專利名稱：斜面摩擦環(huán)齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斜面摩擦環(huán)齒輪，所述斜面摩擦環(huán)齒輪包括兩個斜面和摩擦環(huán)，所述 斜面摩擦環(huán)齒輪在斜面之間傳遞扭矩，兩個斜面分別由軸承安裝在底盤上。
背景技術(shù)：
這種斜面摩擦環(huán)齒輪已經(jīng)從例如EP 0878641A1中充分已知，此公開已經(jīng)披露了 牽引流體的使用，就這一點而言，牽引流體腔室使用相應(yīng)的軸承密封件，所述軸承密封件在 每種情況下都布置在面對斜面腔室的軸承側(cè)面上，所述軸承在底盤上支承斜面。因此，可以看出分立流體腔室一方面包括牽引流體，另一方面包括潤滑劑，分立流 體腔室改進了這種斜面摩擦環(huán)齒輪的性能，這尤其是與完全不用流體操作的斜面摩擦環(huán)齒 輪相關(guān)，而且還與僅使用潤滑劑或僅使用牽引流體的齒輪相關(guān)，并且分立流體腔室允許更 高水平的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通用的斜面摩擦環(huán)齒輪，其具有與其相關(guān)的甚至更高水 平的效率。作為解決方案，提出了一種斜面摩擦環(huán)齒輪，所述斜面摩擦環(huán)齒輪包括兩個斜面 和摩擦環(huán)，所述斜面摩擦環(huán)齒輪在兩個斜面之間傳遞扭矩，兩個斜面分別由軸承安裝在底 盤上，斜面摩擦環(huán)齒輪的特征在于，所述兩個斜面的至少一個在兩個側(cè)面上具有軸承，其特 征還在于，兩個軸承的第一個相對于所述斜面是密封的，兩個軸承的第二個相對于所述斜 面是打開的。盡管最后折衷方案必須一方面關(guān)于打開的軸承的低損失運行而制定，并且另一方 面關(guān)于摩擦環(huán)和斜面之間的良好牽引而制定，相對于打開的軸承，通常其顯現(xiàn)為可能改進 具有適合設(shè)計的斜面摩擦環(huán)齒輪的總體效率水平，其還將顯現(xiàn)為因為相應(yīng)的折衷方案僅必 須關(guān)于軸承之一而制定。就這一點而言，密封的軸承可相應(yīng)地設(shè)計為更結(jié)實(robust)并且 可用于吸收大比例的軸承力，尤其在特殊操作條件下。另一方面，相應(yīng)地可能盡可能地使打 開的軸承卸載，尤其在適合的操作條件下，從而以此方式避免了具有相對高牽引效果的流 體的不適合效果。在此連接中，應(yīng)理解的是還可有利地使用其他適合方式，例如適合材料或 涂層的選擇和用于傳輸牽引流體遠離打開的軸承的局部限定的輸送裝置等。而且，打開的 軸承上不存在的密封摩擦因此顯現(xiàn)為相對于涉及產(chǎn)生的損失的正特征，然而，不存在所有 軸承密封件不導(dǎo)致相應(yīng)有利的效率水平。在本連接中，術(shù)語“側(cè)面”被盡可能廣泛地解釋，并且相應(yīng)地涉及通過斜面摩擦環(huán) 齒輪定位的平面，兩個側(cè)面通過所述平面相應(yīng)地限定。關(guān)于只一個斜面，術(shù)語“側(cè)面”優(yōu)選 地涉及平面，其垂直地與斜面軸線相交并且其布置在斜面內(nèi)。通常，該至少一個斜面在僅一個連接側(cè)面上具有旋轉(zhuǎn)連接。這可例如為相應(yīng)的旋 轉(zhuǎn)裝置或相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)輸出。這通常是因為進一步的齒輪構(gòu)件或驅(qū)動裝置在每種情況下布置在斜面摩擦環(huán)齒輪的上游和/或下游，例如在將扭矩傳遞到機動車車輪之前。這種齒輪構(gòu) 件可例如為倒檔齒輪或差速齒輪。內(nèi)燃發(fā)動機被提供作為驅(qū)動裝置，其例如相應(yīng)地可僅作 用在輸入斜面的一個側(cè)面。優(yōu)選地，在這種實施例中，當通常在此連接側(cè)面上布置進一步的 齒輪構(gòu)件時(例如前述發(fā)動機或甚至前述差速器和/或前述倒檔齒輪)，位于連接側(cè)面上的 軸承被密封。以此方式，相應(yīng)的軸承經(jīng)由這些齒輪構(gòu)件的潤滑可直接潤滑和/或冷卻。當 相對比地另一個軸承為打開構(gòu)造時，沒有進一步的齒輪構(gòu)件通常設(shè)置在該側(cè)面上，然而上 述優(yōu)點可因此立刻應(yīng)用。當斜面摩擦環(huán)齒輪通常具有至少兩個斜面時，可選地斜面之一還能夠為圓柱滾 子，相應(yīng)地有利的是如果兩個斜面在每種情況下在兩個側(cè)面上都具有軸承，并且在每種情 況下兩個軸承的第一個相對于相應(yīng)斜面是密封的，兩個軸承的第二個相對于相應(yīng)斜面是打 開的。就這點而言，用于一個斜面的上面說明的優(yōu)點可在兩個斜面上實現(xiàn)。如果斜面摩擦 環(huán)齒輪具有進一步的斜面的話，所述斜面將應(yīng)用。如果斜面摩擦環(huán)齒輪具有兩個側(cè)面并且兩個斜面的兩個打開的軸承布置在相同 側(cè)面上，上述優(yōu)點增加。后者是適用的，例如，如果斜面摩擦環(huán)齒輪緊固到發(fā)動機缸體且打開的軸承布置 在遠離發(fā)動機缸體的側(cè)面上的話。通常，發(fā)動機缸體和齒輪的整個布置在這個側(cè)面上終止， 使得可能在這個側(cè)面上不需要分立的潤滑劑供給線等。漸增地和/或替換地，如果斜面摩擦環(huán)齒輪具有超速檔側(cè)面，即具有高齒輪比的 側(cè)面，并且打開的軸承布置在超速檔側(cè)面上的話，可為有利的。根據(jù)本發(fā)明，在超速檔需要 較低接觸力，使得假設(shè)牽引流體的缺點(即，軸承中增加的摩擦值)不那么明顯。關(guān)于密封的軸承，在軸承中具有其增加的摩擦損失的牽引流體的缺點通過另一方 面能夠不需要密封件(其具有與其相關(guān)聯(lián)的密封摩擦)而進一步降低。如果斜面在僅一個側(cè) 面上具有旋轉(zhuǎn)連接，打開的軸承設(shè)置在另一個側(cè)面上(如同軸承一樣)，并且同時在遠離斜 面的軸承側(cè)面上包括斜面的腔室可經(jīng)由簡單的罩等密封時這尤其有利。在本連接中，應(yīng)理解的是每個軸承是關(guān)于“在一個側(cè)面上打開的軸承”，它在其相 應(yīng)的側(cè)面上不具有接觸密封件，相應(yīng)地就這點而言，例如迷宮式密封件也指的是“打開的”。另一方面，應(yīng)理解的是打開的軸承優(yōu)選地在其遠離斜面的側(cè)面上是密封的，使得 牽引流體可不離開斜面摩擦環(huán)齒輪或以不以不希望的方式到達斜面摩擦環(huán)齒輪的區(qū)域，并 且不污染所述區(qū)域。優(yōu)選地進行密封，使得在打開的軸承遠離斜面的側(cè)面上提供的所述密封件以不接 觸的方式包圍斜面的軸承銷。以此方式，可尤其由接觸密封件引起的摩擦損失可被避免。優(yōu)選地，在打開的軸承遠離斜面的側(cè)面上提供的密封件形成流體腔室，其軸向延 伸件在打開軸承的附近小于所述底盤的壁厚。通過這種實施例，太大的流體腔室可被避免， 其中可積累不必要地大量的牽引流體，這最后僅導(dǎo)致?lián)p失。漸增地和/或替換地，為了盡可能避免牽引流體的積累，在打開的軸承遠離斜面 的側(cè)面上提供的密封件可形成流體腔室，其不相對于打開軸承逐漸變細。潛在的牽引流體 可在軸承的方向上容易地流動并且再次通過所述軸承進入布置斜面的區(qū)域。應(yīng)理解的是， 替換地，適合的返回線(例如孔或通道)還可被提供，然而其成本相對較高。尤其當環(huán)烷用作牽引流體時，產(chǎn)生了上述優(yōu)點?？梢钥闯隽钊梭@訝的是環(huán)烷油盡管其在兩個表面之間以摩擦的方式傳遞扭矩的卓越能力(如在斜面摩擦環(huán)齒輪中牽引流體 所要求的)不損壞軸承，所述軸承支承斜面摩擦環(huán)齒輪的斜面，盡管實際上相應(yīng)的壓力、力 和摩擦條件還必須被考慮到軸承中。假設(shè)一方面軸承的滾動體之間的實質(zhì)上較小的接觸表 面，另一方面該軸承的運行表面對于該令人驚奇的效果是有幫助的。然而，有利地，本實施 例還顯示出能夠在摩擦軸承中實現(xiàn)。就這點而言，應(yīng)理解的是斜面摩擦環(huán)齒輪中環(huán)烷油的 使用還可相應(yīng)地為有利的，而不考慮本發(fā)明的其余特征，因為上述令人驚奇的效果還可相 應(yīng)地在斜面摩擦環(huán)齒輪的不同位置使用。


下面將結(jié)合對附圖的描述對本發(fā)明進一步的優(yōu)點、目的和特征做出說明，在附圖 中
僅有的一幅附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的斜面摩擦環(huán)齒輪的示意性側(cè)視圖。
具體實施例方式圖中所示的斜面摩擦環(huán)齒輪具有輸入斜面1和輸出斜面2，其在底盤4中以間隙而 間隔安裝，所述間隙由摩擦環(huán)3橋接，所述摩擦環(huán)3包圍輸入斜面1并且可在間隙中移動。 因此移動允許兩個斜面1、2之間的齒輪比的無級替換。兩個斜面1、2經(jīng)由軸承5 (僅示意性示出)安裝，所述軸承最后可以任何方式構(gòu)造， 例如圓錐滾子軸承、自對齊滾子軸承、球軸承、圓柱滾子軸承或甚至是摩擦軸承。在本示例性實施例中，斜面1、2在每種情況下安裝在斜面銷6上。應(yīng)理解的是，還 可提供其他的軸承實施例，例如斜面凹部內(nèi)的內(nèi)軸承裝置(arrangement)。在本示例性實施例中，在輸入斜面1的尖端(pointed end)處布置的斜面銷6構(gòu) 造成輸入軸銷7，并且以本身已知而因此未進一步示出的方式能夠連接到驅(qū)動器，例如連接 到機動車發(fā)動機。然而在本實施例中，布置在輸入斜面6的寬端的軸銷6不傳遞任何扭矩。 因此，輸入斜面1僅具有一個旋轉(zhuǎn)連接，即驅(qū)動軸銷7。以類似方式，布置在輸出斜面2的尖端的斜面銷6也不傳遞任何扭矩。在遠離輸 出斜面2的斜面尖端的側(cè)面上，即在輸出斜面2的寬側(cè)上，相應(yīng)的斜面銷6構(gòu)造成輸出軸銷 8，并且以本身已知而因此未進一步示出的方式操作地連接到輸出小齒輪(未示出)。應(yīng)理解 的是，例如還可經(jīng)由帶子提供與其相關(guān)的任意其他類型的輸出。很容易明白地，因此輸出斜 面2還具有旋轉(zhuǎn)連接，即僅在其側(cè)面之一上的輸出軸銷8。平面9 (以虛線表示)可通過兩個斜面1、2定位，并且其垂直地與輸入斜面軸線10 和輸出斜面軸線11相交。關(guān)于平面9，兩個側(cè)面12和13可被限定，一個相應(yīng)的軸承5能夠 與每個斜面1、2相關(guān)聯(lián)。應(yīng)理解的是在本連接中，平面9不是必須關(guān)于斜面1、2在中心布 置。為了在操作方面更可靠的限定，如果平面9與斜面1、2的表面相交就足夠了。根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于側(cè)面12、13，側(cè)面12可被限定為連接側(cè)面14，即被限定為在其上 限定旋轉(zhuǎn)連接的側(cè)面，因為在那里可發(fā)現(xiàn)驅(qū)動軸銷7和輸出軸銷8。而且，如果發(fā)動機缸體 直接布置在驅(qū)動軸銷7周圍，側(cè)面12可被限定為面對發(fā)動機缸體的側(cè)面并且側(cè)面13被限 定為遠離發(fā)動機缸體的側(cè)面。而且，側(cè)面13如其從兩個斜面1、2的布置直接可見地，可被 限定為超速檔側(cè)面15，即被限定為具有高齒輪比的側(cè)面。
位于側(cè)面12上的軸承5在每種情況下由密封環(huán)16密封，所述密封環(huán)16相應(yīng)地布 置在密封環(huán)承載器17上，所述密封環(huán)承載器17轉(zhuǎn)而緊固到底盤4。如直接可見地，這種密 封件不提供在側(cè)面13上的軸承5上。在這樣的實施例中，可能以牽引流體弄濕斜面1、2和 摩擦環(huán)，而該牽引流體不到達布置在側(cè)面12上的軸承5。根據(jù)實際應(yīng)用，如果需要的話，所 述軸承可被潤滑劑弄濕，當這種潤滑劑在任何情況下用于進一步的齒輪構(gòu)件(例如倒檔齒 輪或差速器)時特別提供了潤滑劑。然而，側(cè)面13上提供的軸承5由牽引流體接觸并且因此受到相應(yīng)更大的應(yīng)力，在 該點不存在密封摩擦，因為不需要密封環(huán)或其他摩擦密封件，由此由牽引流體引起的增加 的軸承摩擦可至少部分地被補償。在此連接中，應(yīng)理解的是，側(cè)面13上的底盤4在遠離斜面1、2的其側(cè)面上可被容 易地密封和/或封閉，所述斜面1、2例如可由相應(yīng)的罩板實現(xiàn)。如果現(xiàn)在斜面的區(qū)域填充有環(huán)烷油，油量適于實際要求，尤其當斜面旋轉(zhuǎn)時，其還 可到達斜面13上的軸承5并且在該處用作冷卻劑，如上所述。附圖標記列表
1輸入斜面2輸出斜面3摩擦環(huán)4底盤5軸承6斜面銷7驅(qū)動軸銷8輸出軸銷9平面10輸入斜面軸線11輸出斜面軸線12側(cè)面13側(cè)面14連接側(cè)面15超速檔側(cè)面16密封環(huán)17密封環(huán)承載器
權(quán)利要求
1.一種斜面摩擦環(huán)齒輪，所述斜面摩擦環(huán)齒輪包括兩個斜面和摩擦環(huán)，所述斜面摩擦 環(huán)齒輪在兩個斜面之間傳遞扭矩，兩個斜面分別由軸承安裝在底盤上，其特征在于，所述兩 個斜面的至少一個在兩個側(cè)面上具有軸承，其特征還在于，兩個軸承的第一個相對于所述 斜面是密封的，兩個軸承的第二個相對于所述斜面是打開的。
2.如權(quán)利要求1所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，所述至少一個斜面在僅一個連 接側(cè)面上具有旋轉(zhuǎn)連接，例如輸出軸銷或驅(qū)動軸銷，其特征還在于，位于所述連接側(cè)面上的 軸承是密封的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，在每種情況下，兩個斜面在 兩個側(cè)面上具有軸承，在每種情況下，兩個軸承的第一個相對于相應(yīng)斜面是密封的，兩個軸 承的第二個相對于相應(yīng)斜面是打開的。
4.如權(quán)利要求3所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，所述斜面摩擦環(huán)齒輪具有兩個 側(cè)面并且所述兩個打開的軸承布置在相同側(cè)面上。
5.如權(quán)利要求4所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，所述斜面摩擦環(huán)齒輪緊固到發(fā) 動機缸體并且所述打開的軸承布置在遠離所述發(fā)動機缸體的側(cè)面上。
6.如權(quán)利要求4或5所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，所述斜面摩擦環(huán)齒輪具有超 速檔側(cè)面，即，具有高速檔的側(cè)面，并且所述打開的軸承布置在所述超速檔側(cè)面上。
7.如前述權(quán)利要求任一項所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，相對于所述斜面打開 的軸承在其遠離所述斜面的側(cè)面上是密封的。
8.如權(quán)利要求7所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，在遠離所述斜面的打開軸承的 側(cè)面上提供的密封件以不接觸的方式包圍所述斜面的軸承銷。
9.如權(quán)利要求8所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，在遠離所述斜面的打開軸承的 側(cè)面上提供的密封件形成流體腔室，其軸向延伸件在打開軸承的附近小于所述底盤的壁 厚。
10.如權(quán)利要求8或9所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，在遠離所述斜面的打開軸 承的側(cè)面上提供的密封件形成流體腔室，其不相對于所述打開軸承逐漸變細。
11.如前述權(quán)利要求任一項所述的斜面摩擦環(huán)齒輪，其特征在于，環(huán)烷作為牽引流體。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種斜面摩擦環(huán)齒輪，所述斜面摩擦環(huán)齒輪在兩個斜面之間傳遞扭矩，其中兩個斜面由軸承安裝在底盤上，所述斜面摩擦環(huán)齒輪還具有更高的效率，其中，所述斜面的至少一個在兩個側(cè)面上具有軸承，其中，所述軸承的第一個相對于所述斜面是密封的，所述軸承的第二個關(guān)于所述斜面是打開的。
文檔編號F16H15/42GK102132074SQ200980133311
公開日2011年7月20日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者烏爾里克·羅斯 申請人:烏爾里克·羅斯