具有承載環(huán)和橫向段的傳動(dòng)帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及如權(quán)利要求1的前序部分所限定的一種用于機(jī)動(dòng)車輛的無級(jí)變速器 的傳動(dòng)帶。
【背景技術(shù)】
[0002] 該樣的傳動(dòng)帶是被公知的并且例如在歐洲專利申請EP-A-0329206和 EP-A-0626526中被描述。已知的傳動(dòng)帶由多個(gè)橫向段和至少一個(gè)環(huán)狀或環(huán)形承載件組成, 所述至少一個(gè)環(huán)狀或環(huán)形承載件延伸穿過每個(gè)橫向段的開口或凹槽從而使得該些承載件 由此被橫向段支撐。橫向段既沒有彼此固定也沒有固定至承載環(huán),由此橫向段可至少在承 載件的周向或長度方向上相對于承載件移動(dòng)。在傳動(dòng)帶上,相鄰橫向段通過它們各自的前 主表面和后主表面彼此抵靠,所述主表面面向、至少大致面向所述周向。通常而言,橫向段 和承載環(huán)由鋼制成。承載環(huán)通常由環(huán)繞彼此緊密裝配的多個(gè)單獨(dú)的帶組成。
[0003] 在橫向段的任一軸向側(cè)上,已知的橫向段設(shè)置有摩擦面。借助該些摩擦面,橫向段 與變速器的驅(qū)動(dòng)帶輪和受驅(qū)帶輪(摩擦)接觸,由此使得驅(qū)動(dòng)帶輪的旋轉(zhuǎn)可通過同樣旋轉(zhuǎn) 的傳動(dòng)帶傳遞至受驅(qū)帶輪。橫向段的有效厚度定義為該些摩擦面在所述周向上的尺寸、也 即摩擦面的直接用于與帶輪接觸的部分的尺寸。該有效厚度通常小于橫向段的總厚度,該 是因?yàn)槔鐧M向段的該些摩擦面和主表面之間的圓潤的或傾斜的過渡邊緣的存在。
[0004] 已知的橫向段進(jìn)一步在它的前主表面上設(shè)置有大致圓柱形、可能略微逐漸縮窄的 突起或立柱并且在它的后主表面上設(shè)置同樣大致圓柱形的凹進(jìn)或孔。在傳動(dòng)帶上,第一橫 向段的立柱插入相鄰的第二橫向段的孔內(nèi)。由此,傳動(dòng)帶上的連續(xù)橫向段在平行于橫向段 的所述主表面定向的、即垂直于所述周向定向的平面內(nèi)彼此互相對齊。
[0005] 如在歐洲專利申請EP-A-1676049所說明的,兩個(gè)相鄰的橫向段的立柱和孔之間 的該樣的相互配合還限制了橫向段繞著傳動(dòng)帶的軸向相對于承載環(huán)的旋轉(zhuǎn)即橫向段的俯 仰、W及橫向段繞著傳動(dòng)帶的徑向相對于承載環(huán)的旋轉(zhuǎn)即橫向段的偏航。
[0006] 關(guān)于立柱和孔的多種形狀和大小已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中提出,然而,在實(shí)際中,大致圓 柱形應(yīng)用于立柱和孔。該樣的大致圓柱形大多數(shù)在一定程度上朝著立柱的端部和孔的底部 逐漸縮窄,即為輕微的錐形,從而便于立柱插入孔中。一定的間隙有必要在立柱的外周和孔 的內(nèi)周之間設(shè)置、也即相對于立柱在徑向向外方向上設(shè)置。該一立柱-孔徑向間隙允許但 是同時(shí)限定所述連續(xù)橫向段之間在所述主表面的平面內(nèi)的相對運(yùn)動(dòng),也在所述橫向段的所 述俯仰和偏航期間允許和限定橫向段相對于承載環(huán)的運(yùn)動(dòng)。該立柱-孔徑向間隙可設(shè)計(jì)為 沿著立柱的圓周而變化,然而,在實(shí)際中,所述立柱-孔徑向間隙大多數(shù)設(shè)定為在每個(gè)方向 上為相同值。
[0007] 在EP-A-1676049上,至少在傳動(dòng)帶的軸向上、即相對于橫向段的寬度方向上規(guī)定 了立柱-孔間隙的最大值。該已知的最大立柱/孔-間隙應(yīng)當(dāng)防止橫向段通過過量偏航運(yùn) 動(dòng)損壞承載環(huán)。更具體地,EP-A-1676049給出該樣的教導(dǎo):隨著橫向段的總厚度和/或有 效厚度逐漸變小,(最大)立柱-孔間隙也需要逐漸變小(并且反之亦然),該已知教導(dǎo)可 如下量化:
[0008]
W
[0009] 其中,
[0010] -化11為橫向段的總厚度,
[0011] -Teff為橫向段的有效厚度,
[001引 -W橫向段的寬度,
[0013] -RCL為計(jì)算出的單側(cè)間隙,其在本發(fā)明中表示為立柱-孔徑向間隙,并且
[0014] -因子0. 8協(xié)調(diào)理論和實(shí)際之間的誤差。
[0015] 已知的傳動(dòng)帶在潤滑環(huán)境、即油潤環(huán)境中操作,從而減小帶內(nèi)部摩擦損失并且冷 卻變速器的帶和帶輪。然而,潤滑油還會(huì)進(jìn)入橫向段的孔中、至少在傳動(dòng)帶軌道在變速器帶 輪上的彎曲部分上進(jìn)入橫向段的孔中,在所述彎曲部分處,相鄰橫向段W角度相互定向并 且立柱沒有完全插入孔中。隨著橫向段從該樣的彎曲軌道部分轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)帶軌道位于變速 器帶輪之間的筆直部分,由于在筆直部分處相鄰橫向元件相互平行地定向并且立柱完全插 入孔中,因此潤滑油一定會(huì)從孔中被驅(qū)出或排出從而接收立柱。將潤滑油從孔排出所需的 機(jī)械動(dòng)力被有效損失,即該樣的動(dòng)力由變速器的輸入軸提供,但是沒有傳遞至變速器的輸 出軸。
[0016] 上述動(dòng)力損失在大多數(shù)情況下是忽略不計(jì)的并且由此從來沒有在現(xiàn)有技術(shù)中被 克服。然而,隨著立柱-孔徑向間隙變得越來越小,即當(dāng)立柱和孔之間的用來將潤滑油從孔 中排出的開口或通道變得越來越小時(shí),越來越多的機(jī)械動(dòng)力被需要W將立柱插入孔中?,F(xiàn) 在提出的是,對于足夠小的立柱-孔徑向間隙,該樣的對于傳動(dòng)帶的操作效率的不利影響 極其顯著。實(shí)際上,當(dāng)立柱-孔徑向間隙下降到低于某一值時(shí),孔中的潤滑油可抵抗立柱的 驅(qū)出W至立柱沒有完全孔中、至少在相應(yīng)的橫向段從所述彎曲軌道部分轉(zhuǎn)變至所述筆直軌 道部分期間立柱沒有完全孔中。然而,傳動(dòng)帶的該種構(gòu)造要予W避免,該是因?yàn)樵摲N構(gòu)造將 對傳動(dòng)帶的操作的可靠性產(chǎn)生不利影響。在實(shí)際中,傳動(dòng)帶的操作效率的顯著降低在25微 米或更小的立柱-孔徑向間隙上被預(yù)期到。小于10微米的立柱-孔徑向間隙,所述效率降 低可變得尤為顯著,該是由于橫向段的立柱在上述轉(zhuǎn)變中沒有完全插入橫向段的孔中所導(dǎo) 致的。
[0017] 在另一方面,一般地和具體地,在逐步形成的橫向段的組裝中、即由板狀材料通過 多個(gè)切割和成形步驟向它們的最終形狀制造而成的橫向段的組裝中,期待在橫向段之間平 均應(yīng)用25微米或更少的立柱-孔間隙,該是因?yàn)樵谥圃熘袝?huì)出現(xiàn)差值(spread)或公差的 下限,上述制造技術(shù)例如在EP-A-1968760中被描述。例如,當(dāng)應(yīng)用該已知制造技術(shù)來獲取 在一定程度上標(biāo)準(zhǔn)的且普遍適用的、標(biāo)稱寬度為24mm并且標(biāo)稱厚度為1. 5mm的橫向段時(shí), 該橫向段的有效厚度將通常小于0.70mm。在該種情況下,等式(1)將標(biāo)準(zhǔn)的、24mm寬的橫 向段的立柱-孔徑向間隙規(guī)定為最大35微米。根據(jù)制造中所允許的(統(tǒng)計(jì))差值或公差, 立柱-孔徑向間隙的實(shí)際范圍將通常包括小于25微米的值。例如,基于等式(1)的實(shí)際制 造公差范圍可為;25± 10微米,該范圍具有15微米的最小值。由此,當(dāng)略微更大的制造公 差被允許時(shí),該樣的最小值將下降至10微米或更小。
【發(fā)明內(nèi)容】
[001引本發(fā)明旨在協(xié)調(diào)使用小立柱-孔徑向間隙的期待和減小該樣的小間隙對傳動(dòng)效 率的不利影響的期待。由此,有效地,本發(fā)明旨在利于或增強(qiáng)潤滑油借助相鄰橫向段的立柱 插入孔中而從橫向段的孔中的排出。
[0019] 改善該樣的排出的顯而易見的手段是僅僅在橫向段的寬度方向上應(yīng)用所述小立 柱-孔徑向間隙并且在其它方向上、特別是在橫向段的垂直于寬度的高度方向上W及橫向 段的厚度方向上應(yīng)用較大間隙,例如通過使得立柱的底側(cè)或頂側(cè)相對于它的傳統(tǒng)圓潤剖面 形狀平坦化、或通過使得孔的形狀W它的長軸線在高度上并且它的短軸線在寬度方向上地 在一定程度上類似于楠圓。然而,由于優(yōu)選的制造方法是要從孔的(沖壓)成形所獲得的 材料形成立柱,因此立柱和孔優(yōu)選地設(shè)置為大致類似的形狀。
[0020] 改善該樣的排出的更優(yōu)選的手段由本發(fā)明、特別是由下文權(quán)利要求1的特征所提 供。根據(jù)權(quán)利要求1,立柱的周表面和/或孔的周表面通過設(shè)置沿著立柱和/或孔的周向相 互交替的脊部和槽部而被皺權(quán)化。該樣的皺權(quán)被發(fā)現(xiàn)在改善潤滑油從孔的排出上相較于立 柱和/或孔的許多其它可想到的形狀出人意料地有效。此外,通過該樣的皺權(quán),立柱-孔徑 向間隙可近似地并且有利地在各方向上相同、即沿著立柱和孔的整個(gè)圓周相同。
[0021] 表面皺權(quán)的優(yōu)越潤滑油排出特性歸結(jié)于皺權(quán)的兩個(gè)方面的效果。第一方面,皺權(quán) 的槽部形成容置潤滑油并且利于潤滑油的排出的通道,特別是在皺權(quán)應(yīng)用至橫向段的立柱 的情況下。第二也可W說是最重要的一方面,通過皺權(quán),當(dāng)立柱插入孔時(shí),由立柱施加在潤 滑油上的壓力增加,至少在立柱的突起的脊部本地增加,該壓力用于使得潤滑油朝向低壓 區(qū)域運(yùn)動(dòng)、即移動(dòng)至皺權(quán)的槽部,并且最終移動(dòng)至孔的外部。盡管后一種效果沒有減少排出 要求體積的潤滑油所設(shè)及的機(jī)械工作,但是它減少了所需要的時(shí)間并且由此也減少了消耗 的機(jī)械動(dòng)力從而利于傳動(dòng)帶的操作效率。該后一種效果還發(fā)生在當(dāng)脊部和槽部僅僅設(shè)置在 孔的周表面上時(shí),該對于橫向段的制造是非常優(yōu)選的。
[0022] 為了優(yōu)化皺權(quán)的壓力增加效果,優(yōu)選地沿著立柱和/或孔的整個(gè)圓周并且優(yōu)選地 在精細(xì)尺度上設(shè)置權(quán)皺。對于精細(xì)尺度該一方面,至少對于普遍適用的橫向段,皺權(quán)的脊部 的頂表面的每個(gè)可為10-100微米寬并且可通過25-250微米相互分開。
【附圖說明】
[0023] 本發(fā)明現(xiàn)在將W示例方式、參考附圖予W進(jìn)一步描述。所述附圖為:
[0024] 圖1為已知的具有兩個(gè)帶輪和傳動(dòng)帶的無級(jí)變速器的示意圖;
[0025] 圖2為根據(jù)圖1的傳動(dòng)帶的橫向段的側(cè)視圖和前視圖;
[0026]圖3為帶的橫向段在帶輪處的旋轉(zhuǎn)特征的示意圖("元件偏航");
[0027] 圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的橫向段在包括立柱和孔的頂部處的剖視性透視圖;并 且
[0028] 圖5為根據(jù)圖4的橫向段的另一視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 在各圖中,相同的附圖標(biāo)記設(shè)及相同或至少可類比的技術(shù)特征。
[0030] 圖1展示了已知的無級(jí)變速器的核屯、部分,該無級(jí)變速器一般應(yīng)用在個(gè)人車輛的 位于發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)系中。該變速器包括兩個(gè)帶輪1、2和傳動(dòng)帶3, 每個(gè)帶輪1、2設(shè)置有兩個(gè)帶輪盤4、5,傳動(dòng)帶3繞著所述帶輪1、2纏繞,并且夾持在帶輪1、 2相應(yīng)的帶輪盤4、5之間。帶輪盤4、5的形狀為大致錐形并且至少一個(gè)帶輪盤4沿著相應(yīng) 的帶輪軸6、7可軸向移動(dòng)地設(shè)置在變速器中,帶輪盤4布置在帶輪軸6、7上。變速器還包 括致動(dòng)裝置,該致動(dòng)裝置在所述至少一個(gè)盤4上施加指向相應(yīng)的另一個(gè)帶輪盤5的軸向定 向力化X,由此使得帶3夾持在帶輪盤4、5之間并且使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)化及伴隨的扭矩可可變 傳動(dòng)比在帶輪之間傳遞。
[0031]傳動(dòng)帶3包括至少一個(gè)環(huán)式或環(huán)形承載件31W及多個(gè)橫向段33,承載環(huán)31延伸 穿過橫向段33的開口 37,由此使得該些橫向段33可沿著承載環(huán)31的周向移動(dòng)。
[003引如圖2的左圖的傳動(dòng)帶3的剖面圖更詳細(xì)地所示,承載環(huán)31包括兩個(gè)部分31,每 個(gè)該樣的部分由繞著彼此緊密配合的多個(gè)單獨(dú)的帶32組成。橫向段33基本上為金屬板, 該金屬板面向承載環(huán)31的周向并且在其任一軸向側(cè)設(shè)置有用于與帶輪盤4、5摩擦接合的 摩擦面35。在傳動(dòng)帶3中,相鄰的橫向段33通過它們相應(yīng)的前、后主表面38、41彼此抵靠, 如在圖2的右圖中示出一對抵靠的橫向段33。
[0033]為了使傳動(dòng)帶3易于彎曲,橫向段33的底側(cè)被縮窄。位于橫向段33的該樣縮窄 的底側(cè)和大致恒