專利名稱：傳動帶和用于傳動帶的橫向元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無級變速器的傳動帶，所述無級變速器具有各自
形成V形凹槽的兩個可變皮帶輪，所述傳動帶具有包括兩個相鄰環(huán)形帶組
的載體，每個組包括多個同心套裝的相對較薄的帶，其中布置橫向元件。 每個橫向元件具有彼此相反定位的兩個切口，用于以如下方式容納帶組， 即，橫向元件的第一部件在帶組下方延伸、橫向元件的第二部件位于帶組
之間并且橫向元件的第三部件在帶組上方延伸。從EP-A-0014013中可以了 解到這種類型的傳動帶。
背景技術(shù)：
當(dāng)相對于橫向元件來描述方向時，總是假定橫向元件處于直立位置， 如圖2以正視圖所示。在該圖中，傳動帶的縱向和/或移動方向與圖所在的 平面成直角。
切口內(nèi)表面的形狀必須滿足某些要求以確保傳動帶的良好操作。特別 地，該形狀影響作為傳動帶易損部件的帶組的良好操作。所述帶組承受相 對較大的拉伸載荷，在此過程中產(chǎn)生極大的可變彎曲載荷，所述拉伸載荷 部分地取決于變速器選定的傳動比。在變速器中的傳動帶的操作過程中， 橫向元件至少在皮帶輪上被沿徑向向外推靠在帶組上，同時所述內(nèi)表面至 少在橫向元件所述第一部件的位置上接觸相應(yīng)帶組。內(nèi)表面的這一部分在 下文被稱為鞍形表面。例如從GB-A-2013116中已知的是將鞍形表面設(shè)計成 雙曲表面，也就是說在傳動帶的橫向上以及縱向上。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，鞍形表面在傳動帶縱向上的曲線形成具有單一曲率半 徑的圓弧拱，所述曲率半徑還被稱為短鞍半徑。短鞍半徑被選定為使得其 小于變速器皮帶輪上的傳動帶的最小運(yùn)行半徑。出于這一方案，假定的是 防止帶組與橫向元件的鞍形表面與前或后表面之間并定向在傳動帶縱向上 的相對尖銳的過渡部分形成接觸。否則，可能在帶組上產(chǎn)生顯著的接觸應(yīng)
力，從而尤其導(dǎo)致其疲勞載荷的增大，這對傳動帶的使用壽命是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，在實踐中發(fā)現(xiàn)的是上述方案的確能夠提高傳動帶的使用 壽命，但后者仍然實質(zhì)上由帶組的最后斷裂來決定。因此本發(fā)明的目的是 尤其通過降低帶組上的載荷，更尤其是通過進(jìn)一步改進(jìn)橫向元件的設(shè)計來 進(jìn)一步提高傳動帶的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征部分實現(xiàn)所述目的。所述傳動帶防 止帶組的外帶與切口的上邊界表面的前和后邊緣形成接觸，從而使橫向元 件可以相對于帶組自由移動，尤其是自由旋轉(zhuǎn)。在這種情況下通過在帶組 的徑向高度與切口的徑向高度之間允許的誤差產(chǎn)生所述自由移動。
本發(fā)明尤其針對GB-A-2013116公開的方案總體在傳動帶使用壽命方 面的積極效果不滿足預(yù)期要求。這是由于帶組中的外帶的最后斷裂，這一 現(xiàn)象顯然是因為與橫向元件在帶組或上邊界表面上方延伸的第三部件的 (摩擦)接觸，尤其是利用定向在傳動帶的縱向上的橫向元件的前和后表 面與相對尖銳的過渡部分形成接觸。
順便說，根據(jù)本發(fā)明，傳動帶縱向上的上邊界表面的最小所需曲率優(yōu) 選設(shè)置成具有單一 曲率半徑的圓弧拱形。
通過應(yīng)用上述方案，帶組中的外帶的疲勞使用壽命得到提高，并且如 果這一新方案與短鞍半徑應(yīng)該被選定為小于傳動帶的最小運(yùn)行半徑這一已 知方案組合應(yīng)用，則還可以作為總體提高帶組和傳動帶的操作使用壽命。


為了闡明本發(fā)明，參照附圖對傳動帶的示意性實施方式進(jìn)行描述，圖
中
圖1示意性表示傳動帶的側(cè)視圖2表示傳動帶的橫截面圖3表示傳動帶的橫向元件的側(cè)視圖4示意性表示處于兩個相互不同定向的傳動帶的橫向元件和帶組的 橫截面圖5示意性表示處于兩個相互不同定向的根據(jù)本發(fā)明的橫向元件以及 帶組的橫截面圖；以及
圖6示意性表示處于兩個相互不同定向的根據(jù)本發(fā)明的另一橫向元件 以及帶組的橫截面圖。
具體實施例方式
圖1的示意圖表示在兩個皮帶輪1， 2上運(yùn)行的傳動帶3。在所示位置， 上皮帶輪l比下皮帶輪2旋轉(zhuǎn)更快。通過改變兩個部件(在本申請中是構(gòu) 成每個皮帶輪l， 2的錐形盤4， 5)之間的距離，可以改變傳動帶3在相應(yīng) 皮帶輪l， 2上的所謂的運(yùn)行半徑R，由此兩個皮帶輪l， 2之間的速度差 按照要求得到改變。這是改變兩軸之間轉(zhuǎn)速差的已知方式。
在圖2中，以橫截面圖示出了傳動帶3。該圖表示兩個帶組31的橫截 面圖以及橫向元件32的正視圖，所述傳動帶3包括布置在帶組31周邊上 的多個橫向元件32。橫向元件32以及帶組31的帶都由金屬制成。橫向元 件32能夠在帶組31的縱向上自由移動，使得當(dāng)力在皮帶輪l， 2之間傳遞 時，通過橫向元件32相互壓靠傳遞所述力。在本申請中的帶組31引導(dǎo)橫 向元件32。
在此所示的示例性實施方式中，帶組31包括五個帶，盡管如此，實踐 中帶組31經(jīng)常包括更多的帶，通常為九個、十個或十二個。
還在圖3中以側(cè)視圖示出的每個橫向元件32具有彼此相反定位的兩個 切口33，每個切口用于容納兩個帶組31中的一個，使得橫向元件32的第 一或腹部件34在帶組31下方延伸，橫向元件32的第二或頸部件35位于 帶組31之間并且橫向元件32的第三或頭部件36在帶組31上方延伸。在 底部通過腹部件34的通常所稱的鞍形表面42以及在頂部通過頭部件36的 通常所稱的上邊界表面43界定相應(yīng)切口 33。
橫向元件32的所述腹部件34的側(cè)向表面或皮帶輪接觸表面37定向成 相互成角度O，該角度至少基本上與在皮帶輪1， 2的錐形盤4， 5之間限 定的V形角度(D相對應(yīng)(見圖1)。
橫向元件32的后側(cè)38基本上是平的，同時在橫向元件32的前側(cè)39 上設(shè)置通常所稱的斜線18。在斜線18的上方，橫向元件32在側(cè)視圖中具
有大體上恒定的厚度，并且在斜線18的下方，所述腹部件34向底部傾斜。 通過在橫向元件32的前側(cè)39上略微倒圓的條有效形成斜線18。在傳動帶 3中，在傳動帶3的位于皮帶輪1， 2之間的直線部分中以及其在皮帶輪1， 2上的彎曲部分中，橫向元件32的前側(cè)39在斜線18的位置與相鄰橫向元 件32的后側(cè)形成接觸。
橫向元件32還在前側(cè)39上具有突起40并在后側(cè)38上具有凹口 41 ， 兩個橫向元件32的突起40和凹口 41在傳動帶3上接靠匹配，因此在與傳 動帶3縱向成直角定向的方向上相對于彼此的位移被限制為在所述方向上 突起40在凹口41中的誤差。
圖4以橫截面圖示意性表示處于兩個相互不同定向的橫向元件32和帶 組31。圖4中的左手側(cè)表示在帶組31的位置上腹部件34與頭部件36之間 的垂直距離也就是切口 33的高度UH大于在該方向上帶組31的尺寸也就 是設(shè)定高度PH。換句話說，帶組以一定的徑向的通常所稱的通道誤差GS 容納在切口中。因此，如圖4中的右手側(cè)所示，橫向元件32能夠繞軸向定 向的虛軸相對于帶組31旋轉(zhuǎn)。當(dāng)帶組31在其相應(yīng)邊緣44的位置上與鞍形 表面42和上邊界表面43接觸時所述相對旋轉(zhuǎn)最終受到限制，通過所述切 口高度UH、所述設(shè)定高度PH以及橫向元件32在傳動帶3縱向上的局部 厚度DD確定最大旋轉(zhuǎn)。
還在圖4的右手側(cè)示出的是，由于橫向元件32相對于帶組31的旋轉(zhuǎn)， 在上邊界表面43的尖銳邊緣44 (此處其與橫向元件32的前或后側(cè)39， 38 進(jìn)行接合或者視情況可以是進(jìn)行合并)與帶組31的上側(cè)也就是說其徑向最 外側(cè)的帶之間產(chǎn)生不合乎要求的接觸。這種接觸是不利的，因為其在帶組 31上產(chǎn)生顯著的接觸應(yīng)力，由此尤其是其疲勞載荷增大，這對于傳動帶3 的使用壽命是不利的。
在此應(yīng)該指出，所述邊緣44實際上因制造橫向元件32通常采用的生 產(chǎn)過程而發(fā)生凸面彎曲，但是在這種情況下通常形成的邊緣44的曲率半徑 僅為0.3mm-0.5mm。
因此，本發(fā)明提出以如下方式設(shè)置上邊界表面43在傳動帶3的縱向上 的曲率，即在帶組31與上邊界表面43的所述邊緣44之間不會因此發(fā)生任 何接觸，這一點在圖5中也通過橫向元件32與帶組31之間兩個不同的相
對定向示出。在本申請中圖5的左手側(cè)與圖4左手側(cè)極為一致，除了上邊 界表面43現(xiàn)在被設(shè)計成具有單一曲率半徑KOR的圓弧拱形。所述曲率半 徑KOR在這種情況下被選定為小到在圖5右手側(cè)所示的相互最大旋轉(zhuǎn)下， 帶組31在與其邊緣44成一定距離定位的點45處與上邊界表面43形成接 觸。
顯而易見，上邊界表面43的曲率影響所述切口高度UH，該高度目前 至少隨著橫向元件32和帶組31相對于彼此的旋轉(zhuǎn)的提高而有效增大。當(dāng) 計算所述相對于彼此的最大旋轉(zhuǎn)以及所得到的用于上邊界表面43的最大容 許曲率半徑KOR時優(yōu)選考慮上述影響。
最后，圖6同樣通過處于兩個不同的相對定向的橫向元件32和帶組31 表示鞍形表面42的任選曲率也影響用于上邊界表面43并根據(jù)本發(fā)明所需 的曲率度數(shù)。在這種情況下圖6的左手側(cè)與圖5的左手側(cè)極為一致，除了 鞍形表面42現(xiàn)在被設(shè)計成具有單一曲率半徑(通常所稱的短鞍半徑KZR) 的圓弧拱形。圖6的右手側(cè)表示鞍形表面42的曲率影響所述切口高度UH， 該高度在橫向元件32和帶組31相對于彼此的旋轉(zhuǎn)提高時因而更加增大。 當(dāng)計算所述最大的相對于彼此的旋轉(zhuǎn)以及所得到的上邊界表面43所需的最 小曲率也就是最大容許曲率半徑KOR時優(yōu)選考慮上述影響。
權(quán)利要求
1. 一種用于傳動帶(3)的橫向元件(32)，所述傳動帶(3)具有帶組(31)和多個橫向元件(32)，橫向元件(32)具有至少一個切口(33)，所述切口(33)具有用于以如下方式容納帶組(31)的內(nèi)表面(42，43)，即橫向元件(32)的第一部件(34)在帶組(31)下方延伸并且橫向元件(32)的第三部件(36)在帶組(31)上方延伸，其中橫向元件(32)能夠繞虛軸相對于帶組(31)旋轉(zhuǎn)，所述虛軸相對于帶組(31)軸向定向并相對于帶組(31)與其徑向位置成角度α，并且內(nèi)表面(42，43)位于橫向元件(32)的第三部件(36)的位置上的部分(43)具有相對于帶組(31)在縱向上定向的曲率，其特征在于，內(nèi)表面(42，43)的所述部分(43)至少在其邊緣(44)附近相對于所述縱向成角度β定向，所述角度β大于所述角度α。
2. 如權(quán)利要求1所述的橫向元件(32)，其特征在于，內(nèi)表面(42， 43) 的所述部分(43)在所述縱向上具有恒定曲率。
3. 如權(quán)利要求1所述的橫向元件(32)，其特征在于，內(nèi)表面(42， 43) 的所述部分(43)按照至多20mm的恒定曲率半徑(KOR)彎曲成圓弧拱 形。
4. 一種用于無級變速器的傳動帶(3)，所述無級變速器具有兩個可變 皮帶輪(1, 2)，每個皮帶輪形成V形凹槽，所述傳動帶(3)具有兩個相 鄰的環(huán)形帶組(31)，每個組(31)包括多個同心套裝的相對較薄的帶，沿 其周邊布置實質(zhì)上連續(xù)的一系列如權(quán)利要求1，2或3所述的橫向元件G2)。
全文摘要
一種用于傳動帶的橫向元件(32)，所述傳動帶具有帶組(31)和多個橫向元件(32)，橫向元件(32)具有至少一個切口，所述切口具有用于以如下方式容納帶組(31)的內(nèi)表面(42，43)，即，橫向元件(32)的第一部件(34)在帶組(31)下方延伸并且橫向元件(32)的第三部件(36)在帶組(31)上方延伸，其中橫向元件(32)能夠相對于帶組(31)繞相對于帶組(31)軸向定向的虛軸旋轉(zhuǎn)，并且因為內(nèi)表面(42，43)在所述第三部件(36)位置上的曲率，可以防止在內(nèi)表面的邊緣(44)與帶組(31)之間形成接觸。
文檔編號F16G5/16GK101389883SQ200680053529
公開日2009年3月18日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者M·D·陳 申請人:羅伯特·博世有限公司