專利名稱：用于帶有凸?fàn)罨嗇啽P的變速器的傳動(dòng)帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種傳動(dòng)帶，如以下權(quán)利要求I的前序部分中所描述的那樣，其特別地用于帶有兩個(gè)可變滑輪的無(wú)級(jí)變速器中，所述滑輪帶有凸?fàn)罨嗇啽P。國(guó)際專利申請(qǐng)公報(bào)WO 2006/0624 00 Al中描述了所述類型的傳動(dòng)帶和相關(guān)聯(lián)的變速器I的ー個(gè)示例。這種已知的傳動(dòng)帶的特征在干，特別是可滑動(dòng)地安裝在連續(xù)的、即環(huán)狀的張緊元件上的一系列橫向元件。
背景技術(shù)：
當(dāng)相對(duì)于橫向元件描述方向時(shí)，始終假定橫向元件在豎直位置上，例如在圖2中以其前視圖示出的那樣。在這ー附圖中，傳動(dòng)帶的縱向或周向方向相對(duì)附圖所在平面成直角。在圖2所在平面中，側(cè)向或?qū)挾确较驗(yàn)閺淖蟮接也⑶覐较蚧蚋叨确较驗(yàn)閺纳系较隆Ｒ阎臋M向元件包括底部部分、中間部分和頂部部分。環(huán)狀的張緊元件——在本示例中——由兩組多個(gè)嵌套的、平坦的和柔性的、即相對(duì)細(xì)的金屬環(huán)形成。橫向元件的底部部分的邊緣形成用于這些環(huán)組的支承表面，所述邊緣沿頂部部分的方向向上面向。橫向元件的大致呈箭頭狀的頂部部分位于環(huán)組的上方或徑向外部，并且沿高度方向包圍所述環(huán)組。位于環(huán)組的高度的中間部分使底部部分和頂部部分彼此連接，并且其側(cè)向定向的邊緣形成止擋表面，所述止擋表面每個(gè)都限制相應(yīng)的環(huán)組相對(duì)于橫向元件的軸向位移。橫向元件被保持在傳動(dòng)帶中以使得它們可以相對(duì)于環(huán)狀張緊元件的周向方向運(yùn)動(dòng)。在本示例中，每個(gè)橫向元件的ー個(gè)主表面、例如后表面設(shè)有凹部，其相應(yīng)的另ー個(gè)主表面、例如前表面設(shè)有凸起，其中傳動(dòng)帶中的ー個(gè)橫向元件的凸起被保持在另ー個(gè)、即鄰近的ー個(gè)橫向元件的凹部中。另外，橫向元件的底部部分設(shè)有所謂的搖動(dòng)邊緣、即位于基本上恒定厚度的橫向元件的頂側(cè)和逐漸變細(xì)的下側(cè)之間的大致稍微圓形的過(guò)渡段。搖動(dòng)邊緣容許鄰近橫向元件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，允許傳動(dòng)帶沿其周向方向遵循曲線軌跡，如在變速器滑輪的位置處所需要的那樣。在已知的傳動(dòng)帶中，橫向元件基本上填充了環(huán)狀張緊元件的整個(gè)圓周，并且在變速器滑輪的位置處被夾在其凸出地彎曲的輪盤之間，以使得驅(qū)動(dòng)カ可以借助于摩擦力在滑輪和傳動(dòng)帶之間傳遞。結(jié)果，通過(guò)沿旋轉(zhuǎn)方向向前推動(dòng)彼此、同時(shí)由環(huán)狀張緊元件引導(dǎo)的橫向元件，ー個(gè)滑輪的旋轉(zhuǎn)可以被傳遞到另ー個(gè)。如其前視圖所示，橫向元件的底部部分的側(cè)向定向的側(cè)部或側(cè)表面在這種情況下沿高度方向設(shè)有凸曲率。這些側(cè)表面設(shè)計(jì)用干與滑輪的稍微凸出的、即同樣凸出地彎曲的輪盤表面摩擦接觸，如包括其(旋轉(zhuǎn))中心軸線的其橫截面所示。已知的橫向元件的側(cè)表面包括ー個(gè)或多個(gè)槽，所述槽相對(duì)于相應(yīng)側(cè)表面的一般或總體凸出地彎曲的輪廓被限定。如在這種類型的變速器中所應(yīng)用的那樣，這些槽被提供用于容納潤(rùn)滑劑，并且用于實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)帶和滑輪之間的有利的高摩擦系數(shù)。盡管已知的傳動(dòng)帶固有地良好地起作用，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在傳動(dòng)帶在變速器中長(zhǎng)期運(yùn)行之后，所述側(cè)表面不利地易于磨損。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所述摩擦系數(shù)在運(yùn)行期間逐漸地、但是顯著地減小。特別地，如果其不均衡地分配以使得側(cè)表面的凸?fàn)钶喞谶\(yùn)行期間改變，那么發(fā)現(xiàn)這種磨損是成問(wèn)題的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在極端的情況下，側(cè)表面的一部分可能使其初始凸?fàn)钶喞耆厮蓜?dòng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目的是減小運(yùn)行期間的側(cè)表面磨損，或至少減小其不均衡程度。根據(jù)本發(fā)明，這ー目的可以通過(guò)在已知的傳動(dòng)帶設(shè)計(jì)中應(yīng)用以下權(quán)利要求I的特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，橫向元件的側(cè)表面至少初始地設(shè)有表面輪廓，所述表面輪廓包括由相對(duì)淺和相對(duì)深的槽分開(kāi)的突起部分。較深的槽正如在已知的帶中那樣被提供用于容納潤(rùn)滑劑的目的，而較淺的槽被提供以至少相對(duì)于已知的帶來(lái)說(shuō)至少減小槽中間的側(cè)表面的突起部分與滑輪輪盤之間的初始接觸面積。結(jié)果，在變速器的初始運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)所謂的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)效果。也就是說(shuō)，側(cè)表面的突起部分相對(duì)迅速地磨損掉。通過(guò)提供淺槽，突起部分的所述接觸區(qū)域相對(duì)迅速地増大，并且傳動(dòng)帶和滑輪之間的接觸壓カ隨其降低，直到磨損率下降到(幾乎為)零和穩(wěn)定狀態(tài)、最小磨損率達(dá)到。在橫向元件的側(cè)表面的(表面輪廓)的初始的、磨合運(yùn)轉(zhuǎn)的磨損期間，它們形成并且自然地固定下來(lái)(settle)以提供一般的側(cè)表面輪廓，所述側(cè)表面輪廓在變速器的長(zhǎng)期運(yùn)行期間提供有利地低的和/或均衡分布的磨損率。
下面參考附圖以舉例的方式更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，其中圖I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的ー種設(shè)有兩個(gè)滑輪和傳動(dòng)帶的無(wú)級(jí)變速器，圖2示出了圖I中示出的變速器在滑輪輪盤的位置處成切線地定向的橫截面，圖3示出了根據(jù)已知的技術(shù)的傳動(dòng)帶的橫向元件的ー個(gè)側(cè)視圖，圖4示出了沿傳動(dòng)帶的運(yùn)動(dòng)方向或周向方向觀察的已知橫向元件的一部分的放大圖，所述部分包括橫向元件的ー個(gè)側(cè)表面，所述側(cè)表面設(shè)有包括槽的表面輪廓，并且其中圖5示出了設(shè)有根據(jù)本發(fā)明所限定的表面輪廓的側(cè)表面的一部分的放大圖。優(yōu)選實(shí)施方式圖I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)級(jí)變速器的主要部分的ー個(gè)視圖。所述已知的變速器包括可以由發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)以(力的)第一力偶Tp驅(qū)動(dòng)的變速器輸入軸6上的第一滑輪1，以及可以以第二力偶Ts驅(qū)動(dòng)負(fù)載(未示出)的變速器輸出軸7上的第二滑輪2。兩個(gè)滑輪1、2都設(shè)有不變地固定到相應(yīng)的滑輪軸6、7上的大致錐形的滑輪輪盤5，并且設(shè)有可以相對(duì)于所述輪軸6、7沿軸向方向位移的同樣大致錐形的滑輪輪盤4。傳動(dòng)帶3被夾在兩個(gè)滑輪1、2的滑輪輪盤4、5之間，這ー傳動(dòng)帶在所有情況下都描繪出大致呈圓形的一段圓弧、即運(yùn)行半徑R的形式的路徑。機(jī)械動(dòng)カ可以借助于傳動(dòng)帶3和滑輪1、2之間的摩擦力在兩個(gè)滑輪軸6、7之間傳遞，變速器I的傳動(dòng)比由傳動(dòng)帶3分別在第一和第二滑輪I和2的位置處的運(yùn)行半徑R的份額(quotient)給定。在此所示出的傳動(dòng)帶3是所謂的推動(dòng)帶類型，其包括大致連續(xù)系列的橫向元件32，所述橫向元件32每ー個(gè)都由底部部分33、頂部部分35以及使底部部分33和頂部部分35彼此連接的中間部分34組成。底部部分33頂側(cè)的朝向頂部部分35面向的一部分、即底部部分33在中間部分34兩側(cè)的沿徑向向外定向的邊緣36形成用于連續(xù)的、即環(huán)狀的張緊元件31的支承表面36。在本示例中，環(huán)狀張緊元件31由多個(gè)嵌套的、即同心地堆疊的平坦且相對(duì)細(xì)的柔性的環(huán)的兩個(gè)組31a、31b形成。環(huán)狀張緊元件31的環(huán)和橫向元件32都由金屬制成，典型地分別由馬氏體時(shí)效鋼和碳鋼制成。橫向元件32的頂部部分35位于環(huán)狀張緊元件31的徑向外部并且沿高度方向包圍所述環(huán)狀張緊元件31，而中間部分34位于環(huán)狀張緊元件31的環(huán)組31a、31b之間。中間部分的沿軸向側(cè)向定向的邊緣37在這種情況下每ー個(gè)都沿軸向方向形成用于ー組環(huán)31a、31b的止擋表面37。橫向元件32被保持在傳動(dòng)帶3中以使得它們可以相對(duì)于環(huán)狀張緊元件31的周向方向運(yùn)動(dòng)。在這一布置中，姆個(gè)橫向兀件的ー個(gè)主表面、例如后表面46設(shè)有凹部(未不出)，并且其相應(yīng)的另ー個(gè)主表面、例如前表面43設(shè)有凸起44，橫向元件32的所述凸起44在所有情況下都接收在相鄰橫向元件32的凹部中。橫向元件32的底部部分33設(shè)有所謂的搖動(dòng)邊緣45、即位于基本上恒定厚度的橫向元件32的頂側(cè)與其大致逐漸變細(xì)的下側(cè)之間的 稍微圓形的過(guò)渡段，所述搖動(dòng)邊緣45在橫向元件32的前表面43中沿橫向方向延伸。搖動(dòng)邊緣45允許相鄰橫向元件32之間的搖動(dòng)或滾壓傾斜運(yùn)動(dòng)，結(jié)果如沿周向方向觀察的那樣，傳動(dòng)帶3可以遵循滑輪1、2的輪盤4、5之間的曲線路徑。從現(xiàn)有技術(shù)中已知使得兩個(gè)滑輪1、2的輪盤4、5的錐形表面呈球形或凸?fàn)?，如在圖2中在變速器位于滑輪輪盤4、5位置處的成切線地定向的橫截面中示意性地示出的那樣。在本示例中，滑輪輪盤4、5的錐形表面10在由徑向和軸向方向限定的橫截面平面中以恒定的曲率半徑RrlO稍微凸出地彎曲。在橫向元件32的底部部分33兩側(cè)，側(cè)向定向的側(cè)部或側(cè)表面40同樣設(shè)有曲率半徑Rr40的凸曲率。實(shí)際上，所述兩個(gè)曲率半徑RrlO、Rr40都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圖2(以及其它圖)中所示；它們?cè)趫D中被夸張地示出以便清楚表示。盡管如此，所述曲率半徑RrlO、Rr40被限定以使得徑向和滑輪輪盤4、5之間以及徑向側(cè)表面40之間的角度變化到顯著的大小、即若干度，例如7. 5和11. 5度之間的大約四度。另外，實(shí)際上，與以上提及的恒定曲率半徑RrlO、Rr40相反，也可采用沿徑向或高度方向變化的曲率半徑。在如上所述的變速器中，使用液體潤(rùn)滑劑以便盡可能限制輪盤表面10和側(cè)表面40在它們之間的摩擦接觸中的磨損和/或損壞。已知的橫向元件32的側(cè)表面40包括ー個(gè)或多個(gè)槽41，所述槽41設(shè)置用于容納所述潤(rùn)滑剤，并且因此用于實(shí)現(xiàn)所述摩擦接觸中有利地高的摩擦系數(shù)。橫向元件32的側(cè)表面40在圖3和4中被更詳細(xì)地示出，圖3和4分別示出了橫向元件32在其側(cè)表面40位置處的側(cè)視圖和前視圖。側(cè)表面40被示出為包括多個(gè)由側(cè)表面40的較高定位部分42分開(kāi)的槽41，所述較高定位部分42限定其一般或總體凸出地彎曲的輪廓并且實(shí)際上達(dá)成在運(yùn)行期間與滑輪輪盤表面10的(直接、即物理)接觸。槽41大致沿橫向元件32的在其后表面46和前表面43之間延伸的厚度方向、即沿傳動(dòng)帶3的周向方向被定向。單個(gè)槽41在傳動(dòng)帶3的高度或徑向方向上的尺寸、即槽寬，優(yōu)選地近似等于側(cè)表面40在該方向上的總尺寸的I到5%。槽41的深度是較不嚴(yán)格的參數(shù)并且優(yōu)選地達(dá)到其寬度的25%和50%之間。特別地考慮到傳動(dòng)帶3在以單個(gè)傳動(dòng)比運(yùn)行長(zhǎng)期時(shí)間段的乘用機(jī)動(dòng)車輛的變速器中的典型應(yīng)用，側(cè)表面40的上述已知的表面輪廓可以加以改進(jìn)，其中所述典型應(yīng)用可能引起側(cè)表面40局部的、因此是不均衡的和高度不良的磨損。根據(jù)本發(fā)明，橫向元件32的側(cè)表面40至少初始地設(shè)有表面輪廓，所述表面輪廓包括由相對(duì)淺的槽51和相對(duì)深的槽50分開(kāi)的突起部分52。在圖5中通過(guò)橫向元件32的部分“ A”的放大圖示出了根據(jù)本發(fā)明的這ー表面輪廓，所述部分“ A”對(duì)應(yīng)于關(guān)于圖4中的已知橫向元件32的所指示的部分。較深的槽50正如在已知的帶中那樣被提供用于容納潤(rùn)滑劑的目的，而較淺的槽51被提供以至少相對(duì)于已知的帶3來(lái)說(shuō)至少減小槽50、51中間的側(cè)表面40的突起部分52與滑輪輪盤4、5之間的初始接觸面積。結(jié)果，在變速器的初始運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)所謂的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)效果。也就是說(shuō)，側(cè)表面40的突起部分52相對(duì)迅速地磨損掉。通過(guò)提供淺槽51，突起 部分52的接觸區(qū)域相對(duì)迅速地増大，并且傳動(dòng)帶3和滑輪1、2之間的接觸壓カ隨其降低，直到磨損率下降到(幾乎為)零和穩(wěn)定狀態(tài)、最小磨損率達(dá)到。在橫向元件32的側(cè)表面40的(表面輪廓)的初始的、磨合運(yùn)轉(zhuǎn)的磨損期間，它們形成并且自然地固定下來(lái)以提供總體的側(cè)表面輪廓，所述側(cè)表面輪廓在變速器的長(zhǎng)期運(yùn)行期間提供有利地低的和/或均衡分布的磨損率。優(yōu)選地，表面輪廓的突起部分52被提供為至少初始地具有平滑圓形的、凸出地彎曲的(橫截面)輪廓。優(yōu)選地，淺槽51和深槽50在側(cè)表面40中被間歇地(intermittedly)設(shè)置。更優(yōu)選地，淺槽51和深槽50在橫向元件32的整個(gè)局部厚度、即其沿傳動(dòng)帶3周向方向的尺寸上延伸。優(yōu)選地，深槽50是淺槽51的5到25倍深，槽深度相對(duì)于并且垂直于假想的連續(xù)凸?fàn)钋€被測(cè)量，所述凸?fàn)钋€接觸相應(yīng)側(cè)表面40的初始輪廓“C”的(相対)突起的部分52。更優(yōu)選地，深槽的深度在25和250微米之間。更優(yōu)選地，淺槽51的深度在2和20微米之間。更優(yōu)選地，深槽50多于淺槽51的5倍深。優(yōu)選地，深槽50具有25和100微米之間的寬度，而淺槽51的寬度達(dá)到100和250微米之間。更優(yōu)選地，淺槽51多于深槽50的2倍寬。優(yōu)選地，至少淺槽51、但是更優(yōu)選地深槽50也同樣至少初始地設(shè)有平滑圓形的凹狀彎曲輪廓。更優(yōu)選地，至少表面輪廓的淺槽51的凹狀輪廓與其突起部分52的凸?fàn)钶喞交亟Y(jié)合，但是優(yōu)選地也同樣與深槽50的輪廓結(jié)合。
權(quán)利要求
1.用于機(jī)動(dòng)車輛的無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)帶(3)，所述無(wú)級(jí)變速器具有兩個(gè)滑輪(1、2)，每個(gè)滑輪(1、2)具有兩個(gè)大致錐形的滑輪輪盤(4、5)，在所述滑輪輪盤之間，所述傳動(dòng)帶(3)被保持在可變徑向位置(R)處，所述傳動(dòng)帶(3)包括設(shè)有用于與滑輪(1、2)摩擦接觸的側(cè)表面(40)的橫向元件(32)，所述側(cè)表面(40)設(shè)有包括槽(41 ；50 ；51)的表面輪廓，其特征在于，所述表面輪廓包括由表面輪廓的突起部分(52)分開(kāi)的至少兩種類型的槽(50 ;51)，其中第一種類型的槽(50)比第二種更淺類型的槽(51)深。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳動(dòng)帶(3),其特征在于,至少當(dāng)由接觸表面輪廓的突起部分(52)的假想連續(xù)曲線限定時(shí)，所述橫向元件(32)的側(cè)表面(40)凸出地彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的傳動(dòng)帶(3)，其特征在于，淺槽(51)和深槽(50)被間歇地設(shè)置在所述表面輪廓中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的傳動(dòng)帶(3)，其特征在于，所述槽(50;51)的深度垂直于且相對(duì)于接觸所述表面輪廓的突起部分(52)的假想連續(xù)凸?fàn)钋€被測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)帶(3)，其特征在于，淺槽(51)的深度達(dá)2到20微米和/或深槽(50)的深度達(dá)25到250微米。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)帶(3)，其特征在于，深槽(50)的寬度達(dá)25到100微米。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)帶(3)，其特征在于，淺槽(50)的寬度達(dá)100到250微米。
8.設(shè)有兩個(gè)滑輪(1、2)的變速器，每個(gè)滑輪都包括兩個(gè)大致錐形的滑輪輪盤(4、5)，在所述滑輪輪盤之間，根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的傳動(dòng)帶(3)被保持在可變徑向位置(R)處，其特征在于，滑輪的滑輪輪盤(4、5)沿它們的徑向方向設(shè)有凸曲率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)帶，其設(shè)有兩個(gè)滑輪，每個(gè)都包括兩個(gè)大致錐形的滑輪輪盤，在它們之間傳動(dòng)帶可以保持在可變徑向位置處，所述傳動(dòng)帶設(shè)有橫向元件(32)，其在兩個(gè)側(cè)向側(cè)都設(shè)有用于與滑輪摩擦接觸的側(cè)部(40)，在所述側(cè)部(40)中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)兩種不同類型的槽(41)，其中第一種類型的槽(50)比第二種較淺類型的槽(51)深。
文檔編號(hào)F16G5/16GK102667233SQ200980163095
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者L·H·R·M·普林森 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司