CN101589246B

CN101589246B - 传动带

Info

Publication number: CN101589246B
Application number: CN2007800502769A
Authority: CN
Inventors: A·布兰茨玛
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-12-24
Also published as: WO2008080911A1; CN101589246A; NL1033145C2

Abstract

本发明涉及一种在周向方向上为柔性的、用于两个旋转滑轮(1、2)之间机械动力的传递的传动带(20)，所述传动带(20)设有自含的薄的、平的(或带状的)张紧元件(25)，所述张紧元件(25)由传动带(20)的支承元件(21)完全地包覆，所述支承元件(21)具有用于与滑轮(1、2)摩擦接触的两个大致轴向地指向的、相互径向向外偏离的侧表面(23)，所述侧表面(23)在所述张紧元件(25)的径向高度处并且围绕所述支承元件(21)的周边设有朝向所述支承元件(21)的中心轴向地指向的凹部(27)。

Description

传动带

技术领域

本发明涉及一种传动带。这样的传动带通常用于驱动力的传递，所述传动带绕过两个或更多的滑轮并且被夹持在它们之间。这样的传递的一种公知的用途是用于例如为小型摩托车的两轮机动车辆的无级变速器。

背景技术

已知的传动带的技术发展中的一个持续的目的是获得一种带，变速器借助于所述带可以传递不断提高的动力水平，或者动力传递借助于所述带至少在相当长的工作周期中是恒定的。更特别地，这样的目的意味着实现传动带的抗拉强度和/或疲劳强度的提高，以及特别地与滑轮摩擦接触的所述带的侧表面或运转表面的耐磨性的提高。在此同样重要的是，尽可能地限制任何的动力损失，这样不仅为了提高变速器的效率，而且为了减小传动带上的热负荷，这样的热负荷特别地在由于摩擦损耗而引起的热量的逐渐生成的过程中产生。相对于利用再循环液体介质的冷却而言，所有的这些目的应当以空气冷却即可满足的方式优选地被实现。

发明内容

本发明的基本目的是提供一种产生上述一个或多个技术进步的新的传动带设计。为此，本发明提供了一种在周向方向上为柔性的、用于两个旋转滑轮之间机械动力的传递的传动带，所述传动带设有自含的薄-且-平的，或带状的张紧元件并且设有支承元件，所述支承元件带有用于与滑轮摩擦接触的两个大致轴向地指向的、相互径向向外偏离的侧表面，其中，所述张紧元件由所述支承元件完全地包覆，以及所述支承元件在任一侧且在所述张紧元件的径向高度处设有朝向所述支承元件的中心轴向地指向且围绕所述支承元件的整个周边延伸的凹部。所述方案在下文中将参照附图进行更详细的描述。

附图说明

图1示意性地示出了根据现有技术的设有两个滑轮以及传动带的无级变速器的横截面。

图2以横截面示出了已知的传动带的第一示例。

图3以横截面示出了已知的传动带的第二示例的侧视图。

图4是根据本发明基本原理的第一实施方式的传动带的横截面的示意图。

图5是根据本发明基本原理的第二实施方式的传动带的横截面的示意图。

图6是根据本发明基本原理的第三实施方式的传动带的横截面的示意图。

图7是根据本发明基本原理的第四实施方式的传动带的横截面的示意图。

图8是根据本发明基本原理的第五实施方式的传动带的横截面的示意图。

图9示出了根据本发明基本原理的第三、第四或第五实施方式的传动带的可能的形式。

传动带的相同或相似的结构部件在附图中总是由相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据现有技术的无级变速器的横截面。所述已知的变速器包括可以由电动机(未示出)以动力转矩Tp驱动的第一滑轮(皮带轮)1，并且包括可以以动力转矩Ts驱动负载(未示出)的第二滑轮2。两个滑轮1和2设有固定在各自的滑轮轴6、7上的滑轮盘5和相对于所述各自的轴6、7可轴向移动的滑轮盘4。传动带20被夹持在滑轮盘4、5之间，以使得机械动力借助于摩擦可以在轴6和7之间传递。

变速器的传动比Rs/Rp由传动带20的第二运转半径Rs和第一运转半径Rp之间的比率确定，换句话说，由各个滑轮1和2的滑轮盘4、5之间的传动带20的有效径向位置确定。通过使得可移动盘4沿各自的滑轮轴6、7相对彼此在轴向方向移动，可以改变上述运转半径Rp和Rs，并因此改变根据本发明的所限定的变速器传动比Rs/Rp。图1中变速器以具有较低传动比Rs/Rp的示例的方式被示出，换句话说其具有相对较大的第一运转半径Rp和相对较小的第二运转半径Rs。

图2以横截面示出了已知的传动带20的第一示例，所述传动带20例如在欧洲专利EP-A-1 217 254中被公开。所述已知的传动带20设有自含(self-contained)的张紧元件25，其由多个嵌入在中间元件33中的拉索31构成。张紧元件25由横截面为大致V形的环绕元件或传动带20的支承元件21支承，其中支承元件设有两个基本上轴向地指向(定向)的、相互地径向地向外偏离的侧表面23，所述侧表面23用于与同样以它们之间的角度

径向向外偏离的滑轮盘4、5摩擦接触(见图1)。在传动带20的径向最外侧，所述传动带设有覆盖支承元件21的相对地具有刚性的覆盖层27。覆盖层27防止支承元件21在由滑轮盘4、5施加在传动带20上的夹持力的作用下在径向方向上过度地凸出。

如图3所示，在日本专利申请JP-A-2003/222197中公开的已知的传动带20的第二示例的横截面的侧视图中，还已知在传动带20中使用离散的所谓的横向元件40，而不是连续的支承元件21。这些横向元件40吸收上述夹持力并且提供与滑轮盘4、5的摩擦接触。

在上述两种情况中，作用在支承元件21或横向元件40上的力或力的分量在径向方向和切线方向或周向方向上被传递到张紧元件25上，所述张紧元件25因此承受变化的拉伸应力。通过所述张紧元件25在其围绕变速器的滑轮1、2并在所述变速器的滑轮1、2之间旋转期间，交替地弯曲和伸展的事实，张紧元件25还承受变化的弯曲应力。

本发明提供了上述已知的传动带类型的多个新的形式，或提供了至少是所述传动带类型的设计方面的多个新的形式，对于所述新的形式来说，特别地不仅在其切向方向或周向方向上，而且在其轴向方向或横向方向上为传动带20提供较大的刚度的可能性是出发点。根据本发明，特别地通过提高在上述方向上的刚度，可以将传动带20的负载能力改进至相当大的程度。至少在切线方向上，通过使用由优选为金属，并且更特别地为例如弹簧钢或马氏体时效钢的铁合金的刚性的、坚固的材料制成的薄的、平的或带状的张紧元件25，将在下文中讨论的根据本发明的传动带的基本原理的所有实施方式中，实现了根据本发明的最后的设计方面。特别地，如果为此使用金属，那么张紧元件25优选地设有例如为金属氧化皮、DLC(类金刚石的碳)涂层或聚四氟乙烯(特富龙)涂层的抗腐蚀覆盖层，即，被它们完全地包覆。

在图4中以侧视图和横截面(A-A)示出的根据本发明的传动带20的第一实施方式中，所述传动带包括两个或更多的相互同心地布置的上述带状张紧元件25，所述两个相邻的张紧元件25的径向最内部张紧元件25[a]的外径与所述两个相邻的张紧元件的径向最外部张紧元件25[b]的内径相一致，并且上述两个张紧元件25[a]、25[b]的轴向宽度尺寸以这样的方式彼此相适应，以使得在工作中仅仅径向最内部的张紧元件25[a]可以与滑轮盘4、5摩擦接触。

根据本发明的传动带20的该第一实施方式的一个有利方面是其简单的结构，其中最内部的张紧元件25[a]提供了与滑轮的摩擦接触并且提供了它们之间转矩的很大程度上的传递，并且其中最外部的张紧元件25[b]有利地提高了传动带20的轴向刚度并且吸收了传动带20中的标称拉伸应力的一部分，其最后一方面有利地受益于所述传动带在切线方向上的刚度。

张紧元件25[a]和25[b]优选地设有一致的轴向宽度。张紧元件25[a]和25[b]还优选地彼此连接，所述连接至少允许在周向方向上一定的相互移动。这将意味着，极少或没有动力损失由于各张紧元件25[a]和25[b]之间的摩擦而产生。张紧元件25[a]和25[b]还优选地借助于可弹性变形的粘合剂连接。这意味着，所述粘合剂的拉伸负载和/或剪切负载可以在周向方向上有利地被限制。

在图5中以横截面示出的根据本发明的传动带20的第二实施方式中，所述传动带还包括上述带状的张紧元件25，在这种情况下所述带状张紧元件25设有在周向方向上彼此间隔开的多个局部突起26。

根据本发明的传动带20的该第二实施方式的一个有利的方面也同样是其简单的结构，其中通过所述带的张紧元件25的上述突起26，至少部分地提供、或有利地提高了传动带20的轴向刚度。突起26优选地延伸跨过至少张紧元件25的大致整个轴向宽度尺寸。突起26还优选地仅在径向内侧上、并且在轴向方向上相对于所述张紧元件25的轴向中心居中地设置在张紧元件25上，所述突起26的轴向宽度小于张紧元件25的轴向宽度。这样，张紧元件25上的拉伸负载和/或剪切负载可以有利地被限制，并且同时突起26与滑轮盘4、5之间的至少潜在地有害的摩擦接触可以确保被避免。借助于如图所示的三个突起26的中心突起的虚线轮廓，在图5中示意性地示出了突起26这样的形状。

在根据本发明的传动带20的第一或第二实施方式的进一步改进中，至少张紧元件25的基本上轴向地指向的侧表面设有优选地完全包覆张紧元件25的、耐磨的和/或提高摩擦附着力的覆盖层。

在图6中以横截面示出的根据本发明的传动带20的第三实施方式中，所述传动带同样地包括上述带状张紧元件25，所述带状张紧元件25在这种情况下嵌入到设有与滑轮盘4、5摩擦接触的侧表面23的上述支承元件21中，或由所述支承元件21完全包覆。在此支承元件21在张紧元件25的两侧中的任一侧、以及径向高度处设有凹部27，所述凹部27朝向张紧元件25、或朝向支承元件21的中心轴向地指向，并且优选地围绕传动带20、或其支承元件21的整个周边延伸。

根据本发明的传动带20的该第三实施方式的一个有利的方面也同样是其简单的结构，其中所述传动带20的轴向刚度由支承元件21至少部分地提供、或有利地提高。同时，特别地在由滑轮盘4、5施加的夹持力的作用下，通过薄的张紧元件25的相对尖锐的边缘在所述支承元件21上的作用(“插入”)而产生的对所述支承元件21的可能的损害，可以以特别有效的方式很大程度地被避免。

在图7中以横截面示出的根据本发明的传动带20的第四实施方式中，所述传动带同样地包括上述带状张紧元件25，所述带状张紧元件25在这种情况下被安装在上述支承元件21的径向外侧，所述支承元件21设有用于与滑轮盘4、5摩擦接触的侧表面23。

根据本发明的传动带20的该第四实施方式的一个有利的方面也同样是其简单的结构，其中传动带20的轴向刚度由支承元件21至少部分地提供、或有利地提高。同时，特别地在由滑轮盘4、5施加的夹持力的作用下，通过薄的张紧元件25的相对尖锐的边缘在所述支承元件21上的作用(“插入”)而产生的对所述支承元件21的可能的损害，可以以特别简单的方式很大程度地被避免。此外，在这种情况下张紧元件21有利地承受较低程度的拉伸弯曲应力，而与传动带20的给定运转半径Rp、Rs相一致的张紧元件25中的弯曲应力有利地被最小化。

支承元件21优选地在其径向内侧设有延伸跨过其轴向宽度的凹口28，所述凹口优选地在径向方向上延伸超过支承元件21的整个径向高度尺寸的一半。这样将限制支承元件21中的推挤弯曲应力。这样的凹口28在图7中也被示意性地示出，并且可以应用到根据本发明的第三实施方式的传动带20中以获得相同的效果和优点。

在图8中以横截面侧视图示出的根据本发明的传动带20的第五实施方式中，所述传动带包括上述带状张紧元件25，在这种情况下所述带状张紧元件25在上述支承元件21中的径向方向上被居中地安装，所述元件21在其径向内侧和其径向外侧都设有上述凹口28。张紧元件25的所述居中位置意味着可以实现与滑轮盘的有利的平稳的摩擦接触，而凹口28的存在将确保在支承元件21中拉伸应力和推挤弯曲应力保持被限制。为此，凹口28优选地在径向方向上几乎延伸到张紧元件25处，而不是完全延伸到张紧元件25处。此外，图6中所示出的轴向地指向的凹部27还可以应用到根据本发明的第五实施方式的传动带20中以获得相同的效果和优点。

在图9中以横截面侧视图示出的根据本发明的传动带20的第三、第四或第五实施方式的进一步改进中，传动带20、或至少其支承元件21，设有用于提高所述传动带的轴向刚度的加强元件29。所述加强元件29优选地包括具有在周向方向上的波浪形轮廓的自含的薄的、平的(或带状的)环29[a]，和/或多个优选为圆柱形的横向销29[b]。加强元件29优选地由金属或硬质塑料或例如为增强聚酰胺的塑料复合材料制成，所述增强聚酰胺例如由玻璃丝增强。加强元件29优选地在支承元件21的几乎整个轴向宽度尺寸上在其中延伸，而不是完全跨过支承元件21的整个轴向宽度尺寸在其中延伸，以使得在加强元件29与滑轮盘4、5之间的有害的、至少潜在地有害的直接接触可以被避免。加强元件29可以带有一些间隙地嵌入到支承元件21中，以使得作用到支承元件21上的拉伸负载和/或剪切负载可以有利地被限制。加强元件29优选地位于张紧元件25的径向内侧。

在根据本发明的传动带20的第三、第四或第五实施方式的另外一个改进中，支承元件21由弹性体塑料或塑料复合材料制成，并且其上述侧表面23优选地设有耐磨的和/或提高摩擦附着力的覆盖层。

在根据本发明的传动带20的第三、第四或第五实施方式的另外一个改进中，张紧元件25的两个大致径向地指向的主侧面中的至少一个设有一个或多个凹槽，所述凹槽优选地为大致轴向地指向的凹槽。一方面通过可用于粘附的表面增大的事实，并且另一方面通过所述粘附另外至少部分地实现张紧元件25与支承元件21的相互接合或强制锁合(positive locking)的事实，这将有利地影响、即加强张紧元件25与支承元件21之间的粘附。

Claims

1.在周向方向上为柔性的、用于两个旋转滑轮(1、2)之间机械动力的传递的传动带(20)，所述传动带(20)设有自含的薄-且-平的，或带状的张紧元件(25)并且设有支承元件(21)，所述支承元件(21)带有用于与滑轮(1、2)摩擦接触的两个大致轴向地指向的、相互径向向外偏离的侧表面(23)，其特征在于，所述张紧元件(25)由所述支承元件(21)完全地包覆，以及所述支承元件(21)在任一侧且在所述张紧元件(25)的径向高度处设有朝向所述支承元件(21)的中心轴向地指向且围绕所述支承元件(21)的整个周边延伸的凹部(27)。

2.根据权利要求1所述的传动带(20)，其特征在于，在径向方向上所述张紧元件(25)被居中地安装在所述支承元件(21)中，以及细长的凹口(28)设置在支承元件(21)的径向内侧和径向外侧。

3.根据权利要求1所述的传动带(20)，其特征在于，所述支承元件(21)在其径向内侧设有延伸跨过所述支承元件(21)的轴向宽度的凹口(28)，所述凹口在所述径向方向上在其中延伸超过所述支承元件(21)的整个径向高度尺寸的一半。

4.根据权利要求2或3所述的传动带(20)，其特征在于，所述凹口(28)在所述径向方向上在所述支承元件(21)中几乎延伸至所述张紧元件(25)处，而不是完全延伸至所述张紧元件(25)处。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的传动带(20)，其特征在于，所述支承元件(21)设有为了提高其轴向刚度而被嵌入到所述支承元件(21)中的加强元件(29)。

6.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述加强元件(29)包括至少一个在所述周向方向上呈波纹状的自含的薄-且-平的，或带状的环(29[a])。

7.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述加强元件(29)包括多个横向销(29[b])。

8.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述加强元件(29)由金属或硬质塑料或塑料复合材料制成。

9.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述加强元件(29)在其中延伸几乎跨过所述支承元件(21)的整个轴向宽度尺寸，而不是完全跨过所述支承元件(21)的整个轴向宽度尺寸。

10.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述加强元件(29)带有一些间隙地嵌入在所述支承元件(21)中，以使得至少在所述周向方向上在所述加强元件(29)和所述支承元件(21)之间一定程度上可以移动。

11.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述加强元件(29)沿径向位于所述张紧元件(25)的内侧。

12.根据权利要求5所述的传动带(20)，其特征在于，所述支承元件(21)大致由弹性体塑料或塑料复合材料制成。

13.根据权利要求1-3中的任一项所述的传动带(20)，所述传动带(20)设有自含的大致为带状的张紧元件(25)，其特征在于，所述张紧元件(25)设有在周向方向上彼此间隔开的多个局部突起(26)。

14.根据权利要求13所述的传动带(20)，其特征在于，所述突起(26)至少延伸跨过所述张紧元件(25)的大致整个轴向宽度尺寸。

15.根据权利要求14所述的传动带(20)，其特征在于，所述突起(26)在轴向方向上相对于所述张紧元件(25)的轴向中心居中地被设置，所述突起(26)的轴向尺寸小于所述张紧元件(25)的轴向尺寸，并且所述突起(26)仅设置在所述张紧元件(25)的径向内侧。

16.根据权利要求1-3中的任一项所述的传动带(20)，其特征在于，所述张紧元件(25)的径向地指向的主侧面设有一个或多个凹槽。

17.根据权利要求1-3中的任一项所述的传动带(20)，其特征在于，所述张紧元件(25)由金属制成。

18.根据权利要求17所述的传动带(20)，其特征在于，所述张紧元件(25)设有抗腐蚀覆盖层。