CN103299103A

CN103299103A - 用于具有多个横向元件和张紧环的组装的传动带的横向元件以及组装的传动带

Info

Publication number: CN103299103A
Application number: CN2011800637048A
Authority: CN
Inventors: G-J·施拉弗尔斯; D-M·特兰; B·彭宁斯; P·费尔赫芬; C·A·E·克雷博尔德
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-09-11
Also published as: JP2014504701A; NL1038482C2; EP2659163A1; WO2012089340A1

Abstract

公开了一种用于组装的传动带（10）的横向元件（13），所述传动带具有多个横向元件（13）和位于横向元件（13）中的切口上的张紧环（14），所述张紧环在侧向方向上能与传动带（10）的至少多个横向元件（13）的颈部部分（13b）的侧面（18）接触，所述横向元件（13）在其底部部分（13a）的任一侧部上均设有用于接触变速器皮带轮的接触面（23），其中，横向元件（13）的颈部部分（13b）的侧面（18）比横向元件（13）的接触面（23）更耐磨。

Description

用于具有多个横向元件和张紧环的组装的传动带的横向元件以及组装的传动带

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于组装的传动带的横向元件。这种传动带可用于在传动系中的两个轴之间传递驱动动力，传动带绕着两个转动的皮带轮传送，且夹持在皮带轮的圆锥形皮带轮盘之间的V形槽中。这种变速器的通常公知的应用是用于2轮式机动车辆、例如小型摩托车的无级变速器。传动带和变速器本身是公知的且公开于例如早过去的1986的申请号为4,612,005的美国专利中。

背景技术

现有的变速器的该现有的应用的一种特殊的特征是，通常没有润滑剂和/或冷却剂例如油被提供用于皮带轮与传动带之间的摩擦接触。因此，一方面，在这种“干”的变速器类型的摩擦接触中实现了有利的高的摩擦系数，而且，特别是与主动润滑或“湿”的变速器类型相比，该变速器可实现一种简单的结构。另一方面，可通过该干的变速器类型传递的动力大小受到严格限制，因为特别是对于皮带轮和传动带来说，其中可合适地应用的材料受到严格限制。

事实上，由于皮带轮盘通常由金属制成以确保其具有足够的强度和硬度，因此至少传动带上的与这些皮带轮盘摩擦接触的那部分通常可不由金属制成，因为否则会由于缺乏冷却剂/润滑剂而会不可避免地产生过分磨损。尽管合适的覆盖材料可施加于皮带轮盘，但通常是传动带、即至少所谓的横向元件的用于接触皮带轮盘的接触面由橡胶或塑料制成。通常，每个整个横向元件由这种橡胶或塑料、例如玻璃纤维加强尼龙模制或（模具）铸造而成。然而，还已知的是为金属（例如铝）芯覆盖合适的橡胶、塑料或其他覆盖材料或将金属芯嵌入合适的橡胶、塑料或其他覆盖材料中，以形成横向元件。

而且，为了最大化传动带的动力传递能力，现有技术中已知的是施加带状环形张紧环，即，该张紧环相对于其圆周长度和宽度尺寸是薄的。为了对于期望的传动带应用实现最优的性能，张紧环优选由金属、特别是不锈钢制成。

上述特种类型的传动带例如公知于欧洲专利申请公开EP-A-2115318中。现有的传动带包括一个或多个张紧环和多个横向元件，所述多个横向元件设置在张紧环上且与张紧环成滑动关系。每个横向元件设有一个或多个切口，每个切口接收一个相应的张紧环，使得横向元件的第一或底部部分在张紧环的下方或径向内侧延伸，横向元件的第二或颈部部分与所述切口处于相同（径向）高度处，横向元件的第三或头部部分在张紧环上方或径向外侧延伸。

实际中，这种类型的传动带工作起来相当好，但随着时间的过去最终可能受到这种限制：张紧环可与横向元件的颈部部分摩擦接触，这样，它会沿侧面、即沿侧向/轴向方向切入到这种颈部部分中。最后，横向元件甚至可被切为两个单独的部分，在这种情况下，传动带将很可能失效。

发明内容

本发明旨在克服或至少减轻上述问题，从而延长这种类型的传动带的使用寿命。根据本发明，这种目的通过应用权利要求1的特征部分中所限定的技术措施实现。因此，根据本发明，横向元件中的一个或多个的颈部部分的侧部比这些横向元件的其他部分（例如，特别是横向元件的所述（皮带轮）接触面）和/或比传动带的其他横向元件更耐摩擦磨损。

在本发明的第一详细的实施例中，所述横向元件包括与横向元件的主体独立的覆盖遮挡件或保护件，即，作为模块构件，所述覆盖遮挡件形成所述颈部部分的侧部。在根据本发明的该第二实施例的横向元件中，覆盖遮挡件可由宽范围的材料制成，使得对于特殊的传动带和/或传动带应用可容易地选择最合适的材料。特别优选的材料是弹性和/或硬质塑料，例如橡胶、特氟龙、热固定性塑料，或具有高的（玻璃）纤维含量的热塑性塑料或金属、例如不锈钢或铝。

在本发明的第二详细的实施例中，所述横向元件整体由这样一种特别耐磨的材料制成。由于否则这后一新颖的横向元件可倾向于加速恶化和/或可损坏皮带轮盘表面，因此它被优选地设计成使它不与变速器皮带轮摩擦接触，即，使得它不与传动带中的具有与皮带轮盘接合的橡胶或塑料接合面的其他横向元件一起夹持在皮带轮盘之间。这意味着，所述横向元件优选比传动带的所述其他横向元件窄。而且，为了最佳地减轻张紧环与所述其他横向元件之间的物理接触，所述横向元件的颈部部分优选宽于所述其他横向元件的颈部部分。

在本发明的最后的第三详细的实施例中，所述横向元件包括嵌入较软的覆盖层中的硬的芯，所述芯至少在这种横向元件的颈部部分的侧部处外露，即未设有覆盖层。根据本发明的该第一实施例的横向元件简单地通过在加工步骤中遮蔽其相关的表面部分而相对容易和便宜地制造，其中，所述覆盖层施加在/施加到横向元件上。合适的覆盖层和/或芯材料在本领域中是众所周知的。实际中，相对较硬的材料、例如热固性塑料和金属例如钢和铝通常作为芯材料应用。

优选地，传动带的所有横向元件设有一个或多个根据本发明的上述保护措施。此外，根据本发明，已经有几种这种修改的横向元件在大的程度上防止张紧环切入其他横向元件中，特别是当这些横向元件基本均匀地沿着传动带的圆周分布。然而，优选地，应用于传动带中的这种修改的横向元件的数目刚好足以实现：至少在所有时刻，至少一个这样的修改的横向元件夹持在或至少位于每个变速器皮带轮的盘之间。在实际的变速器设计中，该后一种设计规则要求在传动带中最少包括5-10个这种修改的横向元件。因此，与在这种单个传动带中通常包括的横向元件的总数（即150-500）相比，所要求数量的这种修改的横向元件可非常少，以便于有益地限制这种新颖的传动带的（额外）成本。换言之，优选横向元件的总数的1%-7.5%、更优选大约5%被根据本发明修改。而且，还优选的是，这种修改的横向元件大致沿着整个传动带均匀地分布，即，沿着传动带的圆周以大致相等的间距设置。

附图说明

下面，参看附图中示出的示例性实施例更详细地解释本发明。

图1提供了设有传动带的众所周知的无级变速器的示意性示出的例子。

图2是沿带的圆周方向定向的现有传动带的横截面，其提供了现有横向元件的前视图。

图3以横向元件的透视图示出了本发明的第一实施方式。

图4以一排横向元件的顶视图示出了本发明的第二实施方式。

图5以提供横向元件的前视图的传动带的横截面示出了本发明的第三实施方式。

具体实施方式

图1示出了现有无级变速器或CVT的核心部件，所述无级变速器或CVT通常应用于特别是2轮式机动车辆的发动机与从动车轮之间的传动系中。该变送器包括两个皮带轮11、12，每个皮带轮分别设有两个圆锥形的皮带轮盘15，在所述两个皮带轮盘15之间限定出大致V形皮带轮槽，各个皮带轮11、12的一个盘15可相对于另一个盘15轴向移动。传动带10缠绕在皮带轮11、12上，以将转动和相应的转矩从一个皮带轮11、12传递到另一个皮带轮12、11。变速器通常还包括启动装置，所述启动装置在所述至少一个皮带轮盘15上施加指向相应的另一个皮带轮盘15的轴向定向的夹持力Fax，使得带10夹持在它们之间。此外，从动皮带轮12的转速和驱动皮带轮11的转速之间的传动比（速度比）如此确定。

现有的传动带10的一个例子更详细地以其面向圆周方向的横截面示于图2中。现有的带10被示出包括两个张紧环14。现有的带10还包括通过张紧环14保持在一起的多个横向区段或元件13（也参看图1），所述张紧环14分别定位在设置于横向元件13中的相应的凹部或切口中。

横向元件13通过其相应的接触面23承受施加在皮带轮盘15之间的所述夹持力，使得当输入转矩施加在所谓的驱动皮带轮11上时，盘15与传动带10、即其横向元件13之间的摩擦将驱动皮带轮11的转动进经由同样转动的传动带10传递到所谓的从动皮带轮12。为了使传动带10可沿循皮带轮11、12上的曲线轨迹，横向元件13包括沿宽度方向定向（摆动）边缘17，在该摆动边缘17下方、即从该摆动边缘17径向向内的方向上，横向元件13窄缩。

发现限制该现有的传动带10的耐用性的是，在其操作过程中，在张紧环14与横向元件13之间的相对运动的影响下，为了足够的强度而通常由硬质材料制成的张紧环14可沿大致侧向或宽度方向切入到为限制现有的带10的重量而通常由较软的材料制成的横向元件13的颈部部分13b中。在图2中，该相对运动和对颈部部分13b的切入通过虚线水平箭头标出。横向元件13的颈部部分13b设置在横向元件13的位于张紧环14下方的底部部分13a与横向元件13的位于张紧环14上方的头部部分13c之间，并互连所述底部部分13a和头部部分13c。

根据本发明，如果横向元件13的颈部部分13b的侧面18由不同于横向元件13本身的材料的（耐磨损）材料制成，特别是借助于保护或覆盖遮挡件19、20、例如嵌入件或遮挡保护件，现有的传动带10的使用范围可被扩展。本发明的该第一实施方式示于图3中。

在图3中，这种覆盖遮挡件19、20的两个例子被示出。在图3的左侧示出的遮挡该图3中示出的横向元件13x的颈部部分13b的左侧面18a的第一覆盖遮挡件19的横截面成新月形或C形。第二圆柱形覆盖遮挡件20在图3的右侧示出。在该特殊的例子中为圆柱形的该第二覆盖遮挡件20的尺寸被选择成适于填充到和配合于紧邻颈部部分18b的（右）侧面18b的切口。

根据本发明，覆盖遮挡件19、20可作为可分离的构件装配到传动带10中，且固定例如胶粘到横向元件13x。特别地，在一个（未示出）的优选实施例中，单个带状保护件绕着横向元件13x的颈部部分13b的所有四侧缠绕、即折叠。

此外，根据本发明，如果传动带10（中）的全部数量的横向元件13的一部分整个由耐磨损材料制成，则现有的传动带10的使用范围也可被扩展。在这种情况下，尤其是如果金属被用作耐磨损材料，则这种修改的横向元件13y优选被设计成相对于其他横向元件13具有减小的侧向尺寸，即宽度，使得这种修改的横向元件13y不会被夹持在皮带轮11、12的盘15之间，如图4中的一排横向元件13、13y的顶视图所示。而且，在这种情况下，这种修改的横向元件13y的颈部部分13b优选设计得比所述其他横向元件13的颈部部分13b宽。

在图5中，本发明的第三实施方式以根据本发明的横向元件13z的前视图示出。该第三实施方式与现有的横向元件设计不同的是，具有嵌入覆盖层22中的金属芯21。金属芯21通过虚线L表示，以表明实际中它不外露，而是嵌入覆盖层22中。

根据本发明，该现有设计已经通过去除横向元件13z的颈部部分13b的侧面18处的覆盖层或通过起初不覆盖这些侧面18而被修改。在任一情况下，效果是，在传动带10中，横向元件的金属芯21在横向元件13z的颈部部分13b处外露，从而形成用于张紧环14的（相对）侧向运动的靠触部。

Claims

1.一种用于组装的传动带（10）的横向元件（13），所述传动带具有多个横向元件（13）和位于横向元件（13）中的切口上的张紧环（14），所述张紧环在侧向方向上能与传动带（10）的至少多个横向元件（13）的颈部部分（13b）的侧面（18）接触，所述横向元件（13）在其底部部分（13a）的任一侧部上均设有用于接触变速器皮带轮的接触面（23），其特征在于，横向元件（13）的颈部部分（13b）的侧面（18）比横向元件（13）的接触面（23）更耐磨。

2.如权利要求1所述的横向元件（13），其特征在于，在横向元件（13）的颈部部分（13b）的位置处，横向元件设有覆盖遮挡件（19，20），所述覆盖遮挡件为单独的构件，即与颈部部分（13b）非整体地形成。

3.如权利要求2所述的横向元件（13），其特征在于，覆盖遮挡件（19，20）由弹性和/或硬质塑料或金属、特别是不锈钢或铝制成。

4.如权利要求1所述的横向元件（13），其特征在于，横向元件（13）包括嵌入覆盖层（22）中的芯（21），覆盖层（22）在颈部部分（13b）的位置处缺失，即未被施加或在施加之后去除。

5.如权利要求1所述的横向元件（13），其特征在于，芯（21）由热固性塑料或金属、特别是不锈钢或铝制成。

6.一种组装的传动带（10），其具有多个横向元件（13）和位于横向元件（13）中的切口上的张紧环（14），所述张紧环在侧向方向上能与传动带（10）的至少多个横向元件（13）的颈部部分（13b）的侧面（18）接触，所述横向元件（13）在其底部部分（13a）的任一侧部上均设有用于接触变速器皮带轮的接触面（23），其特征在于，传动带（10）包括至少一些、优选仅包括如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13）。

7.如权利要求6所述的组装的传动带（10），所述传动带仅包括一些如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13），其特征在于，如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13）的颈部部分（13b）宽于传动带（10）的其他横向元件（13）的颈部部分（13b）。

8.如权利要求6或7所述的组装的传动带（10），所述传动带仅包括一些如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13），其特征在于，如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13）的底部部分（13a）比传动带（10）的其他横向元件（13）的底部部分（13a）窄。

9.如权利要求6或7所述的组装的传动带（10），所述传动带仅包括一些如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13），其特征在于，如权利要求1-5中任一所述的横向元件（13）占传动带（10）中的横向元件（13）的总数的1-5%。

10.一种组装的传动带（10），其具有多个横向元件（13）和位于横向元件（13）中的切口上的张紧环（14），所述张紧环在侧向方向上能与传动带（10）的至少多个横向元件（13）的颈部部分（13b）的侧面（18）接触，所述横向元件（13）在其底部部分（13a）的任一侧部上均设有用于接触变速器皮带轮的接触面（23），其特征在于，传动带（10）的一部分横向元件（13）与传动带（10）的其他横向元件（13）相比由更耐磨的材料制成。

11.如权利要求10所述的组装的传动带（10），其特征在于，传动带（10）的所述一部分横向元件（13）的颈部部分（13b）宽于传动带（10）的所述其他横向元件（13）的颈部部分（13b）。

12.如权利要求10或11所述的组装的传动带（10），其特征在于，传动带（10）的所述一部分横向元件（13）的底部部分（13a）比传动带（10）的所述其他横向元件（13）的底部部分（13a）窄。

13.如权利要求10、11或12所述的组装的传动带（10），其特征在于，所述一部分横向元件（13）占传动带（10）中的横向元件（13）的总数的1-5%。