(57)【要約】　　　（修正有）【課題】コスト効率が良く、非常に安全なトロイダル変速ドライブユニットを提供する。【解決手段】ローラを受容するための支持ジャーナルを有しているトロイダル変速ドライブユニットに関する。支持ジャーナルは、一方で、トランスミッションケースに固定された支持プレートに、またはトランスミッションケース自体に配置された軸受レセプタクル内の第二軸受を介して、他方で、ロッカーにに配置された第一軸受に取り付けられる。【選択図】　図４
2004116774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションケース（軽金属のトランスミッションケース１１１）内に配置され、かつ少なくとも２つのローラ（１３ａ、１３ｂ）を備えた少なくとも１つのトロイダルチャンバ（９３）を有しており、その中の前記２つのローラ（１３ａ、１３ｂ）の各々が、前記ローラの回転軸（９５ａおよび９５ｂ）を中心に回転可能であり、また、前記回転軸（９５ａまたは９５ｂ）に垂直な支持ジャーナル（１０３ａまたは１０３ｂ）の枢軸（９７ａまたは９７ｂ）に対して回転に関して固定的に支持されており、前記２つの支持ジャーナル（１０３ａまたは１０３ｂ）の各々は、２つの連接軸受において前記枢軸（９７ａまたは９７ｂ）に対して枢軸回転可能にかつ軸方向に変位可能に受容され、前記軸受の第一軸受はロッカー（１０９）に配置されている、トロイダル変速ドライブユニットであって、
各前記支持ジャーナル（１０３ａ、１０３ｂ）の前記軸受の第二軸受は、前記トランスミッションケース（軽金属のトランスミッションケース１１１）に対して動きに関して固定されている軸受レセプタクル（ボア１０７ａまたは１０７ｂ）を有する
ことを特徴とするトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項２】
前記２つのローラ（１３ａ、１３ｂ）の各々が、前記第一軸受と前記第二軸受の間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項３】
前記ロッカー（１０９）のロッカー軸受（１１０）が前記２つの第一軸受間の中心に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項４】
前記トランスミッションケース（軽金属のトランスミッションケース１１１）が軽金属からなり、また軸受レセプタクル（ボア１０７ａ、１０７ｂ）が、前記トランスミッションケース（１１１）に動きに関して固定的に接続され、かつスチールまたは鋳鉄からなる支持プレート（１０６）に配置されることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項５】
前記軸受レセプタクル（ボア１１０７ａ）が線形プレーン軸受であり、前記支持ジャーナル（１１０３ａ）が凸状回転軸受の外側リング（１１４０）によって連接して前記線形プレーン軸受に受容されることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項６】
前記トロイダルチャンバ（９３）の前記支持ジャーナル（１０３ａ、１０３ｂ）が軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１１９）によって相互に連結されることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項７】
前記トロイダル変速ドライブユニット（７）が別のトロイダルチャンバ（９４）を備えており、前記チャンバの支持ジャーナルが、少なくとも１つの軸方向オフセットトランスミッション（ベルト１２１、１２２）によって、他方の前記トロイダルチャンバ（９３）の前記支持ジャーナル（１０３ａ、１０３ｂ）にトルクを伝達する態様で接続されていることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【請求項８】
前記支持ジャーナル（１０３ａ、１０３ｂ）が軸方向作動部材（１１２ａ、１１２ｂ）上の一方の端部（下部端部１０８ａ、１０８ｂ）で支持されることが可能であり、前記ロッカー（１０９）が前記軸方向作動部材（１１２ａ、１１２ｂ）と前記ローラ（１３ａ、１３ｂ）間に配置され、他方、トランスミッションケース（軽金属のトランスミッションケース１１１）に対して動きに関して固定的に配置されている前記軸受レセプタクル（ボア１０７ａまたは１０７ｂ）が前記支持ジャーナル（１０３ａ、１０３ｂ）の他方の端部に配置されることを特徴とする、前記請求項のうちのいずれか１項に記載のトロイダル変速ドライブユニット。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１の前提部分に従ったトロイダル変速ドライブユニットに関する。
【０００１】
このようなトロイダル変速ドライブユニットは独国特許第　１０１　２２　１７６　Ａ１号よりすでに公知である。このトロイダル変速ドライブユニットは自動車用トランスミッションのトランスミッションケース内に配置されており、各々が２つのローラを備えている２つのトロイダルチャンバを有している。トルクはこれらのローラによって無段変速で伝達される。２つのローラの各々は
−支持ジャーナルに固定されており、
−その回転軸を中心に回転可能であり、また
−その回転軸に垂直な支持ジャーナルの枢軸に対して回転に関して固定的に支持されている。
【０００２】
図解的に、２つの支持ジャーナルは平行四辺形の２本の側線を形成する。平行四辺形の上辺および下辺は２つのロッカーによって形成され、その中心軸受レセプタクルはトランスミッションケースに対して支持されている。軸力は作動部材によって支持ジャーナルに導入されることが可能であるため、平行四辺形の角度は変化する。平行四辺形の角度変化は、この場合、２つのロッカーが、わずかな角度変化を許容する連接されたピボット軸受により支持ジャーナルを受容する点において技術的に可能となる。
【０００３】
トロイダル変速ドライブユニットは、さらに独国特許第　１９９　４７　８５１　Ａ１号よりすでに公知である。
【０００４】
本発明の目的は、コスト効率がよく、一方で非常に安全なトロイダル変速ドライブユニットを提供することである。
【０００５】
上記の目的は、請求項１の特徴によって本発明に従って有利に達成される。
【０００６】
高い安全性は、トロイダル変速ドライブユニットの動作中にすべてのローラを正確なピボット角度位置に常に保持するトロイダルトランスミッションに特有の「力の同期」に加えて、「パスの同期」が動作を保証するという点で有利に達成される。この「パスの同期」において、本発明に従って、支持ジャーナルはロッカーの一方の側面でのみ受容される。反対に、他方の側面上で、支持ジャーナルはトランスミッションケースまたはトランスミッションケースに固定的に接続されているコンポーネントに対して支持される。
【０００７】
動きに関してトランスミッションケースに固定されている軸受レセプタクルにおける支持ジャーナルの「ロッカーフリー」の支持は、好都合なことに、とりわけコスト効率がよい。従って、支持ジャーナルの連接端部はトランスミッションケースの軸受ボアまたはプレーン軸受ブッシュに直接受容されることが可能である。これは、パーツの多様性が減ずるという利点によって達成される。
【０００８】
さらに、請求項４に従って、動きに関してトランスミッションケースに固定的に接続されている支持プレートが軸受ボアまたはプレーン軸受ブッシュを受容するために提供されてもよい。結果として、とりわけ有利な方法で、トランスミッションケースは軽量の、また軟質で軽量の金属から構成することができ、他方トロイダル変速ドライブユニットが動作中に生じる大きな力はスチールまたは鋳鉄製の支持プレートにおいて支持される。
【０００９】
請求項５は、その枢軸を中心に支持ジャーナルを旋回させるために克服されるべき摩擦が回転軸受によって低く保たれる点において、トロイダル高速ドライブユニットの最適な機能を可能にする本発明の実施形態を示している。とりわけ有利な方法で、この回転軸受の凸状回転軸受の外側リングと線形プレーン軸受間の摩擦係数は、トロイダル高速ドライブユニットの不変のトランスミッション比の場合において、静的摩擦の限度が一定期間超えないように設計されてもよく、そのために支持ジャーナルの並進かつ軸方向の変動もない。反対にトロイダル変速ドライブユニットのトランスミッション比の調整、つまり支持ジャーナルの軸方向変位が具体的に開始されると、静的摩擦が超過し、また線形プレーン軸受の低い滑り摩擦ゆえに、ほとんど消耗は生じない。
【００１０】
請求項７は、「力の同期」および「パスの同期」に加えて、「角度の同期」と称されてもよいものが、ある程度まで、トロイダル変速ドライブユニットのローラが相互に関連にして正確なピボット角度位置にあることを保証する、本発明の実施形態を示している。この「角度の同期」は、トロイダル変速ドライブユニットが動作中でないにもかかわらずローラが回転している場合でも、相互に関連してローラの正確なピボット角度位置を保証する。この状況は、例えば自動車がレッカー移動されたり、貨物車に輸送されたりする場合に生じる。
【００１１】
一般的に、トロイダル変速ドライブユニットを備えたパワースプリット型自動車用トランスミッションの１つの利点は、一定のステップアップを備えた動力パスの使用の結果、トロイダル変速ドライブユニットが広い動作レンジ内で解放されることである。この解放は、エンジンの動力取出しトルクがトロイダル変速ドライブユニットの最大許容入力トルクを大きく上回る高トルクエンジンの場合にとりわけ有利であり、従ってステップアップステージの高速への事前選択のみによる変速ドライブユニットのトルクの減少は十分ではない。上記の高トルクエンジンは従来ドライブトレインに長手方向に設置されている。
【００１２】
さらに、自動車用トランスミッションの対応する設計に伴って、トロイダル変速ドライブユニットの解放は好都合なことに、一定のステップアップを有する動力パスの動力は無段変速ステップアップを有するものよりも高効率で伝達されるために、対応するドライビングレンジ内の自動車用トランスミッションの効率全体の改良をもたらす。
【００１３】
トロイダル変速ドライブユニットの解放のさらなる利点は、それによって駆動／従動ディスクでの圧力が低減され、従って摩擦損失の減少につながるということである。摩擦損失の減少の結果として、熱の排出がより少なくてすむ。
【００１４】
さらに、解放されたトロイダル変速ドライブユニットによって、その耐用年数は有利な方法で増大される。
【００１５】
トランスミッションステップアップを少なくとも２つのドライビングレンジに割り当てることの１つの利点は、自動車用トランスミッションの普及が増大するということである。
【００１６】
従ってトロイダル変速ドライブユニットの普及以上のトランスミッションの普及が可能になる。
【００１７】
効率を高めるために、両方のドライビングレンジが、好都合なことにパワースプリットモードでの実行が可能である。
【００１８】
ギヤニュートラル機能によって、好都合なことに、例えば流体トルクコンバータなどのスターティング要素の必要性はない。ギヤニュートラルモードの実行によって、フォワード走行、リバース走行、および停車といったドライビング状態がトロイダル変速ドライブユニットの調整のみで実現されるという操作が可能になる。さらに、同様に重量、構造空間およびコストに効果を有するが、例えば関連のクラッチやブレーキによるターニングセットなどの反転ユニットの必要性もない。
【００１９】
自動車用トランスミッションは特に有利な方法で、フロントエンジンと後部車軸ドライブを備えたドライブトレインにおいて使用される。さらに、自動車用トランスミッションは特に有利な方法で、フロントエンジンと後部車軸ドライブを備えた修正されたドライブトレインから生じる全輪駆動において使用される。このようなドライブトレインは、未公開の独国特許第　１０１　３３　１１８．５号に示されている。
【００２０】
本発明のさらなる利点は、さらなる特許請求の範囲、説明および図面から推定される。
【００２１】
本発明は自動車用トランスミッション全体の例示的実施形態と、支持ジャーナルの２つの代替実施形態を参照して以下に説明される。
【００２２】
図１は、無段変速トロイダル変速ドライブユニット７と、中間遊星トランスミッション８と、最終遊星トランスミッション９とを備えている自動車用トランスミッションの概略的軸方向断面図を示している。
【００２３】
この自動車用トランスミッションはフロントエンジンと後部車軸ドライブとを備えたドライブトレインにおいて使用される。従ってこの自動車用トランスミッションは、詳細には図示されていないフロントエンジンと、それによって後部ドライブシャフトおよび必然的にドライビングホイールが駆動される後部車軸トランスミッションとの間の力の流れに配置される。フロントエンジンは自動車用トランスミッションの入力シャフト５に連結されており、後部車軸トランスミッションは回転に関して固定的に、カルダンシャフトによって自動車用トランスミッション用の出力シャフト６に接続されている。
【００２４】
自動車用トランスミッションの後端に配置される摩擦クラッチＫ３によって、入力シャフト５は出力シャフト６に摩擦によって連結されることが可能であり、これにより、エンジンから後部車軸トランスミッションに至るダイレクトドライブスルーが実行される。
【００２５】
入力シャフト５は、その２つの端部領域において、２つの回転軸受１３５と１３６によって、自動車用トランスミッションの非回転ケース部分２６に対して回転可能に取り付けられている。この場合、２つの回転軸受１３５と１３６は固定軸受／緩和軸受（ｌｏｏｓｅ−ｂｅａｒｉｎｇ）対として設計されている。入力シャフト５は動きに関して固定的に、トロイダル変速ドライブユニット７の隣接する第一のトロイダル中心駆動ディスク１１に連結され、同軸中心入力シャフト５を介して中間トランスミッション８の二重ウェブ遊星キャリア１８に接続されている。この遊星キャリア１８は回転に関して固定的に、トロイダル変速ドライブユニット７の、後者に隣接して配置されている第二の中心トロイダル駆動ディスク１２に接続されている。従って、２つの駆動ディスク１１および１２は力束において平行に、または相互に対する回転に関しては固定的に接続されている。入力シャフト５に同軸的に配置され、また後者が遊びを伴って通っている同軸中間シャフト１４が、回転に関して固定的に、軸方向中心従動ディスク１０に設けられている。この従動ディスク１０は、２つの凹型トロイダル従動表面１６および１７、互いに軸方向に離れているその側面上で、作動する。従動ディスク１０は動きに関して固定的に、中間トランスミッション８の内部中心ホイール１９に接続されている。
【００２６】
駆動ディスク１１または１２は、ローラ１３ａ、１３ｂ、または１５ａ、１５ｂとして既知である２つの遊星を介して、その関連の従動表面１６または１７と摩擦接触状態にある。２つのローラ１３ａ、１３ｂ、または１５ａ、１５ｂはそれぞれ２つのトロイダルチャンバ９３、９４のうちの一方に割り当てられる。図４を参照して以下により詳細に説明されるように、ローラ１３ａ、１３ｂ、または１５ａ、１５ｂはそれぞれ、それらの回転軸９５ａ、９５ｂ、または９６ａ、９６ｂに対して双方とも回転可能であり、またそれらの回転軸９５ａ、９５ｂに垂直な枢軸を中心に枢軸回転可能である。
【００２７】
中間トランスミッション８の内部中心ホイール１９は、最終トランスミッション９の第一のトランスミッション部材としての、内部中心ホイール２１へのドライブ接続２０を有している。
【００２８】
このドライブ接続２０は主遊星４６を含んでおり、主遊星４６は中間トランスミッション８の遊星キャリア１８の一方のウェブ上に搭載されており、遊星キャリア１８のラジアルドライブウェブの両側面に配置される歯形リム４３ａ、４３ｂを有しており、その一方の歯形リム４３ａは同軸中間シャフト１４に接続されている内部中心ホイール１９と噛合しており、他方の歯形リム４３ｂは、ラジアルドライブウェブのもう一方の側面上に軸方向に配置され、かつ、最終トランスミッション９の第一のトランスミッション部材を形成する内部中心ホイール２１への着脱可能なクラッチＫ２を含むドライブ接続５１を有している第二の内部中心ホイール４８と噛合している。
【００２９】
中間トランスミッション８の一方の内部中心ホイール１９と噛合している、主遊星４６の歯形リム４３ａは、さらに遊星キャリア１８の第二のウェブに搭載されている二次遊星６３と噛合しており、二次遊星６３はまた、回転に関して固定的に、ポット状のドライブ接続２３を介して、着脱可能な摩擦クラッチＫ１の片側に接続されている外側中心ホイール２２と噛合している。この摩擦クラッチＫ１のもう一つの片側は回転に関して固定的に、最終トランスミッション９の第二のトランスミッション部材を形成する外側中心ホイール２４に接続されている。
【００３０】
最終トランスミッション９は遊星キャリア２５の形態で、ラジアル支持ウェブ３６によって自動車用トランスミッションの非回転ケース部分２６に回転に関して固定的に接続されており、かつ同数の歯を有する２つの歯形リム３７ａ、３７ｂを備えた遊星歯車３４ａ、３４ｂを支持する第三のトランスミッション部材を有しており、遊星歯車は支持ウェブ３６の両側面上に配置されており、中間トランスミッション８に隣接するその一方の歯形リム３７ａは内側および外側の歯車２１および２４と噛合している。
【００３１】
最終トランスミッション９は第二の外側中心ホイール２７の形態で、遊星歯車３４ｂの他方の歯形リム３７ｂと噛合しており、かつ出力シャフト６へのドライブ接続２８を有している第四のトランスミッション部材を有している。
【００３２】
パーキングロックホイール３３は同軸的にかつ動きに関して固定的に、外側中心ホイール２７の外周に配置されている。
【００３３】
低ドライビングレンジにおいて、フォワード走行中にクラッチＫ１は係合され、クラッチＫ２は係合を解除されるため、動力は中間トランスミッション８で分配され、動力の第一の部分は動力取出しシャフト６へ流れ、動力の第二の部分はトロイダル変速ドライブユニット７を介してドライブシャフト５に流れる。
【００３４】
図２は、図１のローラ１３ｂ、１５ｂが図示されていないが、図１のトランスミッション図の詳細ＩＩの詳細断面図を示している。
【００３５】
入力シャフト５は、トロイダル変速ドライブユニット７、あるいは駆動または従動ディスク１０、１１、１２も配置されている第一の軸方向領域５４を有している。この第一の軸領域５４は固体シャフトとして設計されており、その直径は非常に短い。この第一の軸方向領域５４は、中間トランスミッション８の第一のホイールセット平面も位置している第二の軸方向領域３４に接続しており、上記ホイールセット平面はとりわけ、
−内部中心ホイール１９と、
−歯形リム４３ａと、
−二次遊星６３と
を備えている。
【００３６】
２つのオイルダクト５６ａ、５６ｂが、この第二の軸方向領域３４で固体シャフトに斜めに開けられている。これらのオイルダクト５６ａ、５６ｂは一方で環状空間５８へ、他方で、第三の軸方向領域５５に原則的に配置されている、入力シャフト５の中心ボア５７に開口する。従って２つのオイルダクト５６ａ、５６ｂは、オイル圧下にある中心ボア５７と、第一の軸方向領域５４に原則的に配置されている環状空間５８との間に流れ接続を形成する。環状空間５８の半径方向の内壁は入力シャフト５によって形成され、他方環状空間５８の半径方向の外側限界は中空シャフトとして設計されている同軸中間シャフト１４によって形成される。環状空間５８からの潤滑油の流出に対する開口が、以下の回転軸受として設計されている軸受ポイントに配置されている。
ａ）入力シャフト５に対する従動ディスク１０の回転可能な支持用の第一のニードル軸受５０、
ｂ）自動車用トランスミッションのケース部分６２に対する中間シャフト１４の軸方向および半径方向取り付け用の単列溝付き玉軸受６０、
ｃ）中間シャフト１４に対する第二の中心トロイダル駆動ディスク１２の回転可能な支持用の第二のニードル軸受６１、および
ｄ）第二の領域３４の入力シャフト５に対する中心ホイール１９の半径方向支持用の第三のニードル軸受８５。
【００３７】
ａ）乃至ｃ）について以下により詳細に説明する。
ａ）第一のニードル軸受５０は、ケージ６４内に配置され、かつ入力シャフトが固体シャフトとして設計されている領域において入力シャフト５上を回転する回転体を備えている。ケージ６４は従動ディスク１０の中心ボアに挿入され、軸方向に向いており、一方で中間シャフト１４の一方の端部７０の端面６５に対向している。他方、ケージ６４は、従動ディスク１０の一方の軸方向端部で内側溝に挿入されている軸方向固定リング６６に対向して軸方向に向いている。従動ディスク１０の他方の軸方向端部で、後者は外部ネジ付きスリーブ６８にねじ込まれており、その半径方向外側に突出した端部カラーは従動ディスク１０の端面に対向して軸方向に向いている。軸方向に第一のニードル軸受５０と外部ネジ付きスリーブ６８との間で、従動ディスク１０は回転に関して固定的に、スプラインシャフト歯６７によって中間シャフト１４に接続されている。この場合、わずかな軸方向の遊びが、入力シャフト５の、スプラインシャフト歯６７と関連する、ケージ６４と端面６５の間、または外部ネジ付きスリーブ６８と外側歯６９との間で許容される。
【００３８】
大きなニードル軸受５０の潤滑は、仮想スロットルとして機能するシーリングリング１９０を過ぎて、中間シャフト１４の端部７０で環状空間５８から生じる潤滑油によって起こる。
ｂ）溝付き玉軸受６０は、一方ではステップ７１で、他方ではケース部分６２の内側溝に挿入されている軸方向固定リング７２で、ケース部分６２に対して軸方向に固定されている軸受外側リングを有している。
【００３９】
同様に、溝付き玉軸受６０の軸受内部リングは、一方はステップ７３で、他方では中間シャフト１４の周縁溝に挿入されている軸方向固定リング７４で、中間シャフト１４に対して軸方向に固定されている。
【００４０】
溝付き玉軸受６０の潤滑は、中間シャフト１４の斜めボア７５を介して環状空間５８から生じる潤滑油によって起こる。このボア７５は溝付き玉軸受６０に軸方向に隣接して配置され、後者の回転体の方に向いている。
ｃ）第二のニードル軸受６１は、ケージ７６内に配置され、かつ中間シャフト１４上を回転する回転体を備えている。ケージ７６は従動ディスク１２の中心ボア内に押圧されており、この中心ボアのボア底の端面７７に対向して軸方向を向いている。
【００４１】
第二のニードル軸受６１に潤滑油を供給する斜めボア７９は、従動ディスク１２内に半径方向に、第二のニードル軸受６１に軸方向に隣接して、中間シャフト１４に設けられている。
【００４２】
このシステムの結果として、従動ディスク１２は、軸方向歯８２およびカップスプリング８１によって遊星キャリア１８の遊星キャリアボルトレセプタクル８０に関して、回転について固定されており、軸方向に圧縮応力をかけられている。
【００４３】
環状空間５８は、中間トランスミッション８に面するその側面上で、一部中間シャフト１４によって生成される中心ホイール１９の同軸ボアに挿入され、シーリングリング８３が所定の漏れを許容する点において仮想スロットルとして機能するシーリングリング８３によって封止される。シーリングリング８３は第三のニードル軸受８５のケージ８４によって固定される。シーリングリング８３はその内側が、２つのオイルダクト５６ａ、５６ｂに軸方向に隣接した入力シャフト５に向いており、第三のニードル軸受８５への潤滑油の供給に対する所定の漏れの貫流を許容し、他方で環状空間５８に潤滑圧を維持する。
【００４４】
遊星キャリアアーム８６は、中心ホイール１９に軸方向に隣接した第三の領域５５において半径方向外側に延びている。この遊星キャリアアーム８６は、放射状に外側に延びており、かつ凹部分８８によって周囲に遮断されるウェブ８７を有している。主遊星４６はこれらの凹部分８８を通過するため、歯形リム４３ａ、４３ｂは両側面上で遊星キャリアアーム８６に隣接している。
【００４５】
図３は、放射状に外側に延びているウェブ８７の一方の断面図を詳細に示している。ウェブ８７は同様に設計されており、従って周縁に均一に分散されている３つのウェブ８７の１つのみが以下に説明される。
【００４６】
ウェブ８７は、図１および図２においても明らかな、自動車用トランスミッションの中心軸５２に平行に配向されており、また二次遊星６３の遊星キャリアボルト９０が圧入によって挿入されているボア８９を、半径方向外側に有している。この圧入は遊星キャリアボルト９０上で中心に配置されているため、後者は、トロイダル変速ドライブユニット７に面している端部領域９１と、後者から離れて面している端部領域９２によって軸方向に突出している。遊星キャリアボルト９０は端部領域９２に、半径方向内側で中心同軸ブラインドホールボアに出るロングホールを有している。このブラインドホールボアはボールによってそのアクセス開口で閉じられる。他方の端部領域９１に配置されているブラインドホールボアの底部で、遊星キャリアボルト９０において、ブラインドホールボアから二次遊星６３のニードル取り付けまでのフロー接続を形成する横断ボアがある。
【００４７】
図３の図面では明らかではないが、歯形リム４３ｂと噛合する第二の内部中心ホイール４８が遊星キャリアボルト９０から半径方向内側に向かって配置されている。走行中に回転するこの中心ホイール４８は遠心力の結果として半径方向外側に進み、その潤滑油は、一部が
−ロングホール、
−ブラインドホールボア、および
−横断ボア、
を介して、二次遊星６３のニードル取り付けに進むため、上記ニードル取り付けは常に低摩擦で安全に潤滑され、冷却される。
【００４８】
図４は、図１に従ったトロイダル変速ドライブユニット７の第一のトロイダルチャンバ９３のローラ１３ａ、１３ｂと、第二のトロイダルチャンバ９４のローラ１５ａ、１５ｂの基本概略断面図を示している。より明確にするために、駆動ディスクと従動ディスクは図示されない。基本概略図は自動車用トランスミッションの実際の設置位置に図示されているため、設置位置の下方にあるコンポーネントは以下「下方に」配置されていると示され、設置位置の上方にあるコンポーネントは以下「上方に」配置されていると示される。
【００４９】
２つのトロイダルチャンバ９３、９４の４つのローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂは基本的に同様に設計され、同様の機能を有しているため、共通の特徴はまず、一方のトロイダルチャンバ９３のローラ１３ａ、１３ｂを参照して以下に説明される。
【００５０】
２つのローラ１３ａ、１３ｂは共にその回転軸９５ａ、９５ｂを中心に回転可能であり、その回転軸９５ａ、９５ｂに垂直な枢軸９７ａ、９７ｂを中心に枢軸回転可能である。このために、ローラ１３ａ、１３ｂの各々は、スラスト型ニードル軸受１０１ａまたは１０１ｂによって配置される偏心ジャーナル１００ａまたは１００ｂ上の２つの軸受９８ａまたは９８ｂおよび９９ａまたは９９ｂによって、その回転軸９５ａ、９５ｂを中心に回転可能に取り付けられ、回転軸９５ａまたは９５ｂに平行にオフセットされて配置されている別の枢軸１０２ａまたは１０２ｂに対してわずかに枢軸回転可能になる。この場合、偏心ジャーナル１００ａまたは１００ｂは受容され、支持ジャーナル１０３ａまたは１０３ｂのこの別の枢軸１０２ａまたは１０２ｂを中心に枢軸回転可能に、回転軸受によって取り付けられる。この支持ジャーナル１０３ａまたは１０３ｂは回転軸９５ａ、９５ｂ、または別の枢軸１０２ａ、１０２ｂに垂直に延び、その２つの端部１０４ａ、１０５ａ、または１０４ｂ、１０５ｂにおいて、クラウン軸受の外側リングを備えた回転軸受を有している。これらの軸受の外側リング、つまり端部１０４ａ、１０５ａ、または１０４ｂ、１０５ｂは、一方でスチール支持プレート１０６のボア１０７ａまたは１０７ｂにおいて、他方でロッカー１０９のボア１０８ａまたは１０８ｂにおいて受容される。支持プレート１０６およびロッカー１０９の中心ロッカー軸受１１０の両方とも動きに関して固定的に、自動車用トランスミッションの軽金属のトランスミッションケース１１１に接続されている。
【００５１】
支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂの下部端部１０８ａおよび１０８ｂは、支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂの下方に配置されている油圧式軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂのピストンに対向して軸方向に支持されている。油圧式軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂのシリンダは、詳細には図示されていないが、上記軽金属のトランスミッションケース１１１に対して軸方向に支持されている。自動車用トランスミッションの、詳細には図示されていない電気油圧式コントロールプレートが油圧式軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂの下方に配置されている。このコントロールプレートは、クラッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３および軸方向作動部材１１２ａ、１１２ｂをコントロールまたは調整するためのソレノイドバルブとコントロールスライドとを有している。
【００５２】
トロイダル変速ドライブユニット７のトルク伝達はその回転軸９５ａ、９５ｂを中心とするローラ１３ａ、１３ｂの回転によって生じる。反対に、トロイダル変速ドライブユニット７のトランスミッション比は枢軸９７ａ、９７ｂを中心とする旋回によって調整される。
【００５３】
以下再び２つのトロイダルチャンバ９３および９４を参照する。
【００５４】
枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂを中心とする上記旋回を開始するために、軸方向作動部材１１２ａおよび１１４ａまたは１１２ｂおよび１１４ｂが油圧によって作動される。同時に、各場合において、同一側面上に配置されているピストンが圧力によって作動される。この圧力の動作中、力の均衡がローラ１３ａ、１５ａ、１３ｂ、１５ｂおよび軸方向作動部材１１２ａ、１１４ａ、１１２ｂ、１１４ｂに対して確立されるまで、４つのローラ１３ａ、１５ａ、１３ｂ、１５ｂのすべてが、トロイダル変速ドライブユニット７のローラ１３ａおよび１５ａまたは１３ｂおよび１５ｂと駆動／従動ディスク１０、１１、１２の間の回転ポイントで作用する力の結果として、その枢軸９７ａ、９７ｂを中心に旋回する。従って、枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂを中心とする新たなピボット角度位置によって、トロイダル変速ドライブユニット７の新たなトランスミッション比が連続的に、トラクションの遮断なく設定される。
【００５５】
同様の油圧支持力、および同様の摩擦力、および回転コンタクトにおける同様の力の結果として、４つのローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂのすべてが、互いに対称的に配置されているそれらの４つの枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂに関して同じピボット角度位置であるとされる。このように達成される、相互に関連するローラのピボット角度位置の配向は「力の同期」と称されてもよいものとして示される。
【００５６】
一方の側面の２つの軸方向作動部材１１２ａ、１１４ａ、または１１２ｂ、１１４ｂでの上記の油圧の変化の結果として、ロッカー１０９は旋回し、２つの支持ジャーナル１０３ａ、１１６ａ、または１０３ｂ、１１６ｂは、その枢軸９７ａ、１１３ａ、または９７ｂ、１１３ｂに対して、およびその下部軸受の外側リングとロッカー１０９との間で軸方向に変位されるため、そのボア１０８ａ、１１８ａ、または１０８ｂ、１１８ｂの領域で摩擦が生じる。連接されたクラウンレセプタクルの結果として、ロッカー１０９と支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂとの間の角度は変化する。これらの変化した幾何学的条件ゆえに、４つのローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂのすべてが、ローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂが互いに対称的に配置されているピボット角度位置に至るパスを強いていた。「力の同期」に加えて安全性を保障するこの第二の同期は、「パスの同期」と称されてもよいものとして示される。
【００５７】
トロイダル変速ドライブユニット７は、これらの２つの同期に加えて、停車時の入力シャフト５によっても、ローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂの支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂが互いに対称的に配置されることを保証する第三の同期を有している。「角度の同期」と称されてもよいものとして示されるこの同期は、相互に接続している４つのベルト１１９、１２０、１２１、１２２によって生じ、一方で２つの支持ジャーナル１０３ａおよび１０３ｂまたは１１６ａおよび１１６ｂはトロイダルチャンバ９３または９４に属しており、他方で２つの支持ジャーナル１０３ａおよび１１６ａまたは１０３ｂおよび１１６ｂはそれぞれの側面、つまり右側と左側に配置されている。この場合、４つのベルト１１９、１２０、１２１、１２２は各々、支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂの旋回中に回転方向の反転を引き起こすために、十文字形に単にループされている。４つの支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂは、その上部端部と、ローラ１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂが配置されているその中間領域との間に、枢軸９７ａ、９７ｂ、１１３ａ、１１３ｂに対して軸方向に隣接して配置されている２つのテイクアップディスク１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０を有している。４つのベルト１１９、１２０、１２１、１２２は各場合においてこれらのテイクアップディスクの内の２つの回りにループされており、個々のトロイダルチャンバ９３および９４と関連する２つのベルト１１９、１２０は下部平面に配置され、２つのトロイダルチャンバ９３および９４の支持ジャーナル１０３ａ、１０３ｂ、１１６ａ、１１６ｂを接続する２つのベルト１２１、１２２は上部平面に配置されている。
【００５８】
図５は、ローラ１０１３ａの第一の代替実施形態において、ローラ１０１３ａを断面図で詳細に示している。
【００５９】
ローラ１０１３ａはその回転軸１０９５ａを中心に回転可能であり、かつその回転軸１０９５ａに垂直な枢軸１０９７ａを中心に枢軸回転可能である。このために、ローラ１０１３ａは、スラスト型ニードル軸受１１０１ａによって、回転軸１０９５ａに平行にオフセットされて配置されている別の枢軸１１０２ａを中心にわずかに枢軸回転可能になるように配置されている偏心ジャーナル１１００ａ上のその回転軸１０９５ａを中心に回転可能な２つの軸受１０９８ａおよび１０９９ａによって取り付けられている。この場合、偏心ジャーナル１１００ａは、回転軸受によって取り付けられ、支持ジャーナル１１０３ａのこの別の枢軸１１０２ａを中心に枢軸回転可能に受容される。この支持ジャーナル１１０３ａは中間領域に突出している。ローラ１０１３ａはこの中間領域に配置されている。支持ジャーナル１１０３ａは回転軸１０９５ａまたは別の枢軸１１０２ａに基本的には垂直に延出しており、またその２つの端部１１０４ａ、１１０５ａにおいて、外側に突出するように設計されている軸受の外側リング１１４０、１１４１を備えたニードル軸受を有している。上部軸受の外側リング１１４０はスチール支持プレート１１０６のボア１１０７ａに受容され、下部軸受の外側リング１１４１はロッカー１１０９のボア１１０８ａに受容される。支持プレート１１０６とロッカー１１０９の、詳細には図示されていない軸受レセプタクルは両方とも動きに関して固定的に、自動車用トランスミッションの、詳細には図示されていない軽金属のトランスミッションケースに接続されている。
【００６０】
支持ジャーナル１１０３ａには、上部ニードル軸受の上方に、枢軸１０９７ａと同軸的に設計され、かつスプラインシャフト歯およびシャフト固定リングによってテイクアップディスク１１５１に、回転については固定的に、および軸方向には変位不可能に接続されているジャーナル１１５０が提供される。図示されている支持ジャーナル１１０３ａを、同一のトロイダルチャンバの、図５では明らかでない支持ジャーナルに接続する歯形ベルト１１５３が、このテイクアップディスク１１５１の回りにループされている。ベルト１１５３はこの場合十文字形に単にループされているため、同一のトロイダルチャンバの、明らかではない支持ジャーナルは常に反対方向に回転する。
【００６１】
下部ニードル軸受とローラ１０１３ａとの間で、支持ジャーナル１１０３ａは一部テイクアップディスク１１５４によって生成される。ベルト１１５５は、第二のトロイダルチャンバの支持ジャーナルが常に反対方向に回転するように、このテイクアップディスク１１５４の回りに十文字形に単にループされており、図示されている支持ジャーナル１１０３ａを、第二のトロイダルチャンバの、図５では明らかでない支持ジャーナルに接続する。
【００６２】
支持ジャーナル１１０３ａには、下部ニードル軸受の下方に、枢軸１０９７ａに同軸的に設計されており、かつ詳細には図示されていない油圧式軸方向作動部材上に軸方向に支持されているジャーナル１１５２が提供される。この油圧式軸方向作動部材の下方に、別の軸方向作動部材および図１のクラッチの、軸方向作動部材コントロール用の、詳細には図示されていない電気油圧式コントロールプレートが配置されている。
【００６３】
図６は、ローラの第二の代替実施形態において、ローラを断面図で詳細に示している。
【００６４】
ローラ２０１３ａおよび支持ジャーナル２１０３ａは、大部分において、第一の代替実施形態のローラと同様に設計されており、従って基本的差異のみが以下に説明される。
【００６５】
上部ニードル軸受の上方に配置されるテイクアップディスクではなく、支持ジャーナル２１０３ａが、上部ニードル軸受とローラ２０１３ａ間の領域において、一部テイクアップディスク２１５１によって生成される。図示されている支持ジャーナル２１０３ａを、同一のトロイダルチャンバの、図６では明らかでない支持ジャーナルに接続するベルト２１５３がこのテイクアップディスク２１５１の回りにループされる。ベルト２１５３はこの場合十文字形に単にループされているので、同一のトロイダルチャンバの、明らかではない支持ジャーナルは常に反対方向に回転する。
【００６６】
支持ジャーナルを取り付けるための軸受はまたバレル形軸受として設計されてもよく、この場合、クラウン軸受の外側リングは用いられず、またバレル形回転体はロッカーのボアおよび支持プレートのボアに直接配置される。
【００６７】
さらに、軸受の外側リングを受容するためのボアではなく、線形軸受が、支持プレートとロッカーの双方に提供されてもよい。
【００６８】
支持ジャーナルを相互に接続するテイクアップディスクまたはベルトは軸方向のオフセットトランスミッションの機能を実行する。従って、トランスミッション比１：１の同一方向のトルクトランスミッションのために、支持ジャーナルはまた、歯形ベルト、連結、あるいはスロットガイドによって、奇数個の歯車を介して接続されてもよい。
【００６９】
２つのオイルダクトではなく、ある角度でまたは半径方向に、周囲にオフセットされた任意の数のオイルダクトが固体シャフトに設けられてもよい。適切ならば、単一のオイルダクトでも十分である。
【００７０】
図１に示されている、溝付き玉軸受への潤滑油供給用の中間シャフトの斜めボアではなく、中心軸に横断方向に配向されており、かつ溝付き玉軸受のオイルバッフルに向けられているボアが提供されてもよい。
【００７１】
図２に図示されている、仮想スロットルとして機能する２つのシーリングリングではなく、中空シャフトとして設計されている中間シャフトおよび中空シャフトに配置されている入力シャフトが嵌合されて提供されてもよい。そして、シーリングリングではなく、その嵌合が仮想スロットルとして機能する。
【００７２】
走行レンジを選択するための図示されているクラッチは、摩擦クラッチとして、例えば爪クラッチなどの噛合クラッチ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｌｕｔｃｈ）として、または例えば同期装置などの摩擦および噛合の結合クラッチとして設計されてもよい。
【００７３】
とりわけ、自動車用トランスミッションの後端部に配置されているクラッチはダイレクトドライブスルーのために、摩擦クラッチとして、または噛合クラッチとして、あるいは噛合および摩擦の結合クラッチとして設計されてもよい。
【００７４】
無段変速トロイダル変速ドライブユニットとギヤニュートラル機能とを備えた図示されている同軸の自動車用トランスミッションはさらに、独国特許第　１０１　３３　１１８．５号に図示されているような全輪駆動に対して適切である。この場合、トランスミッションの取出しシャフトは全輪駆動用の動力ディバイダによって従動されてもよい。
【００７５】
ドライブトレインの軸方向において使用可能な構造空間によって、自動車用トランスミッションは走行レンジをいくつ有していてもよい。この場合、１つの走行レンジは、エンジンの回転速度が、歯車の噛合無しでトランスミッションの取出しシャフトに直接伝えられるダイレクトギヤとして設計されてもよく、従ってとりわけ高効率が達成される。特に、このようなダイレクトギヤは、平らな形状を有する消費電力特性図を有する、すなわち広い回転速度範囲にわたって消費電力が低い車両に適切である。
【００７６】
さらに、別の遊星セットおよびクラッチを有しているパワースプリット型走行レンジが適切である。
【００７７】
自動車用トランスミッションは、しかしながら高速または低速へのステップアップを選択的に有することを可能にする入力ステップアップステージを有していてもよい。
【００７８】
図１に示されるパーキングロックホイールは代替実施形態において、出力シャフト上の所望のポイントに配置されてよい。
【００７９】
上記の実施形態は例示的実施形態にすぎない。様々な実施形態について記載された特徴の組み合わせが同様に可能である。さらに、とりわけ本発明に属する装置のパーツについて記載されていない特徴が、装置のパーツの、図面に示されている図案から推測されてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、無段変速トロイダルトランスミッションと、中間遊星トランスミッションと、最終遊星トランスミッションとを備えている自動車用トランスミッションの概略的な軸方向断面図を示している。
【図２】図２は、とりわけ半径方向外側に延びるウェブを有している、図１のトランスミッション図の詳細ＩＩの詳細断面図を示している。
【図３】図３は、図２のウェブのうちの１つの断面図を詳細に示している。
【図４】図４は、図１に従ったトロイダル変速ドライブユニットのローラの機能を説明するための基本概略断面図を示している。
【図５】図５は、ローラの第一の代替実施形態として、ローラとその支持ジャーナルを断面図に詳細に示している。
【図６】図６は、ローラの第二の代替実施形態として、ローラとその支持ジャーナルを断面図に詳細に示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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【図１】2004116774.tif 000036
【図２】2004116774.tif 000037
【図３】2004116774.tif 000038
【図４】2004116774.tif 000039
【図５】2004116774.tif 000040
【図６】2004116774.tif 000041