專利名稱：無級變速器的傳動帶用的橫向元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有兩個帶輪的無級變速器的傳動帶用的橫向元件，
每個帶輪包括具有至少部分圓錐形接觸面的兩個帶輪輪盤(pulley sheaves),以便成對地將傳動帶夾持就位。已知傳動帶包括一組或多 組環(huán)狀(也就是連續(xù))的帶狀環(huán)，大量相對薄的橫向元件或多或少地 順序地布置于帶狀環(huán)上以使得它們能沿著其圓周移動。為此，橫向元 件設(shè)置有凹陷，用于至少部分地容納一組環(huán)。這種類型的傳動帶例如 從歐洲專利出版物EP-A-0626526中是已知的，并且還己知為術(shù)語(Van Doorne)推動帶。
背景技術(shù)：
已知的橫向元件設(shè)置有兩個凹陷并且由在徑向上定位于所述凹陷 內(nèi)部的基部、定位于凹陷之間的連接件以及在徑向上定位于凹陷外面 的頭部構(gòu)成?；吭谄渲辽僖粋€主要側(cè)面上設(shè)置有所謂的傾斜區(qū)域， 傾斜區(qū)域沿著基部在軸向上延伸并且在橫向元件具有至少大致恒定的 標(biāo)準(zhǔn)厚度的徑向最外或頂部與其厚度在徑向向內(nèi)方向上減小(也就是 在所述方向上至少明顯地變細(xì))的徑向最內(nèi)或底部之間形成漸變部。 部分地由于這個構(gòu)造，在傳動帶上互相鄰接的橫向元件能相對彼此傾 斜并且傳動帶作為整體在圓周方向上是柔性的，傳動帶的最小彎曲半 徑由橫向元件的所述底部的錐角來確定。
這個類型的橫向元件在(精密)的沖壓處理中由片材切割出來并 且拋光。已知的拋光處理是圓筒處理(barrel process),其中大量橫向 元件與圓筒細(xì)粒(barrel shot) —起振動，并且細(xì)粒以這樣一種方式撞 擊橫向元件以便移除任何(沖壓)毛剌并且圓化橫向元件的外周邊緣。 至少在圓筒處理中，而且也在其它可能的再加工處理中，兩個或更多 橫向元件可嵌套在一起，在此情況下第一橫向元件的部分接收于第二
4橫向元件的凹陷內(nèi)。如果凹陷的高度，也就是在凹陷的定位處基部的 頂側(cè)與頭部的下側(cè)之間在徑向方向上的距離大約等于橫向元件的厚 度，所述兩個橫向元件甚至可以卡在一起。在本文中，應(yīng)當(dāng)注意到， 至少凹陷的高度通常是具體類型傳動帶的給定參數(shù)，也就是由一組要 接收于凹陷中的環(huán)的徑向厚度加上限定間隙來確定。
這個嵌套現(xiàn)象的一個不利結(jié)果在于，所述橫向元件會遭受損壞或 甚至因此變形。另外，在所述的圓筒處理中，圓筒細(xì)粒會局部地減少 或甚至可能在所述橫向元件上不充分地作用。這些橫向元件最終證明 不適合用于傳動帶中，在此情況下它們作為廢料從生產(chǎn)工藝中移除。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，能通過避免或至少減少這種廢料來提高生產(chǎn)工藝的 有效性，因?yàn)闄M向元件的尺寸被設(shè)計為使得其標(biāo)準(zhǔn)厚度至少比其凹陷
的所述高度小3%。
測試已經(jīng)確定，這個類型的橫向元件沒有卡在一起，或至少沒有 永久地卡在一起，其結(jié)果是確實(shí)嵌套在一起的任何橫向元件將容易并 且快速地再次分離。如果橫向元件的上述尺寸之間的差異多于10%， 不會獲得更顯著的改進(jìn)，并且大約8%的差異是最優(yōu)的，因?yàn)槟敲搓P(guān) 于上述差異而言克服了大約5%的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)或尺寸公差。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明，第二種可能性是橫向元件的最小厚度， 也就是其下側(cè)上的厚度，大于其凹陷的高度超過3%，優(yōu)選地大約8 _10%。在這種情況下，橫向元件將將不可能卡在一起或甚至互相嵌 套。
這個第二種可能性的一個缺點(diǎn)在于橫向元件所需的標(biāo)準(zhǔn)厚度將是 相對高的，因?yàn)樵趯?shí)際使用的橫向元件中，標(biāo)準(zhǔn)厚度通常比其最小厚 度大幾乎20%，而目前實(shí)際使用的橫向元件的標(biāo)準(zhǔn)厚度(也就是1.5 至1.8毫米)就功能性而言認(rèn)為是最優(yōu)的，包括運(yùn)行中低級別的噪音 發(fā)散，以及生產(chǎn)能力。
在根據(jù)本發(fā)明的第三種構(gòu)造中，上述缺點(diǎn)通過下述方式來克服， 即，將橫向元件的尺寸確定為使得所述標(biāo)準(zhǔn)厚度比凹陷的高度大至少
53%、所述最小厚度比這個高度小至少3%以及在橫向元件的厚度相應(yīng) 于所述高度之處橫向元件的主平面或前和后表面相對于彼此以至少8
°的角度，并且優(yōu)選地io。的角度定向。雖然初看時這個類型的第一
橫向元件好像會卡在一起，但是上述角度的使用可以確保這種卡住不 會出現(xiàn)或至少將是不穩(wěn)定的，也就是暫時的。測試已經(jīng)確定，在圓筒 處理中， 一組嵌套的這種類型的橫向元件能快速地并且容易地?fù)u晃分
離。橫向元件的前和后表面之間90°的角度證明是最有效的，因?yàn)檫@ 能從根本上防止上述卡住現(xiàn)象的出現(xiàn)。


本發(fā)明將在下面基于根據(jù)本發(fā)明的橫向元件的描述并且參照附圖
更具體地解釋，其中
圖1示出具有傳動帶的無級變速器的示意性橫截面；
圖2示出圖1所示具有傳動帶的傳輸機(jī)構(gòu)的一部分的示意性側(cè)視
圖3a示出傳動帶的橫向元件的正視圖； 圖3 b示出傳動帶的橫向元件的側(cè)視圖； 圖4示出一組嵌套的橫向元件；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的橫向元件的正面和側(cè)面視 圖；以及
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的橫向元件的正面和側(cè)面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2示意性地示出例如機(jī)動車中使用的無級變速器。無級變 速器由附圖標(biāo)記1總體示出。
無級變速器1包括布置于分開的帶輪軸2和3上的兩個帶輪4和 5。環(huán)狀的連續(xù)傳動帶6圍繞帶輪4和5布置并且用來在帶輪軸2和3 之間傳輸扭矩。帶輪4和5每個分別設(shè)置有兩個圓錐形帶輪輪盤7和 8、 9和10，它們一起形成接收傳動帶6的錐形接收槽11。無級變速器的傳輸比由相應(yīng)帶輪4和5的接收槽11中的傳動帶6的運(yùn)行半徑的 比率來確定。通過在移位裝置(為了簡單起見未示出)的輔助下分別 將帶輪輪盤7和8、 9和10朝著彼此或遠(yuǎn)離彼此地移動能改變運(yùn)行半 徑。帶輪輪盤7和8、 9或10中的至少一個為此分別構(gòu)造為使得其能 在軸向上移動。為了在帶輪軸2和3之間傳輸扭矩，傳動帶6被限定 的夾緊力夾持在帶輪4和5的接收槽11中。
圖2示出穿過圖1的傳輸機(jī)構(gòu)1的簡化軸向橫截面，其中傳動帶 6包括一組環(huán)61，環(huán)61包括大量堆疊且連續(xù)的扁平環(huán)62以及相當(dāng)多 的橫向元件63，為了簡單起見，在圖2的側(cè)視圖中僅示出其中有限的 數(shù)量。傳動帶的橫向元件63的正視圖在圖3a中示出，也就是，如在 傳動帶6的切線方向或圓周方向所看到的，并且在圖3b中示出其側(cè)視 圖，也就是在軸向上的視圖。
如圖3a和3b所示，己知的橫向元件63在兩側(cè)上設(shè)置有凹陷64， 用于至少部分地接收傳動帶6的一組環(huán)61，因此在本示例性實(shí)施例中 包括兩組這樣的環(huán)61。而且，已知橫向元件63由在徑向上定位于所 述凹陷64內(nèi)側(cè)的基部65、定位于凹陷64之間的連接件66以及在徑 向上定位于凹陷64外側(cè)的頭部67構(gòu)成。這里，凹陷64的標(biāo)準(zhǔn)高度 Hn，也就是基部65的頂側(cè)與頭部67的下側(cè)之間在徑向上的最小距離， 實(shí)際上相當(dāng)于這組環(huán)61的徑向厚度加上較小的間隙。
基部65的軸向端由在徑向向外方向上相偏離并且用來與所述帶 輪輪盤6-9摩擦接觸的兩個帶輪輪盤接觸面68形成。另外，基部65 設(shè)置有兩個環(huán)組接觸面69，簡稱為鞍狀表面69，鞍狀表面69在徑向 上朝向外，定位于連接件66的兩側(cè)上并且用來與所述環(huán)組61的其中 之一摩擦接觸。
已知橫向元件63還提供有凸柱71和凹槽72;在傳動帶6中，兩 個連續(xù)橫向元件63的第一個的凸柱71接收于第二個橫向元件63的凹 槽72中以便將這兩個元件相對于彼此定位。橫向元件63的基部65 還在第一主平面(也就是其正面)中具有已知的傾斜區(qū)域70，傾斜區(qū) 域70沿軸向在其帶輪輪盤接觸面68之間延伸并且在橫向元件63的頂 部和底部之間形成漸變部。所述頂部具有大致恒定的厚度，具體地為
7橫向元件的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn。所述底部徑向向內(nèi)地漸細(xì)，也就是其厚度在 所述方向上減小至最小值Dm。部分地由于這個緣故，橫向元件63能 在傳動帶6中相對于彼此傾斜并且因此傳動帶6總體上在圓周方向上 是柔性的。
在目前正在生產(chǎn)的傳動帶6中，在橫向元件的漸細(xì)底部中橫向元 件63的前表面相對于其后表面的角度0是大約4至5° 。這個角度《具 有如下要求，即，在實(shí)際使用中橫向元件標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn為大約2毫米 時，允許實(shí)現(xiàn)在實(shí)際使用中的傳動帶6的大約30毫米的最小彎曲半徑。 較大的角度^沒有在實(shí)際中使用，因?yàn)椴蝗坏脑挋M向元件63的帶輪輪 盤接觸面68的表面將變得不必要并且是不希望的。
圖4示出一組橫向元件63，這組橫向元件63嵌套在一起并且其 中第一個橫向元件63的基部65的一部分接收于第二個橫向元件63 的凹陷64中。由于橫向元件63的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn大約等于其凹陷64的 標(biāo)準(zhǔn)高度Hn，橫向元件63卡在一起。因此，在傳動帶6生產(chǎn)工藝期 間，橫向元件63可能會受到損壞、變形的和/或局部不充分地再加工。 根據(jù)本發(fā)明，這個問題和/或這些缺點(diǎn)能通過下述方式來避免，即，將 橫向元件63的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn選擇為相當(dāng)于其凹陷64的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn的 90%至97%，優(yōu)選地大約92%。雖然這種類型的橫向元件63仍然會 嵌套在一起，但在實(shí)際中己經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這樣做時它們不會卡在一起。因 此， 一組嵌套的橫向元件63將容易地能夠再次分離。由于根據(jù)本發(fā)明 的措施，損壞、變形以及不充分再加工的風(fēng)險顯著地降低。
對亍上述問題，根據(jù)本發(fā)明的可選方案基于本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí) 施例在圖5中示出。在第一優(yōu)選實(shí)施例中，橫向元件63在其基部65 下側(cè)位置處的最小化或最小厚度Dm大于其凹陷64的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn大 約10%。這種類型的橫向元件63根本不能嵌套在一起，更不用說卡 在一起。
根據(jù)凹陷64所需的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn，上述方案可導(dǎo)致橫向元件63具 有相對大的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn，這在某些情況下是不期望的。對于這種情況， 本發(fā)明的第二個優(yōu)選實(shí)施例提供了參照圖6和7所示的方案。圖6中 所示的橫向元件63的特征在于—大于其凹陷64的高度Hn至少3%的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn
—小于其凹陷64的高度Hn至少3%的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dm，并且
一在橫向元件63的局部厚度與其凹陷64的高度Hn相當(dāng)之處，也
就是在嵌套在一起的兩個橫向元件63之間的接觸點(diǎn)或接觸線的位置
處，在橫向元件63的前和后表面之間大約10°的角度0。
雖然這種類型的橫向元件63能嵌套在一起，實(shí)際上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們
不會永久地卡在一起。因此，這些橫向元件63的嵌套能容易地再次分離。
在圖7中所示的根據(jù)本發(fā)明的橫向元件63的變型中，在橫向元件 63的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn與其基部65的下側(cè)的最小厚度Dm之間實(shí)現(xiàn)階梯部。 這個構(gòu)造是使得上述角度e是直角，也就是大約90° 。根據(jù)本發(fā)明的 這種類型的變型方案特別有效，因?yàn)檫@種類型的橫向元件63生產(chǎn)便宜 并且根本不會卡在一起。
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權(quán)利要求
1.一種具有兩個帶輪(4，5)的無級變速器(2)的傳動帶(6)用的橫向元件(63)，每個帶輪包括兩個具有至少部分圓錐形接觸面的帶輪輪盤(7，8；9，10)，它們成對地包圍傳動帶(6)，所述橫向元件設(shè)有凹陷(64)，凹陷(64)用來至少部分地容納傳動帶(6)的一組環(huán)(61)，并且所述元件包括在徑向上定位于凹陷(64)內(nèi)側(cè)的基部(65)、在徑向上定位于凹陷(64)外側(cè)的頭部(67)以及定位于基部和頭部之間的連接件(65)，其中，凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn由基部(65)和頭部(67)之間的最小徑向距離限定，并且基部(65)在橫向元件的第一主平面上設(shè)置有傾斜區(qū)域(70)，傾斜區(qū)域(70)在橫向元件(63)的具有基本上恒定的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn的頂部與厚度在徑向向內(nèi)方向上減少至橫向元件(63)的最小厚度Dm的底部之間形成漸變部，其特征在于橫向元件的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn是凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn的90％和97％之間，優(yōu)選地是92％。
2. —種具有兩個帶輪(4， 5)的無級變速器(1)的傳動帶(6) 用的橫向元件(63)，每個帶輪包括兩個具有至少部分圓錐形接觸面 的帶輪輪盤(7， 8; 9， 10)，它們成對地包圍傳動帶(6)，所述橫向 元件設(shè)有凹陷(64)，凹陷(64)用來至少部分地容納傳動帶(6)的 一組環(huán)(61)，并且所述元件包括在徑向上定位于凹陷(64)內(nèi)側(cè)的 基部(65)、在徑向上定位于凹陷(64)外側(cè)的頭部(67)以及定位 于基部和頭部之間的連接件(65)，其中，凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn 由基部(65)和頭部(67)之間的最小徑向距離限定，并且基部(65) 在橫向元件的第一主平面上設(shè)置有傾斜區(qū)域(70)，傾斜區(qū)域(70) 在橫向元件(63)的具有基本上恒定的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn的頂部與厚度在 徑向向內(nèi)方向上減少至橫向元件(63)的最小厚度Dm的底部之間形 成漸變部，其特征在于橫向元件的最小厚度Dm大于凹陷(64)的 標(biāo)準(zhǔn)高度Hn的103X，優(yōu)選地大于108%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的橫向元件，其特征在于橫向元件(63)的最 小厚度Dm在凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn的103%和110%之間。
4. 一種具有兩個帶輪(4， 5)的無級變速器(1)的傳動帶(6) 用的橫向元件(63),每個帶輪包括兩個具有至少部分圓錐形接觸面 的帶輪輪盤(7， 8; 9， 10)，它們成對地包圍傳動帶(6)，所述橫向 元件設(shè)有凹陷(64)，凹陷(64)用來至少部分地容納傳動帶(6)的 一組環(huán)(61)，并且所述元件包括在徑向上定位于凹陷(64)內(nèi)側(cè)的 基部(65)、在徑向上定位于凹陷(64)外側(cè)的頭部(67)以及定位 于基部和頭部之間的連接件(65)，其中，凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn 由基部(65)和頭部(67)之間的最小徑向距離限定，并且基部(65) 在橫向元件的第一主平面上設(shè)置有傾斜區(qū)域(70)，傾斜區(qū)域(70) 在橫向元件(63)的具有基本上恒定的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn的頂部與厚度在 徑向向內(nèi)方向上減少至橫向元件(63)的最小厚度Dm的底部之間形 成漸變部，其特征在于—橫向元件(63)的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn大于凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn 的103% ?！獧M向元件(63)的最小厚度Dm小于凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn 的97%，并且在于一在橫向元件(63)的局部厚度相當(dāng)于凹陷(64)的標(biāo)準(zhǔn)高度Hn 之處，橫向元件(63)的所述第一主平面和一第二主平面相對于彼此 以至少8。，優(yōu)選地10°的角度0定向。
全文摘要
一種無級變速器(2)的傳動帶(6)用的橫向元件(63)，所述元件設(shè)有用來至少部分地容納傳動帶(6)的一組環(huán)(61)且具有標(biāo)準(zhǔn)高度Hn和傾斜區(qū)域(70)的凹陷(64)，傾斜區(qū)域(70)在橫向元件(63)具有基本上恒定的標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn的頂部與其厚度在徑向向內(nèi)方向上減少至橫向元件(63)的最小厚度Dm的底部之間形成漸變部，為此目的橫向元件(63)的第一主平面相對于第二主平面以銳角θ定向。標(biāo)準(zhǔn)厚度Dn、最小厚度Dm、標(biāo)準(zhǔn)高度Hn以及所述角度θ以如此的方式彼此配合以防止兩個或更多橫向元件(63)在傳動帶生產(chǎn)工藝期間卡在一起。
文檔編號F16G5/16GK101517262SQ200780035847
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者C·J·M·范德梅爾, J·J·C·約恩克斯 申請人:羅伯特·博世有限公司