine rollenförmige Anpreßeinrichtung 11 erzeugt eine Axialkraft, welche über die eine Getriebeeinheit 6, 10, 8 und das Lager 15 auf die andere Getriebeeinheit 7, 9, 5 übertragen und von der Stützscheibe 26 aufgenommen und wieder in die Hauptwelle 3 eingeleitet wird.
Alternativ zu der oben dargestellten bevorzugten Ausgestaltung mit einem stationär angeordneten äußeren Lagerring und einem rotierend angeordneten inneren Lagerring ist selbstverständlich auch eine kinematisch umgekehrte Ausbil- düng möglich, wonach der stationäre innere Lagerring auf einem Lagersitz des Halterahmens angeordnet und die Abtriebswelle bzw. das Abtriebszahnrad auf dem rotierenden, radial außen angeordneten Lagerring montiert ist.
Bezugszeichen
1 Reibradgetriebe
2 Gehäuse
3 Hauptwelle
4 Hohlwelle
5 Eingangsscheibe
6 EingangsScheibe
7 Ausgangsscheibe
8 Ausgangsscheibe
9 Reibrad
10 Reibrad
11 Anpreßemrichtung
12 Abtriebswelle
13 Abtriebszahnrad
14 Halterahmen
15 Lager
16 Lagerrmg, stationär
17 Lagerr g, rotierend
18 Anschlagflache
19 Einstellring
20 Anschlagflache
21 Sicherungsring
22 Rotationsachse
23 Detail
24 Seltenwelle
25 Stirnrad
26 Stutzscheibe

Claims

P a t e n t a n s p r u c h e
1. Stufenloses Reibradgetriebe (1), mit: - einem Gehäuse (2); einer Hauptwelle (3); einer koaxial dazu angeordneten Hohlwelle (4); zwei koaxial zur Hauptwelle (3) angeordneten Eingangsscheiben (5, 6) mit toroidformigen Innenflächen; - zwei koaxial zur Hauptwelle (3) angeordneten Ausgangsscheiben (7, 8) mit toroidformigen Innenflachen, wobei je eine Eingangsscheibe und eine Ausgangsscheibe ein Paar bilden und die beiden Ausgangsscheiben spiegelsymmetrisch zueinander und nebeneinander angeordnet sind; mehreren Reibradern (9, 10), die zwischen den Innenflachen der Paare aus Eingangsscheiben und Ausgangsscheiben verschwenkbar angeordnet sind zur Übertragung eines Drehmomentes von der Eingangsscheibe auf die zu- gehörige Ausgangsscheibe; einer Anpreßeinrichtung (11) zur Erzeugung einer Axialkraft auf die Eingangsscheiben, um diese Richtung Ausgangsscheiben (7, 8) zu beaufschlagen; einer mit den Ausgangsscheiben (7, 8) drehmomentuber- tragend verbundenen Abtriebswelle (12) mit einem Ab- tπebszahnrad (13); einem am Gehäuse (2) befestigten Halterahmen (14); einem Lager (15) mit einem am Halterahmen (14) befestigten stationären Lagerrmg (16) und einem rotieren- den Lagerrmg (17), welcher die Abtriebswelle (12) lagert, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der stationäre Lagerrmg (16) m axialer Richtung beidseitig eine feste Emspannung aufweist und der rotierende Lagerrmg (17) m axialer Richtung einerseits gegen einen Anschlag montiert ist und ande- rerseits durch die Axialkraft der einen Ausgangsschei- be (8) beaufschlagt wird.
2. Stufenloses Reibradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der stationäre Lagerrmg (16) radial außen und der rotierende Lagerung (17) radial innen angeordnet ist.
3. Stufenloses Reibradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der rotierende Lagerrmg (17) axialer Richtung zwischen dem Abtriebszahnrad (13) und einer Ausgangsscheibe (8) angeordnet ist.
4. Stufenloses Reibradgetriebe nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abtπebs- zahnrad (13) einen Lagersitz mit einer axialen Anschlagflache (18) zur einseitigen axialen Fixierung des rotierenden Lagerrings (17) aufweist.
5. Stufenloses Reibradgetriebe nach Anspruch 4, da- durch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem rotierenden Lagerrmg (17) und der Ausgangsscheibe (8) em Emstellrmg (19) zur Einstellung des axialen Abstands der Ausgangsscheiben (7, 8) angeordnet ist.
6. Stufenloses Reibradgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abtriebszahnrad (13) und e mit diesem kämmendes Stirnrad (25) mit einer Schragverzahnung versehen sind.
7. Stufenloses Reibradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der stationäre Lagerr g radial innen und der rotierende Lagerrmg radial außen angeordnet ist.
8. Stufenloses Reibradgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Lager (15) em Rillen-, em Schräg-, e Doppel- schräg- oder em Schulter-Kugellager, ein Kegelrollenlager oder insbesondere e Drei-Punkt-Kugellager ist.
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