CN106461020A - 用于无级变速器的推式带的具有凸出的倾斜区域的横向段 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传动带(3)的横向段(32)，所述传动带用于带与带轮式无极变速器并且具有多个这种横向段(32)和至少部分地位于横向段(32)的开口(33)中的环状的承载件(31)，使得横向段(32)能够沿承载件(31)的周向移动。横向段(32)在其一侧上设有凸出部(50)，所述凸出部(50)与开口(33)邻接并且与开口平行地延伸，凹部(51)设在横向段的相反侧上，所述凹部(51)同样与开口(33)邻接并且与开口平行地延伸。

Description

用于无级变速器的推式带的具有凸出的倾斜区域的横向段

技术领域

本公开涉及一种用作无级变速器的推式传动带的一部分的横向段。用于无级变速器的推式带是公知的。这种推式带包括至少一个、通常是两个首尾相连的、即环形的承载件，所述承载件分别包括同心地安装的多个环件，所述承载件承载多个横向段。横向段沿承载件的整个周边可移动地布置并且传递关于其中设有所述推式带的变速器的运行的力。

背景技术

在横向段的下述描述中，所提到的方向适用于横向段作为推式带的一部分的情况。横向段的纵向或厚度方向对应于推式带的周向方向。横向段的竖直或高度方向对应于推式带的径向方向。横向段的水平或宽度方向对应于与纵向方向和竖直方向都垂直的方向。任何横向段作为相对于相邻的横向段的在前的横向段或在后的横向段的表述是相对于推式带在变速器的工作期间作为整体的移动方向、即转动方向而言。

横向段设有用于至少部分地接收至少一个环状的承载件的至少一个开口。为了接触环状的承载件的径向内侧，横向段包括代表开口的径向内侧或下边界的承载件接触表面。为了接触无级变速器的带轮的锥形轮盘的目的，沿水平方向观察，横向段在两侧上都设有沿径向向外的方向以一角度相互偏离的带轮轮盘接触表面，所述角度对应于由锥形带轮轮盘限定的、锥形带轮轮盘之间的角度。

沿竖直方向观察，横向段的厚度减小以使得相邻的横向元件能够绕水平方向相互转动，由此，推式带作为整体按需要在锥形带轮轮盘之间遵循弯曲的轨线。典型地，横向段的上部设有基本不变的厚度，而其下部的厚度沿向下的方向减小。这种厚度减小可以是阶梯式的，但通常包括横向段的以纵向、即推式带的周向方向定向的主面中的至少一个的凸状弯曲部分。

相应的主面的所述凸状弯曲部分在本领域中常被称为摇摆边缘或倾斜区域，所述相应的主面在下文中被称为前主面。该凸状弯曲部分形成前主面的顶部与前主面的底部之间的过渡部，所述顶部定向成平行于横向段的相应相反的主面、即后主面，所述底部相对于后主面沿径向向内的方向倾斜。横向段的该特定的设计例如从日本专利申请JP 2000-065153(A)已知。

在横向段的从JP 58-081252(A)已知的替代设计中，前主面的平行的顶部与横向段的倾斜的底部之间的所述过渡部通过沿纵向方向相对于前主面突出的大致半圆柱形的脊部来提供。为了容纳脊部，槽部设在横向段的后主面中，使得在推式带中，相应在后的横向段的突出的脊部位于相应在前的横向段的槽部中。该后一横向元件设计的主要优点在于：在推式带中，相邻的横向段在脊部的相当大的表面区域上保持接触并且保持在推式带的弯曲的轨线中。此外，相邻的横向段之间的这种脊部和槽部连接使它们相对于彼此在竖直方向上定位，并且有利地防止横向段之间绕纵向方向相对转动。

在推式带的工作期间，环状的承载件将打滑，即，将相对于横向段移动，该移动伴随着由摩擦(热)引起的不期望的功率损失。这种功率损失可通过减小承载件接触表面与倾斜区域之间的竖直间距来减小，因为已知环状的承载件相对于横向段的纵向速度或打滑速度与这种间距成比例。在根据JP 2000-065153(A)的横向段的设计中，倾斜区域理论上可邻接承载件接触表面以将所述打滑速度减小至零，但实际中在这方面受到多种限制，尤其是横向件的冲裁和石头滚磨的优选制造工艺所产生的限制。然而，在根据JP 58-081252(A)的横向段设计中，脊部只能且必须定位在承载件接触表面之下一定距离处。换言之，尽管脊部的突出的凸状弯曲部理论上可设计成邻接承载件接触表面，但它仍沿径向向内的方向在限定它的凸状弯曲上继续延伸。

发明内容

本公开的目的在于组合这些已知的设计的至少一些有利特征。特别地，本公开的目的在于提供一种横向段的设计、尤其是横向段的前主面的平行顶部与其倾斜的底部之间的过渡部的设计，所述顶部和底部都有利地靠近或甚至邻接承载件接触表面并且有利地在推式带中的相邻的横向段之间提供接触区域而不是接触线。

根据本公开，横向段的承载件接触表面从横向段的主面之间延伸至超出这种主面中的一个。优选地，承载件接触表面经由凸状弯曲的过渡表面连接至所述主面中的一个的底部，并且经由凹状弯曲过渡表面连接至横向段的相应的另一主面。在推式带中，相应在后的横向段的承载件接触表面的由此突出的部分容纳在由在前的横向段的凹状弯曲的过渡表面形成在所述另一主面与承载件接触表面之间的凹部中。由此，在后的横向段的所述凸状弯曲的过渡表面包括倾斜区域，后一过渡表面与在前的横向段的凹状弯曲的过渡表面形成滑动接触，以使得这些相邻的横向段能够绕水平方向相互转动。

在横向段的该后一新颖的设计中，倾斜区域不仅有利地设置成靠近、甚至紧邻承载件接触表面，而且所述过渡表面限定出有利地可用于推式带中的相邻的横向段之间的接触的相当大的表面。

应注意，在下文中，横向段描述成具有形成在其前侧上的凸出部和形成在其后侧上的凹部，然而，这也可以反过来且不改变本公开。

优选地，根据本公开，第一或前一过渡表面和第二或后一过渡表面由基本相同的曲率半径来限定，即成形为圆弧。更优选地，前过渡表面的曲率中心位于由前主面的顶部所限定的平面中。更优选地，后过渡表面的曲率中心位于由后主面的至少一部分所限定的平面中。

优选地，前过渡表面的曲率半径为横向段的厚度的大约一半。更优选地，后过渡表面的曲率半径也是横向段的厚度的大约一半。

优选地，沿从后主面向前主面的方向观察，承载件接触表面定向成沿竖直方向稍微向下。更优选地，承载件接触表面与垂直于横向段的后主面的线之间的角度基本对应于推式带中的两个相邻的横向段之间的可能的最大转动角度，和/或对应于两个相邻的横向段之间的与变速器中的推式带的最小运行半径相关联的转动角度。

附图说明

上述新颖的横向段将进一步参照附图加以说明，其中，相同的附图标记表示相同或相似的部件，附图中：

图1是具有推式带的无级变速器的示意性侧视图；

图2是已知的用于无级变速器的推式带的横向段的正视图；

图3是图2的已知的横向段的侧视图；

图4是根据本公开的新颖的横向段的正视图；

图5是图4的新颖的横向段的侧视图；

图6是图4和图5的新颖的横向段的等距投影视图；

图7示意性地示出了多个连续的根据本公开的新颖的横向段的排列；以及

图8示出了新颖的横向段的两个另外的实施例的侧视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了例如在机动车辆中使用的无级变速器。所述无级变速器包括布置在相应的两个带轮轴6、7上的两个带轮1和2。传动带3设置为绕着带轮1、2的闭合环，并用于在带轮轴6、7之间传递扭矩。带轮1、2都设有两个带轮轮盘4和5，其中，传动带3定位且夹持在每个带轮1、2的所述两个带轮轮盘4、5之间。由此，带轮1、2之间可通过传动带3在它们之间的摩擦力的帮助下传递力。

在变速器的图示构造中，上带轮1将比下带轮2转动得更快。通过改变带轮1、2的两个锥形轮盘4、5之间的距离，传动带3在各带轮1、2上的所谓的运行半径R可以以相互协调的方式变化，由此，两个带轮1、2的转速之间的比(传动比)可发生变化。

图1的传动带3包括柔性的环状的承载件31以及横向段32的基本连续的列，所述横向段32安装在环状的承载件31的周边上并沿环状的承载件31的周边布置。横向段32设置成相对于环状的承载件31可移动、至少沿承载件31的周向方向可移动，使得：通过横向段32相互挤压并沿着环状的承载件31沿推式带3和带轮1、2的转动方向相互向前推，变速器带轮1、2之间可传递扭矩。该特定类型的传动带3是公知的且通常表示为推式带3。

推式带3的横向段32和环状的承载件31典型地由金属、通常是钢合金制成。横向段32经由横向段的接触面37承受各带轮1、2的轮盘4、5之间施加的夹持力，在每个横向段32的每个轴向侧处设有一个这种接触面37，所述接触面37沿径向向外的方向以V形角Φ相互偏离，所述V形角Φ与每个带轮1、2的轮盘4、5之间限定的轮盘角Φ大致相同。

在图2中，推式带3以其面向其周向方向、即面向与带3的轴向或宽度方向W和径向或高度方向H垂直的方向的截面示出，所述推式带的周向方向对应于横向段32的纵向或厚度方向T。

图2示出了两个环状的承载件31，所述承载件31以该图2中的截面示出并且承载且引导推式带3的横向段32，其中，一个横向段32以正视图示出。在推式带3的该示例性实施例中，环状的承载件31被示为分别由五个单独的连续的环件43组成，所述环件43相互同心地嵌装以形成环状的承载件31。然而，实际中，环状的承载件31常常包括多于五个的环状的环件43，例如9个或12个或可能更多。

推式带3的横向段32具有两个主面38和39，所述主面以推式带3的相反的周向方向定向，横向段的侧视图在图3中示出。在下文中，主面38、39中的前主面一般以附图标记38表示，而其中的后主面一般以附图标记39表示。在推式带3中，横向段32的前主面38的至少一部分邻接在相应在前的横向段32的后主面39的至少一部分上，而横向段32的后主面39的至少一部分邻接在相应在后的横向段32的前主面38的至少一部分上，使得这些相邻的横向段32之间可施加推力。

为了容纳环状的承载件31，横向段32设有两个切口33，分别位于横向段32的中心的中间部35的一个侧向侧上。由此，横向段32的下部34位于环状的承载件31之下，横向段32的中部35位于环状的承载件31之间，横向段32的上部36位于环状的承载件31之上。横向段32的下部34的、位于切口33处的、面向上、基本上面向横向段32的上部36并且与环状的承载件31的径向内部相接触的表面部分被称为横向段32的承载件接触表面42。这些承载件接触表面42由此在横向段32的前、后主面38、39之间延伸。

此外，横向段32被示为设有突起部40和相应的孔41，所述突起部40从横向段的前主面38突出，所述孔41设在横向段的后主面39中。在推式带3中，在后的横向段32的突起部40至少部分地位于在前的横向段32的孔41中，从而防止或至少限制这些相邻的横向段32在垂直于推式带3的轴向方向的平面中相互移位。

至少在图2和图3中的横向段32的示例性实施例中，横向段的后主面39大致是平的，其前主面38设有所谓的倾斜区域18，所述倾斜区域18沿高度方向H形成前主面38的大致沿平行于横向段的后主面39的方向延伸的顶部与前主面的相对于后主面39倾斜的底部之间的过渡。倾斜区域18使得相邻的横向段32能够在进入或离开带轮4、5处、甚至在这些横向段相互邻接且在其之间施加所述推力时相互转动。虽然，图2和图3仅示意性地通过单根线示出倾斜区域18，但实际上，倾斜区域18通常设置成凸状弯曲表面的形状。

本公开提供横向段32、尤其是横向段32的倾斜区域18的替代性的新颖的设计，所述替代性的设计旨在：至少在其改善的耐磨性和/或效益方面，提供推式带3中的相邻的横向段32的有利的相互接触。这种新颖的横向段32的一实施例在图4、5和6中示出，其中，图4提供正视图，图5提供沿图4中的线A-A的剖视图，图6提供等距3D视图。

在根据本公开的横向段32的所示实施例中，横向段的承载件接触表面42从后主面39与前主面38之间延伸至超过横向段32的前主面38。由此，凸出部50形成在横向段32的前侧(即与前主面38相关联的一侧)上，凹部51形成在横向段32的后侧39(即与后主面39相关联的一侧)上。在推式带3中，在后的横向段32的这种凸出部50容纳在在前的横向段32的凹部51中(图7中也可见)，使得这些横向段32可相对于彼此绕推式带3的轴向方向转动。应注意，这种相对转动的支点由凸出部50和凹部51的形状决定。还应注意，尽管横向段32被描述为具有形成在其前侧38上的凸出部50并具有形成在其后侧39上的凹部51，但这也可以反过来，且不改变本公开的教导。

在横向段32的所示实施例中，横向段的承载件接触表面42经由凸状弯曲的前过渡表面52连接至前主面38的底部。此外，横向段32的承载件接触表面42经由凹状弯曲的后过渡表面53连接至后主面39。由于前主面38和后主面39的顶部沿高度方向定向，并且由于承载件接触表面42至少大致沿厚度方向定向，因此，设置在中间的前过渡表面52和后过渡表面53包括大约90度的角度，从而形成凸出部50和凹部51，所述凸出部50和凹部51有效地限定出四分之一圆柱段。

在横向段32的该新颖的设计中，横向段的所述相对转动伴随着凸出部50的凸状弯曲的前过渡表面52沿着并接触凹部51的凹状弯曲的后过渡表面53滑动。为了使得所述过渡表面52、53能够平滑地相互滑动，所述过渡表面52、53都按照圆弓形成形。同样为了该目的，前过渡表面52的曲率中心位于相应的横向段32的前主面38中，所述中心还用作推式带3中的相邻的横向段32之间的相对转动的支点，而后过渡表面53的这种曲率中心位于相应的横向段的后主面39中。此外，为了同样的目的，前过渡表面52和后过渡表面53的曲率中心优选地位于由承载件接触表面42限定的平面中。最后，为了同样的目的，前过渡表面52和后过渡表面53的曲率半径大致相当于横向段32的厚度的一半。或者，换句话说，承载件接触表面42的大致一半位于后主面39与前主面38之间，而承载件接触表面42的另一半凸出超过横向段32的前主面38。

在横向段的前述的设计中，前、后过渡表面52、53限定出有利地能够用于推式带3中的相邻的横向段32之间的接触的相当大的表面区域。由此，在推式带的工作期间施加在相邻的横向段32之间的接触压力有利地相当地低。此外，这种横向段32的所需的相对转动的支点靠近承载件接触表面42或甚至位于承载件接触表面42中，由此，在推式带3工作期间，环状的承载件31相对于横向段32的移动(以及进而的不期望的与之关联的功率损耗)仅仅是最小的。

应注意，在横向段32的该新颖设计中，前主面38与承载件接触表面42之间的通常形成在制造过程中或由工作期间的磨损造成的滚圆的过渡边缘无论如何都不影响所述支点的定位。相比之下，在传统的横向段32中，这种滚圆的过渡边缘需要在承载件接触表面42与倾斜区域18之间应用竖直间距以防止变速器的总扭矩传动效率的损失。

还应注意，当相邻的该新颖的横向段32相互转动时，这些新颖的横向段32沿推式带的周向方向的有效厚度有利地保持不变。相比之下，当相邻的传统的横向段32渐增地相对于彼此转动时，横向段之间的接触线沿径向向内的方向沿着倾斜区域18移位，从而使这些传统的横向段32的有效厚度减小，由此不利地使推式带3的横向段32的列中的游隙或空隙增大。

在图7中，多个连续的根据本公开的新颖的横向段32被示为显示出其在推式带3中出现的相对方位。在图7的左侧和右侧，三个横向段32以相对于相应地在前(图7左侧)或在后(图7右侧)的横向段32转动的方位示出。在图7的中间，示出了四个相互对齐的横向段32，即，其前主面38和后主面39的顶部平行地定向。

从图7中可以看出，相对转动的横向段32(至少)经由其凸出部50和凹部51的前、后过渡表面52、53相互接触。此外，从图7中可以看出，由于相邻的横向段32之间的相对转动，因此，承载件接触表面42相对于推式带3的局部周向方向的方位改变。由此，承载件接触表面42沿从凹部51至凸出部50的方向至少稍微向下地、相对于虚线VL延伸，所述虚线VL垂直于前主面38的所述顶部和后主面39定向。在这方面，下述是有利的，承载件接触表面42的边缘不在相邻的横向段32之间突出，即使在变速器中的推式带3的强烈弯曲的轨线部分也不突出，在所述轨线部分中，相邻的横向段32之间的相对转动的角度α1是最大的。由此，优选地，承载件接触表面42以角度α2相对于所述虚线VL定向，对应于横向段32之间的最大相对转动的所述角度α1。此外，在图7的横向段32的优选实施例中，相应的横向段32的前过渡表面52的曲率中心CoC重合于前主面38的顶部与承载件接触表面42的垂直于前主面38的顶部定向的切线VL之间的交点。

根据本公开的该新颖的横向段32的两个另外的实施例在图8中以其剖视图示出。在图8的左侧的实施例中，前过渡表面52的曲率中心CoC尽管仍位于横向段32的前主面38中，但位于承载件接触表面42(限定的平面)之上。替代地，在图8的右侧的实施例中，前过渡表面52的曲率中心CoC位于承载件接触表面42之下。通过选择该新颖的横向段32的这后两个实施例中的一个，控制环状的承载件31相对于横向段32的打滑方向，而通过前过渡表面52的相应的曲率中心CoC与承载件接触表面42之间竖直间距来控制打滑速度。

本公开除了所有的前述描述和附图的所有细节之外还涉及和包括所附权利要求的所有特征。权利要求中的括号内的附图标记不限定其保护范围，而是仅作为相应特征的非限定性示例。根据具体情况，所要求保护的特征可单独地在给定的产品或给定的步骤中应用，但也可应用两个或两个以上的这种特征的任何组合。

由本公开表示的本发明不限于在此明确提到的实施例和/或示例，而是还包括其修改、改型和实际应用，尤其是相关领域的技术人员可想到的那些。

Claims (15)

1.一种用于传动带(3)的横向段(32)，所述传动带具有多个所述横向段(32)和至少部分地位于横向段(32)的开口(33)中的环状的承载件(31)，使得横向段(32)能够沿承载件(31)的周向移动，其特征在于，凸出部(50)设在横向段(32)的一侧上，所述凸出部(50)与开口(33)邻接并且与开口(33)平行地延伸，凹部(51)设在横向段(32)的相反侧上，所述凹部(51)同样与开口(33)邻接并且与开口(33)平行地延伸。

2.一种具有环状的承载件(31)和多个如权利要求1所述的横向段(32)的传动带(3)，其特征在于，传动带(3)中的一对相邻的横向段(32)的相应在后的横向段(32)的凸出部(50)位于该对横向段的相应在前的横向段(32)的凹部(51)中。

3.一种用于传动带(3)的横向段(32)，所述传动带具有多个所述横向段(32)和至少部分地位于横向段(32)的开口(33)中的环状的承载件(31)，使得横向段(32)在通过传动带(3)的相应的横向段(32)的承载件接触表面(42)与承载件相接触时能够沿承载件(31)的周向移动，横向段(32)的位于环状的承载件(31)之外的至少顶部(36)沿厚度方向在横向段(32)的第一主面(38)与第二主面(39)之间延伸，所述第一主面(38)和第二主面(39)以环状的承载件(31)的相反的周向方向定向，其特征在于，承载件接触表面(42)沿周向方向从横向段(32)的主面(38、39)之间延伸至超出第一主面(38)。

4.如权利要求3所述的横向段(32)，其特征在于，承载件接触表面(42)经由凸状弯曲的第一过渡表面(52)连接至第一主面(38)，承载件接触表面(42)经由凹状弯曲的第二过渡表面(53)连接至第二主面(39)。

5.如权利要求4所述的横向段(32)，其特征在于，第一过渡表面(52)和第二过渡表面(53)是弧形的。

6.如权利要求5所述的横向段(32)，其特征在于，第一过渡表面(52)和第二过渡表面(53)是按据圆弧成形。

7.如权利要求6所述的横向段(32)，其特征在于，第一过渡表面(52)的曲率半径和第二过渡表面(53)的曲率半径相等。

8.如权利要求7所述的横向段(32)，其特征在于，第一过渡表面(52)的曲率半径和第二过渡表面(53)的曲率半径为横向段(32)的厚度的大约一半。

9.如权利要求5所述的横向段(32)，其特征在于，第一过渡表面(52)的曲率中心(CoC)基本上位于横向段(32)的第一主面(38)所限定的平面中。

10.如权利要求5或9所述的横向段(32)，其特征在于，第二过渡表面(53)的曲率中心(CoC)基本上位于横向段(32)的第二主面(39)所限定的平面中。

11.如权利要求5、9或10所述的横向段(32)，其特征在于，第一过渡表面(52)的曲率中心(CoC)和/或第二过渡表面(53)的曲率中心基本上位于承载件接触表面(42)中。

12.如权利要求3-11中任一项所述的横向段(32)，其特征在于，沿从第二主面(39)向第一主面(38)的方向看，承载件接触表面(42)相对于横向段(32)的顶部(36)倾斜，从而承载件接触表面(42)以一角度相对于与横向段(32)的第二主面(39)垂直地定向的线定向。

13.如权利要求12所述的横向段(32)，其特征在于，承载件接触表面(42)与垂直于横向段(32)的第二主面(39)的线之间的所述角度基本上对应于传动带(3)中的两个相邻的横向段(32)之间的可能的最大转动角度。

14.一种具有环状的承载件(31)和多个如权利要求3-13中任一项所述的横向段(32)的传动带(3)，其特征在于，传动带(3)中的两个相邻的横向段(32)的承载件接触表面(42)形成基本连续的表面。

15.一种包括两个带轮(1、2)并包括具有环状的承载件(31)和多个如权利要求12所述的横向段(32)的传动带(3)的无级变速器，其特征在于，承载件接触表面(42)与垂直于横向段(32)的第二主面(39)的线之间的角度基本上对应于两个相邻的横向段(32)之间的与变速器带轮(1、2)对传动带(3)限定的最小运行半径相关联的转动角度。