CN102132074A - 斜面摩擦环齿轮 - Google Patents

Abstract

根据本发明，可提供一种斜面摩擦环齿轮，所述斜面摩擦环齿轮在两个斜面之间传递扭矩，其中两个斜面由轴承安装在底盘上，所述斜面摩擦环齿轮还具有更高的效率，其中，所述斜面的至少一个在两个侧面上具有轴承，其中，所述轴承的第一个相对于所述斜面是密封的，所述轴承的第二个关于所述斜面是打开的。

Description

斜面摩擦环齿轮

技术领域

本发明涉及斜面摩擦环齿轮，所述斜面摩擦环齿轮包括两个斜面和摩擦环，所述斜面摩擦环齿轮在斜面之间传递扭矩，两个斜面分别由轴承安装在底盘上。

背景技术

这种斜面摩擦环齿轮已经从例如EP 0878641A1中充分已知，此公开已经披露了牵引流体的使用，就这一点而言，牵引流体腔室使用相应的轴承密封件，所述轴承密封件在每种情况下都布置在面对斜面腔室的轴承侧面上，所述轴承在底盘上支承斜面。

因此，可以看出分立流体腔室一方面包括牵引流体，另一方面包括润滑剂，分立流体腔室改进了这种斜面摩擦环齿轮的性能，这尤其是与完全不用流体操作的斜面摩擦环齿轮相关，而且还与仅使用润滑剂或仅使用牵引流体的齿轮相关，并且分立流体腔室允许更高水平的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用的斜面摩擦环齿轮，其具有与其相关的甚至更高水平的效率。

作为解决方案，提出了一种斜面摩擦环齿轮，所述斜面摩擦环齿轮包括两个斜面和摩擦环，所述斜面摩擦环齿轮在两个斜面之间传递扭矩，两个斜面分别由轴承安装在底盘上，斜面摩擦环齿轮的特征在于，所述两个斜面的至少一个在两个侧面上具有轴承，其特征还在于，两个轴承的第一个相对于所述斜面是密封的，两个轴承的第二个相对于所述斜面是打开的。

尽管最后折衷方案必须一方面关于打开的轴承的低损失运行而制定，并且另一方面关于摩擦环和斜面之间的良好牵引而制定，相对于打开的轴承，通常其显现为可能改进具有适合设计的斜面摩擦环齿轮的总体效率水平，其还将显现为因为相应的折衷方案仅必须关于轴承之一而制定。就这一点而言，密封的轴承可相应地设计为更结实（robust）并且可用于吸收大比例的轴承力，尤其在特殊操作条件下。另一方面，相应地可能尽可能地使打开的轴承卸载，尤其在适合的操作条件下，从而以此方式避免了具有相对高牵引效果的流体的不适合效果。在此连接中，应理解的是还可有利地使用其他适合方式，例如适合材料或涂层的选择和用于传输牵引流体远离打开的轴承的局部限定的输送装置等。而且，打开的轴承上不存在的密封摩擦因此显现为相对于涉及产生的损失的正特征，然而，不存在所有轴承密封件不导致相应有利的效率水平。

在本连接中，术语“侧面”被尽可能广泛地解释，并且相应地涉及通过斜面摩擦环齿轮定位的平面，两个侧面通过所述平面相应地限定。关于只一个斜面，术语“侧面”优选地涉及平面，其垂直地与斜面轴线相交并且其布置在斜面内。

通常，该至少一个斜面在仅一个连接侧面上具有旋转连接。这可例如为相应的旋转装置或相应的旋转输出。这通常是因为进一步的齿轮构件或驱动装置在每种情况下布置在斜面摩擦环齿轮的上游和/或下游，例如在将扭矩传递到机动车车轮之前。这种齿轮构件可例如为倒档齿轮或差速齿轮。内燃发动机被提供作为驱动装置，其例如相应地可仅作用在输入斜面的一个侧面。优选地，在这种实施例中，当通常在此连接侧面上布置进一步的齿轮构件时（例如前述发动机或甚至前述差速器和/或前述倒档齿轮），位于连接侧面上的轴承被密封。以此方式，相应的轴承经由这些齿轮构件的润滑可直接润滑和/或冷却。当相对比地另一个轴承为打开构造时，没有进一步的齿轮构件通常设置在该侧面上，然而上述优点可因此立刻应用。

当斜面摩擦环齿轮通常具有至少两个斜面时，可选地斜面之一还能够为圆柱滚子，相应地有利的是如果两个斜面在每种情况下在两个侧面上都具有轴承，并且在每种情况下两个轴承的第一个相对于相应斜面是密封的，两个轴承的第二个相对于相应斜面是打开的。就这点而言，用于一个斜面的上面说明的优点可在两个斜面上实现。如果斜面摩擦环齿轮具有进一步的斜面的话，所述斜面将应用。

如果斜面摩擦环齿轮具有两个侧面并且两个斜面的两个打开的轴承布置在相同侧面上，上述优点增加。

后者是适用的，例如，如果斜面摩擦环齿轮紧固到发动机缸体且打开的轴承布置在远离发动机缸体的侧面上的话。通常，发动机缸体和齿轮的整个布置在这个侧面上终止，使得可能在这个侧面上不需要分立的润滑剂供给线等。

渐增地和/或替换地，如果斜面摩擦环齿轮具有超速档侧面，即具有高齿轮比的侧面，并且打开的轴承布置在超速档侧面上的话，可为有利的。根据本发明，在超速档需要较低接触力，使得假设牵引流体的缺点（即，轴承中增加的摩擦值）不那么明显。

关于密封的轴承，在轴承中具有其增加的摩擦损失的牵引流体的缺点通过另一方面能够不需要密封件（其具有与其相关联的密封摩擦）而进一步降低。如果斜面在仅一个侧面上具有旋转连接，打开的轴承设置在另一个侧面上（如同轴承一样），并且同时在远离斜面的轴承侧面上包括斜面的腔室可经由简单的罩等密封时这尤其有利。

在本连接中，应理解的是每个轴承是关于“在一个侧面上打开的轴承”，它在其相应的侧面上不具有接触密封件，相应地就这点而言，例如迷宫式密封件也指的是“打开的”。

另一方面，应理解的是打开的轴承优选地在其远离斜面的侧面上是密封的，使得牵引流体可不离开斜面摩擦环齿轮或以不以不希望的方式到达斜面摩擦环齿轮的区域，并且不污染所述区域。

优选地进行密封，使得在打开的轴承远离斜面的侧面上提供的所述密封件以不接触的方式包围斜面的轴承销。以此方式，可尤其由接触密封件引起的摩擦损失可被避免。

优选地，在打开的轴承远离斜面的侧面上提供的密封件形成流体腔室，其轴向延伸件在打开轴承的附近小于所述底盘的壁厚。通过这种实施例，太大的流体腔室可被避免，其中可积累不必要地大量的牵引流体，这最后仅导致损失。

渐增地和/或替换地，为了尽可能避免牵引流体的积累，在打开的轴承远离斜面的侧面上提供的密封件可形成流体腔室，其不相对于打开轴承逐渐变细。潜在的牵引流体可在轴承的方向上容易地流动并且再次通过所述轴承进入布置斜面的区域。应理解的是，替换地，适合的返回线（例如孔或通道）还可被提供，然而其成本相对较高。

尤其当环烷用作牵引流体时，产生了上述优点。可以看出令人惊讶的是环烷油尽管其在两个表面之间以摩擦的方式传递扭矩的卓越能力（如在斜面摩擦环齿轮中牵引流体所要求的）不损坏轴承，所述轴承支承斜面摩擦环齿轮的斜面，尽管实际上相应的压力、力和摩擦条件还必须被考虑到轴承中。假设一方面轴承的滚动体之间的实质上较小的接触表面，另一方面该轴承的运行表面对于该令人惊奇的效果是有帮助的。然而，有利地，本实施例还显示出能够在摩擦轴承中实现。就这点而言，应理解的是斜面摩擦环齿轮中环烷油的使用还可相应地为有利的，而不考虑本发明的其余特征，因为上述令人惊奇的效果还可相应地在斜面摩擦环齿轮的不同位置使用。

附图说明

下面将结合对附图的描述对本发明进一步的优点、目的和特征做出说明，在附图中：

仅有的一幅附图示出了根据本发明的斜面摩擦环齿轮的示意性侧视图。

具体实施方式

图中所示的斜面摩擦环齿轮具有输入斜面1和输出斜面2，其在底盘4中以间隙而间隔安装，所述间隙由摩擦环3桥接，所述摩擦环3包围输入斜面1并且可在间隙中移动。因此移动允许两个斜面1、2之间的齿轮比的无级替换。

两个斜面1、2经由轴承5（仅示意性示出）安装，所述轴承最后可以任何方式构造，例如圆锥滚子轴承、自对齐滚子轴承、球轴承、圆柱滚子轴承或甚至是摩擦轴承。

在本示例性实施例中，斜面1、2在每种情况下安装在斜面销6上。应理解的是，还可提供其他的轴承实施例，例如斜面凹部内的内轴承装置（arrangement）。

在本示例性实施例中，在输入斜面1的尖端（pointed end）处布置的斜面销6构造成输入轴销7，并且以本身已知而因此未进一步示出的方式能够连接到驱动器，例如连接到机动车发动机。然而在本实施例中，布置在输入斜面6的宽端的轴销6不传递任何扭矩。因此，输入斜面1仅具有一个旋转连接，即驱动轴销7。

以类似方式，布置在输出斜面2的尖端的斜面销6也不传递任何扭矩。在远离输出斜面2的斜面尖端的侧面上，即在输出斜面2的宽侧上，相应的斜面销6构造成输出轴销8，并且以本身已知而因此未进一步示出的方式操作地连接到输出小齿轮（未示出）。应理解的是，例如还可经由带子提供与其相关的任意其他类型的输出。很容易明白地，因此输出斜面2还具有旋转连接，即仅在其侧面之一上的输出轴销8。

平面9（以虚线表示）可通过两个斜面1、2定位，并且其垂直地与输入斜面轴线10和输出斜面轴线11相交。关于平面9，两个侧面12和13可被限定，一个相应的轴承5能够与每个斜面1、2相关联。应理解的是在本连接中，平面9不是必须关于斜面1、2在中心布置。为了在操作方面更可靠的限定，如果平面9与斜面1、2的表面相交就足够了。

根据本发明，关于侧面12、13，侧面12可被限定为连接侧面14，即被限定为在其上限定旋转连接的侧面，因为在那里可发现驱动轴销7和输出轴销8。而且，如果发动机缸体直接布置在驱动轴销7周围，侧面12可被限定为面对发动机缸体的侧面并且侧面13被限定为远离发动机缸体的侧面。而且，侧面13如其从两个斜面1、2的布置直接可见地，可被限定为超速档侧面15，即被限定为具有高齿轮比的侧面。

位于侧面12上的轴承5在每种情况下由密封环16密封，所述密封环16相应地布置在密封环承载器17上，所述密封环承载器17转而紧固到底盘4。如直接可见地，这种密封件不提供在侧面13上的轴承5上。在这样的实施例中，可能以牵引流体弄湿斜面1、2和摩擦环，而该牵引流体不到达布置在侧面12上的轴承5。根据实际应用，如果需要的话，所述轴承可被润滑剂弄湿，当这种润滑剂在任何情况下用于进一步的齿轮构件（例如倒档齿轮或差速器）时特别提供了润滑剂。

然而，侧面13上提供的轴承5由牵引流体接触并且因此受到相应更大的应力，在该点不存在密封摩擦，因为不需要密封环或其他摩擦密封件，由此由牵引流体引起的增加的轴承摩擦可至少部分地被补偿。

在此连接中，应理解的是，侧面13上的底盘4在远离斜面1、2的其侧面上可被容易地密封和/或封闭，所述斜面1、2例如可由相应的罩板实现。

如果现在斜面的区域填充有环烷油，油量适于实际要求，尤其当斜面旋转时，其还可到达斜面13上的轴承5并且在该处用作冷却剂，如上所述。

附图标记列表

1  输入斜面

2  输出斜面

3  摩擦环

4  底盘

5  轴承

6  斜面销

7  驱动轴销

8  输出轴销

9  平面

10  输入斜面轴线

11  输出斜面轴线

12  侧面

13  侧面

14  连接侧面

15  超速档侧面

16  密封环

17  密封环承载器

Claims (11)

1.一种斜面摩擦环齿轮，所述斜面摩擦环齿轮包括两个斜面和摩擦环，所述斜面摩擦环齿轮在两个斜面之间传递扭矩，两个斜面分别由轴承安装在底盘上，其特征在于，所述两个斜面的至少一个在两个侧面上具有轴承，其特征还在于，两个轴承的第一个相对于所述斜面是密封的，两个轴承的第二个相对于所述斜面是打开的。

2.如权利要求1所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，所述至少一个斜面在仅一个连接侧面上具有旋转连接，例如输出轴销或驱动轴销，其特征还在于，位于所述连接侧面上的轴承是密封的。

3.如权利要求1或2所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，在每种情况下，两个斜面在两个侧面上具有轴承，在每种情况下，两个轴承的第一个相对于相应斜面是密封的，两个轴承的第二个相对于相应斜面是打开的。

4.如权利要求3所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，所述斜面摩擦环齿轮具有两个侧面并且所述两个打开的轴承布置在相同侧面上。

5.如权利要求4所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，所述斜面摩擦环齿轮紧固到发动机缸体并且所述打开的轴承布置在远离所述发动机缸体的侧面上。

6.如权利要求4或5所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，所述斜面摩擦环齿轮具有超速档侧面，即，具有高速档的侧面，并且所述打开的轴承布置在所述超速档侧面上。

7.如前述权利要求任一项所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，相对于所述斜面打开的轴承在其远离所述斜面的侧面上是密封的。

8.如权利要求7所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，在远离所述斜面的打开轴承的侧面上提供的密封件以不接触的方式包围所述斜面的轴承销。

9.如权利要求8所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，在远离所述斜面的打开轴承的侧面上提供的密封件形成流体腔室，其轴向延伸件在打开轴承的附近小于所述底盘的壁厚。

10.如权利要求8或9所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，在远离所述斜面的打开轴承的侧面上提供的密封件形成流体腔室，其不相对于所述打开轴承逐渐变细。

11.如前述权利要求任一项所述的斜面摩擦环齿轮，其特征在于，环烷作为牵引流体。

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