CN113286955A - 在压力件与板之间具有明确接触的cvt平环板链 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有无级变速器的机动车辆驱动器的平环板链，所述平环板链具有经由压力件(23)彼此铰接的板(18)，其中：支承面(26、27、28)形成在所述压力件(23)和所述板(18)中的每一者上，所述压力件(23)和所述板(18)经由所述支承面彼此支承，从而形成接触区域以用于力传递，所述压力件(23)和所述板(18)各自具有至少两个形成接触区域的支承面(26、27、28)，并且压力件(23)和板(18)经由所述接触区域彼此支承以用于力传递，使得在一侧上，在沿所述平环板链的旋转方向可见的外部接触区域(26)上产生第一接触面(31)，所述第一接触面是线性的或平坦的并因此围成角度α，并且在另一侧上，在内部接触区域(27)上产生第二接触面(32)，所述第二接触面围成角度β，所述角度α≥160°且≤180°，并且所述角度β≥90°且≤135°。

Description

在压力件与板之间具有明确接触的CVT平环板链

技术领域

本发明涉及一种用于具有无级变速器的机动车辆驱动器的平环板链，该平环板链具有经由压力件彼此铰接的板，其中：支承面形成在压力件和板中的每一者上，压力件和板经由支承面彼此支承，从而形成接触区域以用于力传递；压力件和板各自具有至少两个形成接触区域的支承面，并且压力件和板经由接触区域彼此支承以用于力传递，使得在一侧上，在沿平环板链的旋转方向可见的外部接触区域上产生第一接触面，该第一接触面是线性的或平坦的并因此围成角度α，并且在另一侧上，在内部接触区域上产生第二接触面，该第二接触面围成角度β。角度α和β也可以分别单独地称为“包角”。

背景技术

在已知的CVT链中，当负载较低时，板与压力件之间的接触主要发生在与链的纵向中心轴线正交定位的板的横向支架区域内，从而产生力载体相对于平环板链/板的纵向轴线以平坦角度取向的力矢量。另外，到板中的力引入点与在链中传递张力的纵向支架相距相对较远，因此会产生较大的杠杆臂，同时产生作用在纵向支架上的相应较大的扭矩，这导致较大的支架弯曲和板负载。在高负载(即较大张力作用在链中)的情况下，由于板的这种变形，接触点/力引入点在纵向支架的方向上向外迁移，即远离纵向中心轴线迁移。因此，随着负载增加，力矢量相对于板/平环板链的纵向轴线以更陡的角度对准，并且其径向力分量增加。力矢量的确切方向在很大程度上取决于板和压力件的几何偏差和/或公差，从而可能发生链强度的高度变化。

从WO2006/058529 A1中已知一种特别用于机动车辆的平环板链，该平环板链具有经由压力件彼此铰接的多个板，其中压力件横向于平环板链的纵向方向延伸，并且相应的弯曲支承面布置在压力件和板上，压力件和板沿着这些弯曲支承面彼此支承以用于传递力。弯曲滚动表面布置在压力件上，压力件沿着这些弯曲滚动表面抵靠彼此滚动以用于力传递。压力件被设计成在沿平环板链的纵向方向延伸的横截面中在压力件高度方向上是不对称的。支承面在压力件高度方向上设置在压力件与板之间的上接触面区域和下接触面区域上。根据本出版物的设计具有以下优点：纵向方向上的链刚性高，当负载变化时接触滑动低，以及限定安装位置。然而，当传递的负载相对较低时，接触主要在与纵向中心轴线正交的板的横向支架区域中，从而产生平坦的力矢量和相对较大的杠杆臂。不利后果是板发生主要变形。当传递相对较高的负载时，由于发生更大变形，接触在纵向支架的方向上移动。这增加了径向力分量。因此，力矢量变得更陡，抵消了支架弯曲。该特性具有以下缺点：当负载相对较低时，力矢量最初相对平坦，结果是支架较大程度弯曲、板收缩以及板上的负载增加。力矢量的方向对几何偏差反应非常敏感。这导致链强度高度变化。

从WO2014/090241 A1中已知一种平环板链，特别是用于机动车辆的无级变速器的平环板链。它具有通过成对的摇杆压力件彼此铰接的板。成对的摇杆压力件各自包括两个摇杆压力件，板和摇杆压力件以如下方式设计和彼此支承：使得当平环板链运行时，板的板支架几乎没有扭矩负载。利用这种设计，可以产生对几何偏差不那么敏感的限定力矢量。结果是链强度变化较小以及压力件与板之间的力矢量的位置更陡，这导致支架弯曲和/或板收缩的减小。然而，缺点是纵向方向上的链刚度较低，在负载变化的情况下滑动增加(诸如板与压力件之间的接触区域中链旋转)，有基于磨损的故障风险以及不正确定位压力件的风险。

已经发现，在常规平环板链的运行期间，在板的所有四个支架上出现高应力梯度，因此出现应力峰值，这是由板支架中的高弯曲扭矩引起的，这限制了平环板链的抗张强度，因此限制了扭矩范围。在发生故障的情况下，板会在高应力峰值点处断裂。

发明内容

从上述现有技术开始，本发明的目的是创造一种平环板链，该平环板链不具有所提到的缺点，并且特别有利于优化板与压力件之间的接触，并且与此相关地，特别是在其使用寿命和/或强度方面，有利于链强度的改进以及已知平环板链的改进。

在通用类型的平环板链中，该目的根据本发明(其中角度α≥160°且≤180°，角度β≥90°且≤135°)得以实现。从根本上说，应当提到，外部接触区域/接触面也可以布置在内部，反之亦然。

利用常规平环板链，摇杆压力件与板之间的接触没有明确限定，有时在负载变化时显著变化。这里的问题在于，不利地向板中引入力促使板变形，这种变形继而会导致力引入在位置和方向方面发生变化，进而会导致板的形状发生变化。因此，在力的作用中存在不期望的波动，特别是力的有效方向上的变化以及强烈的公差依赖性。由于根据本发明形成的接触面，更明确地限定了压力件与板之间的接触。由于支承面和接触区域的数量较大，因此减小了板的形状变化以及作用力的方向和高度变化。与利用常规的平环板链相比，利用根据本发明的平环板链可以传递显著更高的张力。

特别是与已知的平环板链相比，本发明提供了以下优点：利用给定的扭矩容量，可以减小平环板链的链尺寸，继而使得声学性质得以改善。另外，可以实现更大的传播。另选地或另外地，可以减小平环板链的链宽，这可以降低制造成本。最后，可以减小平环板链的质量。

在从属权利要求中要求保护本发明的有利实施例，并且在下面对其进行解释。

已证明特别有利的是，第二接触面具有面向第一接触面的角度δ，例如作为≥5°且≤30°的部分角度或局部区域，并且/或者第二接触面具有背离第一接触面的角度γ，例如作为≥0°且≤15°的部分角度或部分区域。

特别地，有利的是角度α≥110°且≤120°。

还有利的是，第二接触面的形状至少部分地或完全由圆柱形圆柱体或球体确定。

在进一步的发展中，例如，压力件和板可以各自具有至少三个支承面，并且压力件和板经由至少三个接触区域彼此支承以用于力传递(特别是/优选地在运行时间)。优选地，两个压力件各自将两个板彼此连接。

已发现特别有利的是，压力件和板各自具有恰好三个形成接触区域的支承面，并且压力件和板经由恰好三个接触区域彼此支承以用于力传递。这使得压力件与板之间明确定位。

根据一个实施例，三个支承面中的一个布置在平环板链的纵向中心轴线的一侧，用于压力件和板。三个支承面中的两个布置在平环板链的纵向中心轴线的另一侧。以这种方式，实现了相对于纵向中心轴线的稳定支撑。

本发明的一个实施例的特征在于，板各自具有两个相对的横向支架和两个相对的纵向支架。横向支架优选地与纵向支架和平环板链的纵向中心轴线基本上正交布置。

特别有利的是，根据另一个实施例，就压力件和板而言，单独布置在纵向中心轴线的一侧上的支承面相对于纵向中心轴线以35°至55°之间、优选40°至50°之间并且特别优选45°或43°±1°之间的角度对准。还有利的是，就压力件和板而言，两个支承面中在纵向中心轴线的另一侧上的一个支承面平行于纵向中心轴线对准，并且布置在纵向中心轴线的另一侧上的两个支承面中的另一个支承面横向于纵向中心轴线对准。以这种方式，以特别简单的方式确保了压力件和板在它们的(例如，三个)支承点处始终以精确限定的方式彼此支承。

就板而言，布置在纵向中心轴线的另一侧上的两个支承面中的一个支承面可以优选地形成在纵向支架中的一个上。以这种方式，确保了与位于纵向中心轴线的另一侧上的支承面牢固接触。另外，这有利于力矢量相对于纵向中心轴线的角度尽可能平坦。布置在纵向中心轴线的另一侧上的两个支承面中的另一个支承面可以形成在横向支架中的一个上。这在链的纵向方向上实现了特别良好且直接的负载传递。

支承面优选地被设计为平坦的。这有利于精确限定作用在压力件与板之间的力矢量的位置和该力矢量的对准以及简单制造。另选地，一个、两个或所有三个支承面可以弯曲，这促进了板和压力件相对于彼此的柔软且和谐的可移动性。特别地，一个或多个支承面可以被设计为使压力件和板抵靠彼此滚动的滚柱支承表面。

另一个实施例的特征在于，布置在纵向中心轴线的一侧上的两个支承面彼此邻接或彼此融合。这使得形成具有良好动力传递的特别大的接触面。

压力件特别可以被设计为摇杆压力件，并且被布置为成对的摇杆压力件并彼此分配。弯曲滚动表面可以布置在压力件上，压力件沿着这些弯曲滚动表面抵靠彼此滚动以用于力传递。它们借助于其滚动表面在滚动区域中彼此支承。该滚动区域的中心可以表示设计相关的滚动点，但是，该滚动点可以根据运行期间发生的负载位于其他地方。

也可以说，根据本发明，在侧向或横向支架中以及在纵向中心轴线的一侧上或上方的纵向或下支架中提供了倾斜触点，并且在侧向或横向支架中以及在纵向中心轴线的另一侧上或下方的纵向或下支架中提供了触点。所提到的最后两个触点可以彼此连接，以便扩大接触面。所描述的几何形状也可以在本发明的范围内水平镜像，即在侧支架和上支架中，倾斜触点形成下方，而触点形成在上方。

本发明特别提出以下优点：

-上方的倾斜触点可以实现限定的力矢量(比现有技术更陡)，所述力矢量对几何偏差反应不那么敏感。

-链强度变化较小

-链刚度较高(纵向)

-当负载变化时接触滑动小

-限定摇杆压力件的安装位置

-下方的支承面接触高

附图说明

在下文中，参考附图更详细地解释本发明。在附图中：

图1示出了由申请人从现有技术中已知的平环板链(例如，CL05或CL06或CL07)的板的一部分的示意图，

图2示出了由申请人从现有技术中已知的另一个平环板链(例如，CL05或CL06或CL07)的板的一部分的示意图，

图3示出了根据本发明第一实施例的平环板链的板的一部分的示意图，并且

图4示出了本发明的第二/优选实施例的示意图。

附图本质上仅是示意性的，并且仅用于理解本发明。相同或等同的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1和图2示出了从现有技术中已知的平环板链的子节段的示意图。

图1示出了具有两个板2和3的平环板链1。板2包括上支架4A和下支架4B。板2包括开口5，总共四个摇杆压力件6、7、8、9接合到该开口中。摇杆压力件8和9表示第一对摇杆压力件。摇杆压力件6和7表示第二对摇杆压力件。具有摇杆压力件8和9的第一对摇杆压力件表示将两个板2和3彼此联接的第一摇杆。成对摇杆压力件中的摇杆压力件6、7和8、9在滚动区域中彼此支承。在所示的实施例中，滚动点10布置在滚动区域的中间。

在摇杆压力件9与将上支架4A连接到侧支架11(也被称为横向支架11)的支架连接区域之间形成第一平坦接触面12。在摇杆压力件6与将下支架4B连接到侧支架11的支架连接区域之间形成第二平坦接触面13。平坦接触面12和13表示摇杆压力件6与板2之间的限定支承面。摇杆压力件6经由相对的接触面12、13以对应的方式与板2接触。

压力件9与板2之间经由接触面12、13传递的力F1和F2在图1中示出。力F1和F2的作用线各自穿过板2的支架4A、4B和11的滚动点10以及中性纤维30的由虚线表示的交叉点S1或S2。力F1和F2的作用线相对于平环板链的纵向中心轴线14的倾斜角由图1中的α1和α2表示。

从现有技术中已知的另一个平环板链的压力件15在图2中示出。压力件15与板(图中未示出，基本上类似于图1中的板2设计)一起形成两个接触面16、17，这两个接触面被设计成基本上横向于横向支架上的纵向中心轴线17。除了支承面16、17的设计外，板对应于图1中所示的板2。

根据图2的接触面16、17的设计具有以下优点：纵向方向上的链刚性高，当负载变化时接触滑动低，以及限定安装位置。在经由平环板链传递相对低的负载的情况下，接触主要在横向支架的竖直区域中。这产生了平坦的力矢量F3和相对较大的杠杆臂H3，这导致板发生较大变形。当传递相对较高的负载时，由于发生更大变形，接触在纵向支架的方向上更多地移动到接触点16′和17′。这增加了径向力分量。因此，力矢量F3′变得更陡，抵消了支架弯曲。该特性具有以下缺点：当负载相对较低时，力矢量最初相对平坦，结果是支架较大程度弯曲、板收缩以及板上的负载增加。力矢量的方向对几何偏差反应非常敏感。这导致链强度高度变化。

根据图1的实施例在根据图2的实施例的进一步发展的背景下用于获得更多对几何偏差反应不那么敏感的限定力矢量。结果是链强度变化较小以及力矢量F1、F2在更陡位置，以减小支架弯曲和/或板收缩。该实施例的缺点是纵向方向上的链刚度较低，在负载变化的情况下滑动增加(诸如板与压力件/摇杆压力件之间的接触区域中链旋转)，有基于磨损的故障风险以及不正确定位压力件的风险(由于作用负载，稍微扭曲的压力件可能无法到达正确的安装位置)。

图3示出了根据本发明的平环板链的板18的一部分。板18包括上支架19和下支架20(两者也被称为纵向支架19、20)以及侧支架21(也被称为横向支架21)。两个纵向支架19、20一方面通过横向支架21彼此连接，并且在另一侧通过另一个横向支架(图中未示出)彼此连接，使得两个纵向支架19、20与两个横向支架21形成在圆周方向上封闭的板18。因此，板18包括被纵向支架19、20和横向支架21围绕的开口22。横向支架21与板18的纵向支架19、20和纵向中心轴线29基本上正交布置。

在开口22中，布置有总共四个压力件，仅示出其中一个压力件23以使附图更清楚。压力件23也被称为摇杆压力件23并且以如下方式布置：使得两个压力件23各自形成一对摇杆压力件。每对摇杆压力件形成摇杆接头，板18和邻接该板的另一板(图中未示出)通过该摇杆接头彼此铰接在一起。一对摇杆压力件中的摇杆压力件23在滚动区域24中彼此支承并在其上抵靠彼此滚动。在图3中，示出了滚动区域24和位于其中心的滚动点25。

根据本发明，在压力件23与板18之间形成并布置有总共例如恰好三个支承面或接触面26、27、28。在每种情况下，支承面26布置在平环板链或板18的纵向中心轴线29的一侧。其余两个支承面27、28布置在纵向中心轴线29的另一侧。以这种方式，确保了压力件23和板18总是经由恰好三个接触点彼此支承以用于力传递，从而实现明确限定的接触。除了支承面26、27、28的设计外，板18对应于图1中所示的板2。

在图3所示的实施例中，支承面26相对于纵向中心轴线以大约45°的角度倾斜地取向。另一方面，支承面28在纵向支架20上平行于纵向中心轴线29对准。最后，支承面27在横向支架21上横向于纵向中心轴线29对准。所有支承面26、27、28都被设计为平坦的。由于支承面26、27、28的这种设计，与现有技术相比，可以以更限定的方式、特别是更陡峭地对准经由支承面26传递的力矢量。因此，平环板链对几何偏差反应不那么敏感，这有利地使得链强度变化较小。另外，可以实现纵向方向上的高链刚性、在负载变化的情况下低接触滑动、压力件的限定安装位置以及大接触区域。

为了完整起见，应当指出，图3中所示的布置也可以在本发明的范围内水平镜像，即下方的倾斜接触件26和上方的支承面27、28可以形成在侧支架19和横向支架21中。

优选的实施例在图4中示意性地示出。在该实施例中，接触区域26限定第一接触面31。此外，接触区域27和28彼此融合(无缝/无过渡)并限定第二接触面32。

在第一接触面的区域中存在角度α。应当提到，在(几乎)未负载状态下通常存在线接触，这在图4的节段中可识别为点，而在负载状态下，该线接触区域变宽以形成接触面(即第一接触面31)，该接触面弯曲，从而限定角度β。

角度β被包围在第二接触面32的区域中。角度β是90°角与两个角度δ和γ之和。

附图标记列表

1 平环板链 2 板 3 板 4A、4B 支架，纵向支架 5 开口 6 压力件，摇杆压力件 7压力件，摇杆压力件 8 压力件，摇杆压力件 9 压力件，摇杆压力件 10 滚动点 11 支架，横向支架 12 接触面 13 接触面 14 纵向中心轴线 15 压力件 16 接触面 17 接触面 18板 19 支架，纵向支架 20 支架，纵向支架 21 支架，横向支架 22 开口 23 压力件，摇杆压力件 24 滚动区域 25 滚动点 26 接触面 27 接触面28 接触面 29 纵向中心轴线 30中性纤维 31 第一接触面 32 第二接触面。

Claims (10)

1.一种用于具有无级变速器的机动车辆驱动器的平环板链，所述平环板链具有经由压力件(23)彼此铰接的板(18)，支承面(26、27、28)形成在所述压力件(23)和所述板(18)中的每一者上，所述压力件(23)和所述板(18)经由所述支承面彼此支承，从而形成接触区域以用于力传递，所述压力件(23)和所述板(18)各自具有至少两个形成接触区域的支承面(26、27、28)，并且压力件(23)和板(18)经由所述接触区域彼此支承以用于力传递，使得在一侧上，在沿所述平环板链的旋转方向可见的外部接触区域(26)上产生第一接触面(31)，所述第一接触面是线性的或平坦的并因此围成角度α，并且在另一侧上，在内部接触区域(27)上产生第二接触面(32)，所述第二接触面围成角度β，其特征在于，所述角度α≥160°且≤180°，并且所述角度β≥90°且≤135°。

2.根据权利要求1所述的平环板链，其特征在于，所述第二接触面(32)的形状至少部分地或完全由圆柱形圆柱体或球体确定。

3.根据前述权利要求中的一项所述的平环板链，其特征在于，所述第二接触面(32)具有面向所述第一接触面(31)的角度δ，所述角度δ≥5°且≤30°，并且/或者所述第二接触面(32)具有背离所述第一接触面(31)的角度γ，所述角度γ≥0°且≤15°。

4.根据权利要求1、2或3所述的平环板链，其特征在于，所述压力件(23)和所述板(18)各自具有恰好三个形成接触区域的支承面(26、27、28)，并且压力件(23)和板(18)经由所述恰好三个接触区域彼此支承以用于力传递，并且/或者就所述压力件(23)和所述板(18)而言，所述三个支承面(26、27、28)中的一个支承面(26)布置在所述平环板链的纵向中心轴线(29)的一侧上，并且所述三个支承面(26、27、28)中的两个支承面(27、28)布置在所述平环板链的所述纵向中心轴线(29)的另一侧上。

5.根据前述权利要求中的一项所述的平环板链，其特征在于，就所述压力件(23)和所述板(18)而言，单独布置在所述纵向中心轴线(29)的一侧上的所述支承面(26)与所述纵向中心轴线(29)以35°至55°的角度对准。

6.根据权利要求2至5中的一项所述的平环板链，其特征在于，就所述压力件(23)和所述板(18)而言，布置在所述纵向中心轴线(29)的另一侧上的所述两个支承表面(27、28)中的一个支承表面(28)平行于所述纵向中心轴线(29)对准，并且布置在所述纵向中心轴线(29)的另一侧上的所述两个支承面(27、28)中的另一个支承表面(27)横向于所述纵向中心轴线(29)对准。

7.根据权利要求2至6中的一项所述的平环板链，其特征在于，就所述板(18)而言，布置在所述纵向中心轴线(29)的另一侧上的所述两个支承面(27、28)中的一个支承面(28)形成在纵向支架(19、20)中的一个上，并且布置在所述纵向中心轴线(29)的另一侧上的所述两个支承面(27、28)中的另一个支承面(27)形成在横向支架(21)中的一个上。

8.根据前述权利要求中的一项所述的平环板链，其特征在于，所述支承面(26)中的至少一个是平坦的。

9.根据权利要求中的一项所述的平环板链，其特征在于，布置在所述纵向中心轴线(29)的一侧上的所述两个支承面(27、28)彼此邻接或彼此融合。

10.根据前述权利要求中的一项所述的平环板链，其特征在于，所述角度β≥110°且≤120°。

Images