Ein herkömmliches Reibrollen-Toroidgetriebe dieser Gattung ist in den Fig. 6 und 7 der beiliegenden Zeichnungen in der Seitenansicht bzw. in der Draufsicht dar- gestellt. Fig. 6 zeigt eine Ausgangs-Variatorscheibe 1 und eine Eingangs-Variator- scheibe 2, die um eine gemeinsame Varioator-Rollachse 5 verdrehbar sind. Die Ein- gangs-Variatorscheibe 2 wird von einem Motor 3 über eine Welle 4 angetrieben. Die beiden Variatorscheiben 1 und 2 sind mit Laufbahnen 6 und 7 versehen, deren Flächen einem Teil der Umfangsfläche eines imaginären Torus entsprechen, dessen übriger Teil mit einer unterbrochenen Linie 8 angedeutet ist. Die Achse dieses imaginären Torus entspricht dabei der gemeinsamen Variator-Rollachse 5. Eine Gruppe von Rollern 9, die üblicherweise drei Roller umfaßt, die im gleichen Abstand um die Rollachse 5 herum angeordnet sind, liegen reibschlüssig an den Laufbahnen 6 und 7 an, um ein Drehmoment von der Eingangs-Variatorscheibe 2 auf die Aus- gangs-Variatorscheibe 1 zu übertragen. In Fig. 6 ist einer dieser Roller 9 gezeigt, der mit Lagern in einem Gehäuse 10 gelagert ist, so dass er um eine Rollachse 11 rotieren kann. Wenn das Gehäuse 10 und damit der Roller 9 seine Orientierung ändert, indem es in Richtung des Pfeils 12 schwenkt, dann ändert sich offensichtlich auch das Verhältnis der Drehzahlen der beiden Variatorscheiben 1 und 2. Die Än- derung des Neigungswinkels der Rollachse 11 in bezug auf die Rollachse 5 er- möglicht eine stufenlose Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Ausgangs- Variatorscheibe 1 zur Eingangs-Variatorscheibe 2. Eine Stange 13 verbindet das Gehäuse 10 mit einem Kolben 14, der in einem ortsfesten Hydraulikzylinder 15 axial beweglich und in begrenztem Umfang schwenkbar ist.

Ein solches stufenloses Getriebe arbeitet ordnungsgemäß, wenn eine Hydraulikflüssigkeit in dem Zylinder 15 eine Kraft auf den Kolben 14 ausübt, der im Gleichgewichtszustand die Reaktionskraft ausgleichen muß, die von dem resul- tierenden Drehmoment am Berührungspunkt des Rollers 9 und den Laufbahnen 6 und 7 herrührt. Der Roller 9 ändert seine Orientierung oder den Neigungswinkel seiner Drehachse 11 in Bezug auf die Variator-Rollachse 5, wenn die Gleich- gewichtsbedingungen der anliegenden Kräfte nicht erfüllt sind.

Der Mittelpunkt des Rollers 9 muß stets dem Torusmittelkreis folgen, der wiederum in der Mittelebene M des Torus liegt. Die Stange 13, welche die Schwenk- achse des Rollers 9 definiert, ist aus dem nachfolgend genannten Grund zu der Mittelebene M unter einem Winkel C geneigt. Damit der Roller 9 aufgrund seiner Freiheitsgrade eine stabile Übersetzungs-Position einnehmen kann, muß sich die Rollachse 11 des Rollers 9 mit der Rollachse 5 der Variatorscheiben 1 und 2 schneiden können. Bei einer Verstellung der Wirkrichtung der Stange 13 gerät der Roller 9 aus seiner stabilen Position und verstellt sich. Damit er wieder eine neue stabile Position einnehmen kann, ist der Winkel C zwischen der durch die Kolben- stange 13 definierten Schwenkachse des Rollers 9 und der Mittelebene M des von den Laufbahnen 6 und 7 bestimmten Torus erforderlich. Dieser als Castorwinkel be- zeichnete Winkel C ermöglicht, dass aufgrund der kinematischen Gesetzmäßigkeiten die oben beschriebenen Rollachse 11 der Roller 9 eigenständig wieder ihren Schnittpunkt mit der Variator-Rollachse 5 finden und eine stabile Lage erreicht wird.

Dabei gilt die Gesetzmäßigkeit, dass die Selbststabilisierung des Rollers 9 mit steigendem Castorwinkel zunimmt. Der Umstand, dass die von dem Kolben 14 be- wirkte Abstützkraft zur Mittelebene M des Torus um den Castorwinkel C geneigt ist, hat jedoch eine ungleichmäßige Anpreßkraft des Rollers 9 an den beiden Variator- scheiben 1 und 2 zur Folge. Diese ungleichmäßige Kraftverteilung nimmt mit steigendem Castorwinkel zu. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, hat die von dem Kolben 14 über die Stange 15 ausgeübte Abstützkraft eine Komponente in Richtung der Variator-Rollachse 5. Der Roller 9 wird deshalb unter der von dem Kolben 14 ausge- übten Abstützkraft stärker an die Eingangs-Variatorscheibe 2 angepreßt als an die Ausgangs-Variatorscheibe 1. Um eine nahezu schlupffreie Kraftübertragung zwischen den Variatorscheiben 1,2 und den Rollern 9 zu gewährleisten, ist eine be- stimmte Mindestanpreßkraft erforderlich. Daher ist die kleinere Anpreßkraft für die Festlegung der Anpreßkraft der Variatorscheiben zueinander maßgeblich. Das be- deutet aber, dass die Rotter 9 mit einer für eine ordnungsgemäße Kraftübertragung übermäßig großen Kraft an die Eingangs-Variatorscheibe 2 angepreßt werden, was zu deutlichen Verlusten des Wirkungsgrades führt.

Ein weiterer Nachteil der zur Mittelebene M des Torus geneigten Einleitung der Abstützkraft für die Roller besteht in einer ungünstigen Positionierung des Zylinders 15 im Getriebe, die sogar eine geknickte Ausführung der Stange 13 erfor- derlich machen kann. Eine solche geknickte Kolbenstange 13 hat aber zur Folge, dass auf den Kolben 14 ein Kippmoment ausgeübt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Reibrollen-Toroid- getriebe zu schaffen, bei dem die zur Abstützung der Roller erforderliche Kraft keine Komponente in Richtung der Variator-Rollachse hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wirkrichtung der Abstützung jedes Rollers in der Mittelebene des Torus liegt, dass jeder Roller auf einem Schwenkkörper drehbar gelagert ist, und dass der Schwenkkörper in dem Ge- häuse schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse des Schwenkkörpers zur Mittelebene des Torus unter einem bestimmten Winkel (Castorwinkel) geneigt ist.

Die konstruktiv frei wählbare Winkelpositionierung der Schwenkachse des Schwenkkörpers zur Mittelebene des Torus ergibt die kinematische Voraussetzung, damit sich bei einer Verschwenkung des Schwenkkörpers die Rollachse des darauf gelagerten Rollers mit der Rollachse der Variatorscheiben schneiden kann. Durch die Trennung von Castorwinkel und Wirkrichtung der Abstützung jedes Rollers ist es möglich, die Wirkrichtung der Abstützung jedes Rollers in der Mittelebene des Torus zu positionieren. Dadurch ist eine gleichmäßige Kraftverteilung im Kontaktpunkt jedes Rollers mit den beiden Variatorscheiben möglich. Dies bedeutet eine Ver- ringerung der Anpreßkraft der Variatorscheiben an die Roller und eine Erhöhung des Gesamt-Wirkungsgrades.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter- ansprüchen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar- gestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Reibrollen-Toroidgetriebes, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Getriebe nach Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung des Getriebes nach Fig. 1, und Fig. 4 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 3, die aber eine abgewandelte Aus- führungsform zeigt, Fig. 5 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 3, die aber noch eine andere Ab- wandlung zeigt, Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Reibrollen- Toroidgetriebes, und Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf das Getriebe nach Fig. 6.

In den Fig. 1 bis 3 ist nur eine der beiden Variatorscheiben 20 eines Toriod- getriebes gezeigt, die um eine Variator-Rollachse 21 verdrehbar sind. Ferner ist nur einer von mehreren Rollern 22 gezeigt, der an der Laufbahn 34 der Variatorscheibe 20 anliegt und um eine Roller-Drehachse 23 drehbar ist. Wesentlich für die Erfindung ist die Art der Lagerung jedes Rollers 22 in dem zugeordneten Gehäuse und die Art der Abstützung des Gehäuses gegen die von dem Roller im Betrieb ausgeübte Reaktionskraft. Was die sonstigen konstruktiven und funktionellen Einzelheiten des Toroidgetriebes anbelangt, wird auf die einleitende Erläuterung der Fig. 6 und 7 ver- wiesen.

In einem ortsfest angeordneten Zylindergehäuse 24 ist ein Kolben 25 ange- ordnet, der beidseitig mit einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist. Der Kolben 25 ist auf einer Kolbenstange 26 befestigt, die auf beiden Seiten des Kolbens in dem Zylindergehäuse 24 axial verschiebbar geführt ist. Am Ende des aus dem Zylinder- gehäuse 24 herausragenden Teils der Kolbenstange 26 ist ein Gelenkbolzen 27 be- festigt. Das Gehäuse des Rollers 22 umfaßt eine Gabel 28, die zwei vom Roller 22 abgekehrte Nasen 29 aufweist, die der Gelenkbolzen 27 drehbar durchsetzt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegt die von dem Gelenkbolzen 27 und den Nasen 29 definierte Schwenkachse der Gabel 28 in der Mittelebene M des Torus, und sie verläuft recht- winklig zu der Kolbenstange 26. An dem Gelenkbolzen 27 ist ein Führungszapfen 30 befestigt oder mit diesem einstückig ausgebildet, der in eine ortsfest angeordnete Geradführung 31 eingreift. Diese Geradführung 31 verläuft parallel zur Kolbenstange 26 und erlaubt somit eine Axialverschiebung, verhindert aber eine Drehbewegung derselben. In der Gabel 28 ist ein Lagerbolzen 32 dreheinstellbar befestigt. Die Achse des Lagerbolzens 32 ist zur Achse des Gelenkbolzens 27 parallel, und sie liegt ebenfalls in der Mittelebene M des Torus. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegen die Längsachse der Kolbenstange 26 und die Achse des Lagerbolzens 32 in der Mittel- ebene M des Torus. Der Lagerbolzen 32 ist mit zwei beidseitig abstehenden Lager- zapfen 33 versehen, deren gemeinsame Achse zur Mittelebene M des Torus unter einem bestimmten Winkel C, dem sogenannten Castorwinkel geneigt ist. Auf den beiden Lagerzapfen 33 ist ein Schwenkkörper 35 schwenkbar gelagert. Auf dem Schwenkkörper 35 ist mit einem Lager 36 der Roller 22 um die Drehachse 23 dreh- bar gelagert. Im Betrieb kann sich der Schwenkkörper 35 und damit der Roller 22 um die von den beiden Lagerzapfen 33 definierte Achse verschwenken, so dass sich die Drehachse 23 des Rollers 22 mit der Variator-Rollachse 21 schneiden kann, um den eingangs erwähnten stabilen Zustand zu gewährleisten.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte zweite und dritte Ausführungsform eines Toroidgetriebes unterscheidet sich von der in den Fig. bis 3 gezeigten und vor- stehend beschriebenen Ausführungsform lediglich durch die Art der Gelenk- verbindung der Kolbenstange 26 mit der Gabel 28.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die Kolbenstange 26 nicht un- mittelbar an dem Gelenkbolzen 27 befestigt, sondern gelenkig mit diesem ver- bunden. Zu diesem Zweck ist der Gelenkbolzen 27 mit einem zu dem Führungs- zapfen 30 koaxialen Gelenkzapfen 37 versehen, und an der Kolbenstange 26 ist ein Bügel 38 befestigt, der mit dem Führungszapfen 30 und dem Gelenkzapfen 37 schwenkbar verbunden ist. Auf diese Weise wird ein Kardangelenk geschaffen, so dass sich die Gabel 28 um zwei Achsen verdrehen kann, die zur Mittelebene M des Torus parallel bzw. rechtwinklig sind.

Die in Fig. 5 gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig.

4 gezeigten zweiten Ausführungsform dadurch, dass das Kardangelenk durch ein Kugelgelenk ersetzt ist. In eine Nabe 39 der Gabel 28 ist ein Lagerkörper 40 mit konkaver Lagerfläche eingesetzt, in dem eine auf die Kolbenstange 26 aufge- schobene Kugel 41 drehbar gelagert ist. Die Gabel 28 ist daher in allen Richtungen verschwenkbar, aber durch die Geradführung 31 an einer Drehbewegung um die Achse der Kolbenstange 26 gehindert.

Wenn der Castorwinkel C, d. h. der Winkel zwischen der von den Lagerzapfen 33 definierten Schwenkachse und der Mittelebene M des Torus geändert werden soll, dann ist es lediglich erforderlich, den Lagerbolzen 32 in der Gabel 28 zu ver- drehen und anschließend wieder zu sichern.

Bezugszeichenliste : 1 Ausgangs-Variatorscheibe 2 Eingangs-Variatorscheibe 3 Motor 4 Welle 5 Variator-Rollachse 6 Laufbahn von 1 7 Laufbahn von 2 8 Restfläche des Torus 9 Roller 10 Gehäuse 11 Drehachse von 9 12 Schwenkrichtung von 10 13 Stange 14 Kolben 15 Hydraulikzylinder M Mittelebene des Torus C Castorwinkel 20 Variatorscheibe 21 Variator-Rollachse 22 Roller 23 Roller-Drehachse 24 Zylindergehäuse 25 Kolben 26 Kolbenstange 27 Gelenkbolzen 28 Gabel 29 Nasen 30 Führungszapfen 31 Geradführung 32 Lagerbolzen 33 Lagerzapfen 34 Laufbahn von 20 35 Schwenkkörper 36 Kugellager 37 Gelenkzapfen 38 Bügel 39 Nabe 40 Lagerkörper 41 Kugel