CN1401920A - 用于无级变速器的传动带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无级变速器的金属传动带，当一金属环组件的横向内端与一个凹颈相抵接时，金属环组件横向外端所在的位置从一耳状体的横向外端靠近凹颈一侧。当此金属传动带以单独部件的形式进行运输、或是当其被组装到无级变速器上时，耳状体的横向外端就可以防止金属环组件的横向外端与其它物品接触到，从而就避免了对金属环组件的损坏，并防止了金属环组件从环槽中脱落出去。另外，金属环组件的在宽度方向上整个区域都与耳状体底面正对，从而就在相对面上保留有足够多的机油，从而可提高对金属元件的冷却效果。

Description

用于无级变速器的传动带

技术领域

本发明涉及一种用于无级变速器的传动带，在该传动带中，一对金属环组件支撑在一对环槽中，该传动带还包括多个金属元件。本发明尤其是涉及这样一种无级变速器传动带：在该传动带中，金属元件上的每个环槽都是由一个元件体、一个凹颈以及一个耳状体围成的。元件体包括一个与带轮的V型面相抵接的带轮抵接面、以及一个支撑着金属环组件内周面的鞍面，同时，耳状体上具有一个与金属环组件的外周面相对的耳状体底面，且在这两个表面之间形成了一个间隙。

背景技术

日本专利公开文件平2-19338中公开了一种常见的无级变速器传动带，在该传动带中，一金属元件被制成这样：使得正对环槽的耳状体底面的宽度小于金属环组件宽度的75％，这样就减轻了金属元件的重量。金属元件的耳状体底面倾斜了2到5度，从而使得环槽的槽宽在向外侧的方向上是逐渐变宽的，耳状体底面被制成了一个外凸曲面，该曲面与金属环组件的外周面相对。此普通金属组件的这种结构使得耳状体底面与金属环组件之间具有理想的干涉，从而可防止金属环出现早期磨损。

但是，在该普通传动带中，由于耳状体底面的宽度小于金属环组件宽度的75％，所以金属环组件的横向外端就从环槽中向外伸出很大的一段。因而，当将通过各个金属元件组装到金属环组件上而制成的金属传动带以单独部件的形式进行运输时、或者甚至在其被安装到无级变速器上时，金属环组件上突伸到金属元件之外的横向外端就易于与其它物体发生干涉，导致最外面的金属环发生严重的损坏。在相互叠置的多个金属环之中，最外侧金属环的工作条件最为苛刻。而对最外侧金属环的损坏会极大地影响、并缩短整个金属传动带的工作寿命。

同时，这种普通传动带还受这样一个问题的困扰：在传动带的运输、安装过程中，金属环组件会从环槽中脱落下来，此问题是由于金属环组件的横向外端显著地伸出到环槽之外而造成的。因而，就需要设置一个夹具或领带别针形机构来防止金属环组件的脱落，而这样就会使组装步骤增多，导致成本增加。

发明内容

相应地，本发明的目的在于克服现有无级变速器传动带所存在的上述缺陷。本发明的另一个目的是防止或避免各金属元件最外侧的金属环在无级变速器传动带的运输或组装过程中被损坏。本发明的又一个目的是在无级变速器的工作过程中，确保金属元件的散热性能得以保持。

为实现上述目的，根据本发明的一种优选实施例，本文提供了一种用于无级变速器的传动带，其包括支撑在一对环槽中的一对金属环组件，并具有多个金属元件。每个环槽都是由一个元件体、一个凹颈以及一个耳状体围成的。元件体包括一个与带轮的V型面相抵接的带轮抵接面、以及一个支撑着金属环组件内周面的鞍面，同时，耳状体上具有一个与金属环组件的外周面相对的耳状体底面，且在这两个表面之间形成了一个间隙。这样，在金属环组件的横向内端与凹颈抵接的状态下，金属环组件横向外端的所在位置从耳状体的横向外端靠近凹颈一侧。

采用这样的设置，在金属环组件的横向内端与凹颈抵接的情况下，金属环组件的横向外端位于从耳状体的横向外端靠近凹颈的位置上。因而，当该无级变速器传动带以单独部件的形式被运输、或者甚至当其被安装到无级变速器上时，耳状体的横向外端就可阻止金属环组件的横向外端与其它物体发生干涉，这就可防止对金属环组件的损坏、以及金属环组件从环槽中掉落出去。另外，由于金属环组件在宽度方向上的整个区域都与金属元件的耳状体底面相对，所有就会有足够量的机油保留在所说的相对面上，从而可改善对金属元件的冷却。

根据本发明的一第二实施例，本文设计了一种用于无级变速器的传动带，其包括支撑在一对环槽中的一对金属环组件，并具有多个金属元件。每个环槽都是由一个元件体、一个凹颈以及一个耳状体限定而成的。元件体包括一个与带轮的V型面相抵接的带轮抵接面、以及一个支撑着金属环组件内周面的鞍面，同时，耳状体上具有一个与金属环组件的外周面相对的耳状体底面，且在这两个表面之间形成了一个间隙。这样，在金属环组件的横向内端与凹颈抵接的状态下，金属环组件横向外端的所在位置从一条切线元件靠近凹颈一侧，此切线与元件体的横向外端及耳状体的横向外端相切。

采用这样的设计，当金属环组件的横向内端与凹颈抵接时，金属环组件横向外端的所在位置从元件体横向外端和耳状体横向外端的切线靠近凹颈一侧。因而，当该无级变速器中的传动带以单件部件形式运输时、或者甚至当其被安装到无级变速器上时，耳状体的横向外端、以及元件体的横向外端就可以防止金属环组件的横向外端与其它物体发生干涉，这样就可防止金属环组件的损坏、以及金属环组件从环槽中掉落出去。另外，由于金属环组件在宽度方向上的基本整个区域都与金属元件的耳状体底面相对，所以有足够量的机油保留在相对面上，从而可改善金属元件的冷却状况。

根据本发明的第三实施例，金属环组件的横向外端位于这样一个位置上：其在凹颈的相反方向上远离耳状体的横向外端。

在这样进行设置的条件下，由于金属环组件横向外端的所在位置在凹颈的相反方向上远离耳状体的横向外端，所以可使耳状体的宽度最小化，从而减轻金属元件的重量。

在上述优选实施例、第二实施例以及第三实施例中的驱动带轮6和从动带轮11相当于本发明中的所说带轮。

附图说明

从下文结合附图对优选实施例进行的描述，可对本发明的上述目的以及其它目的、特征、优点有更清楚的认识，在附图中：

图1是一个车辆传动系统的示意图，该传动系统中具有一个无级变速器；

图2是一个局部轴侧视图，表示了根据本发明优选实施例的一种金属传动带；

图3中的前视图表示了图2所示金属传动带中的一个金属元件；

图4是沿图3中的箭头4方向对金属元件所作的侧视图；

图5是一个前视图，表示了根据本发明第二实施例的一个金属元件；以及

图6A、6B、6C中的图线表示了各个区域的对比情况，这些区域可满足第一、第二实施例中的条件。

文中诸如“向前、向后、向左、向右、径向向外以及径向向内”等词语的含义定义在图2中。

具体实施方式

下面将参照图1到图4对本发明的一优选实施例进行描述。

图1中的示意图表示了一种金属带式无级变速器T的结构，该无级变速器安装在汽车上。一输入轴3通过一阻尼器2连接到发动机E的曲轴1上，该输入轴3再通过一行车离合器4与金属带式无级变速器T的驱动轴5相连接。一安装在驱动轴5上的驱动带轮6包括一固定到驱动轴5上的固定半带轮7、以及一可远离和移近固定半带轮7的活动半带轮8。活动半带轮8受液压作用而被压向固定半带轮7，其中的液压作用施加在一个油腔9中。

在平行于驱动轴5的一从动轴10上安装了一个从动带轮11，其包括一个固定到从动轴10上的固定半带轮12和一个可远离和移近固定半带轮12的活动半带轮13。活动半带轮13被作用在油腔14中的液压作用顶向固定半带轮12。在驱动带轮6和从动带轮11之间缠绕了一条金属传动带15，该金属传动带具有多个金属元件32和左右一对金属环组件31(见图2)，金属元件32支撑在两个金属环组件31上。每个金属环组件31最好具有十二个相互层叠在一起的金属环33。

一个用于使车辆向前行驶的前进驱动齿轮16和一个用于使车辆倒车的后退驱动齿轮17可相对转动地空套在从动轴10上，并可由一个选择器18选择而与从动轴10联接。在与从动轴10平行的输出轴19上固定安装了一个前进从动齿轮20和一个倒车从动齿轮22，前进从动齿轮20与前进驱动齿轮16啮合，而倒车从动齿轮22则通过一个倒车过轮21与倒车驱动齿轮17相啮合。

输出轴19的转动通过末级驱动齿轮23和末级从动齿轮24输入到一个差速器25中。然后，经两左右半轴26将转动运动传递到两驱动轮W上。

发动机E的驱动力是通过曲轴1、阻尼器2、输入轴3、行车离合器4、驱动轴5、驱动带轮6、金属传动带15、以及从动带轮11传递到从动轴10的。当选择了一个前进行驶档位时，从动轴10的驱动力经过前进驱动齿轮16和前进从动齿轮20传递到输出轴19，以驱使车辆前进。当选择了一个倒车档位时，从动轴10的驱动力经倒车驱动齿轮17、倒车过轮21以及倒车从动齿轮22传递到输出轴19，从而使车辆后退倒车。

在这些过程中，施加于驱动带轮6中油腔9、以及从动带轮11中油腔14中的液压压力是由一个液压控制单元U2进行控制的，而该控制单元是受一电子控制单元U1的工作指令控制的，从而可对该变速器T的变速速比进行无级调节。更具体来讲，如果施加到从动带轮11的油腔14中的液压压力被相对于驱动带轮6的油腔9中的液压压力提高了，则从动带轮11的槽宽就会减小，这样就增大了该带轮的有效半径。相应地，驱动带轮6的槽宽则被加大了，从而其有效半径就减小了。因而，该金属带式无级变速器T的变速速比就被连续无级地向“低”档位变化。

在另一方面，如果施加到驱动带轮6的油腔9中的液压压力被相对于从动带轮11的油腔14中的液压压力提高了，则驱动带轮6的槽宽就会减小，这样就增大了该带轮的有效半径。相应地，从动带轮11的槽宽则被加大了，从而就减小了其有效半径。因而，该金属带式无级变速器T的变速速比就被连续无级地向“OD”档位(超速档位)变化。

如图2到图4所示，每个金属元件32都是用金属板冲压制成的，其包括一个基本为梯形的元件体34；位于左右一对环槽35之间的一个凹颈36，两环槽用于接纳两金属环组件31；以及一个基本为三角形的耳状体37，其通过凹颈36与元件体34的上部相连接。元件体34的两横向外端上制有一对带轮抵接面39，这对抵接面抵接在驱动带轮6和从动带轮11中的V型面38(见图3)上。金属元件32具有前后一对主表面40f和40r，在金属元件32的运动方向上，它们分别以这样的方式制在金属元件32的前后两侧面上：前后主表面40f和40r垂直于金属元件的运动方向，并相互平行。在前主表面42f的下方，金属元件32的前侧上制有一个倾斜面42，且在前主表面42f和该倾斜面之间存在一个横向延伸的锁止边缘41。另外，在耳状体37的前主表面40f和后主表面40r上分别制有一个接合突起43f和一个接合孔43r，它们的截面均为圆形，且相互之间间隙配合，由此来将各个相邻的金属元件32在纵向上相互联接在一起。环槽35的径向内边缘和径向外边缘分别被称为鞍面44和耳状体底面45。金属环组件31的内周面与鞍面44相抵接。在金属环组件31的两外周面与对应的耳状体底面45之间形成了一个小的间隙。

如图3所示，耳状体37的横向长度A是在环槽35的底面上测得的，也就是说，该长度即为耳状体底面45的横向长度，该长度被设计成大于金属环组件31的宽度B。因而，当金属环组件31的横向内端与环槽35的底部抵接时—也就是说与凹颈36抵接时，金属环组件31的横向外端b1就位于这样一个位置上：其相对于耳状体37的横向外端a更靠近凹颈35。在该金属带式无级变速器T的工作过程中，金属环组件31的横向内端不会与环槽35的底部抵接，所以在它们之间有一个间隙。

如上所述，由于耳状体底面45的横向长度A被设置得大于金属环组件31的宽度B，所以当该由一对金属环组件31支撑着多个金属元件的金属带15被运送到工厂、来装配金属带式无级变速器T时，或者是当该金属带15在装配工厂中被组装到金属带式无级变速器T上时，即使有另外的物品与金属环组件31的横向外端相接触，金属环组件31也会移向使其横向内端与环槽35底部相抵接的位置，从而就避免了金属环组件31被其它物品的强烈冲击作用损坏。更具体来讲，在被其它物品推动着的金属环组件31的横向内端抵接到环槽35底部上之前，该其它物品就已抵接到了耳状体37的横向外端a上了，从而就阻止了耳状体37的进一步移动。因而，就可防止金属环组件31的横向外端和横向内端被损坏。

另外，由于耳状体底面45的横向尺寸A被设计成大于金属环组件31的宽度B—也就是说环槽45的深度足够大，所以金属环组件31就可以完全容纳在环槽45中。因而，在运输或组装过程中，金属环组件31就不易从金属元件32中脱落出来，从而就不再需要那些用来防止金属环组件31发生脱落的夹卡或领针形机构，这样就可以减少装配步骤，并降低成本。此外，由于金属环组件31的整个横向区域都能与金属元件32的耳状体底面45正对，所以在该金属带式无级变速器T的工作过程中，即使由于金属元件32与带轮的V型面38之间的摩擦接触生热而使得金属元件32的温度升高，该相对区域上保持着的足够多机油也能有效地对金属元件32进行冷却，这样就可抑制机油由于金属带15的高温而发生变质。

由于耳状体底面45的横向长度A大于金属环组件的宽度B，所以对金属环组件31具有很好的保护效果，但由于横向长度A的加大，会使得金属元件32的重量增加。结果就是：在该金属带无级变速器T的工作过程中，作用在金属元件32上的离心力增大，从而导致金属环组件31的工作寿命缩短。因而，最好是将耳状体底面45的横向长度设计成略大于金属环组件31的宽度B。

下面将参照图5对本发明的一第二实施例进行描述。

在第二实施例中，在金属元件32耳状体37的横向外端a与元件体34的横向外端c之间引一条切线t，且当金属环组件31的横向内端与环槽35的底部相抵接时，金属环组件31的横向外端b2所在位置从切线t靠向凹陷36一侧。因而，当其它物品具有一个平面、且该平面的尺寸可使得其能同时抵接着耳状体37的横向外端a和元件体34的横向外端c时，就能可靠地防止金属环组件31被其它物品损坏。另外，与上述优选实施例中的方式类似，该设计也防止了金属环组件31从金属元件32上脱落下去。

在第二实施例中，耳状体底面45的横向长度A要小于在上述优选实施例中的长度，此设计带来的好处是减轻了金属元件32的重量。但是，与金属环组件31横向外端b2的位置相对于耳状体37横向外端a、从上述优选实施例中金属环组件31横向外端b1所在位置处向外移出的程度对应，保护金属环组件31不受外突状其它物品干涉的效果也降低了。

图6A到图6C中的图线表示了耳状体底面45的横向长度A与金属环组件31的宽度B之间的关系，图中表示了在那些区域内可防止对金属环组件31的损坏。图6A对应于优选实施例的情况，图中阴影线区域能满足可防止发生损坏的条件，在该区域中，耳状体底面45的横向长度A大于金属环组件31的宽度B。耳状体底面45横向长度A的上限值确定为当耳状体37的横向外端a与带轮的V型面38发生干涉时的长度。图6B对应于第二实施例的情况，图中阴影部分的区域能满足防止发生损坏的条件。在阴影区域中，金属环组件31横向外端b2所在位置从切线5处靠近凹颈36一侧。从图6A和图6B的对比就可以看出，如果满足了图6A所示的优选实施例的条件，则自然可满足图6B所示的第二实施例的条件。

图6C中的阴影区域代表了这样的情况：对第二实施例中的条件再附加另外一些条件。这些另外的条件是：当金属环组件31的横向外端与环槽35的底部抵接时，横向外端b2所在位置在凹颈36的相反方向上远离横向外端a。图5所示情形就与图6中的阴影区域对应。通过增加此条件，就尽可能地减小耳状体底面45的横向长度A，由此减轻了金属元件32的重量，并缓解了作用在金属环组件31上的载荷，此载荷是由于在金属带式无级变速器T的工作过程中、有离心力作用在金属元件32上而产生的。

尽管上文对本发明的优选实施例进行了详细描述，但可以理解：本发明并不仅限于上述的这些实施例，无须超越由权利要求书限定的本发明设计思想和保护范围，就可以对此设计作出各种形式的变型。

Claims (3)

1.一种用于无级变速器的传动带，其包括：

一对金属环组件，它们支撑在对应的一对环槽中，其中的每个环槽都包括多个金属元件，且是由一个元件体、一个凹颈以及一个耳状体形成的；

所说元件体包括一个带轮抵接面，其与一带轮的V型面相抵接，并包括一个支撑着各个金属环组件内周面的鞍面；以及

所说耳状体具有一个与每个所说金属环组件的外周面相对的耳状体底面，且在这两个表面之间形成了一个间隙，

其中，在各个金属环组件的横向内端与所说凹颈抵接的状态下，所说金属环组件横向外端的所在位置处于从所说耳状体的横向外端向所说凹颈移动的位置。

2.一种用于无级变速器的传动带，其包括：

一对金属环组件，它们支撑在对应的一对环槽中，其中的每个环槽都包括多个金属元件，且是由一个元件体、一个凹颈以及一个耳状体形成的；

所说元件体包括一个带轮抵接面，其与一带轮的V型面相抵接，并包括一个支撑着各个金属环组件内周面的鞍面；以及

所说耳状体具有一个与每个所说金属环组件的外周面相对的耳状体底面，且在这两个表面之间形成了一个间隙，

其中，在各个所说金属环组件的横向内端与所说凹颈抵接的状态下，所说金属环组件横向外端所在的位置处于从一条切线向所说凹颈移动的位置，其中的切线与所说元件体的横向外端及所说耳状体的横向外端相切。

3.根据权利要求2所述的传动带，其特征在于：每个所说金属环组件横向外端所在的位置处于在所说凹颈的相反方向上从所说耳状体的横向外端移动的位置上。

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