用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置制造方法
【專利摘要】一種用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置包括第一圓盤(pán)(14)和第二圓盤(pán)(16)，以及設(shè)置坡道(20，28)之間的數(shù)個(gè)滾動(dòng)元件，所述坡道設(shè)在第一和第二圓盤(pán)上并且沿著圓周方向延伸。其中一個(gè)所述圓盤(pán)(16)包括具有坡道的板、限定外環(huán)面滾道(24b)的環(huán)(24)、以及軸向地插在所述環(huán)和所述板之間的中間支撐部分(26)。
【專利說(shuō)明】用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)面變速器可例如用于內(nèi)燃機(jī)增壓器、空調(diào)系統(tǒng)、交流發(fā)電機(jī)、冷卻風(fēng)扇或者機(jī)動(dòng)車(chē)輛的主動(dòng)力傳輸。
[0003]環(huán)面變速器一般設(shè)有面對(duì)彼此并且限定環(huán)形空腔或空間的輸入圓盤(pán)和輸出圓盤(pán)，并且具有滾子，所述滾子設(shè)在環(huán)形空間內(nèi)并且與輸入圓盤(pán)和輸出圓盤(pán)相接合接觸從而將扭矩從一個(gè)圓盤(pán)傳到另一個(gè)圓盤(pán)。滾子這樣布置，從而分布在環(huán)形空間圓周之上并且能在所述空間內(nèi)空間地調(diào)節(jié)，以便連續(xù)地調(diào)節(jié)變速器的傳動(dòng)比。變速器的每個(gè)滾子由連接于控制機(jī)構(gòu)的托架支撐，從而允許所述滾子被引導(dǎo)穿過(guò)圓盤(pán)的滾道。
[0004]輸入圓盤(pán)和輸出圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度確定變速器的運(yùn)行比,該比率通過(guò)輸入速度除以輸出速度定義。滾子角位置的每個(gè)改變導(dǎo)致變速器比率的改變。
[0005]專利申請(qǐng)GB-A-438412 (Torotrack)公開(kāi)了一種環(huán)面變速器,包括輸入圓盤(pán)、輸出圓盤(pán)、可旋轉(zhuǎn)地安裝在輸入圓盤(pán)和輸出圓盤(pán)之間并且與設(shè)在所述圓盤(pán)上的滾道相接合的滾子，以及滾珠和坡道裝置，以產(chǎn)生與作用給輸入圓盤(pán)的扭矩成比例的軸向力。所述裝置由板、輸入圓盤(pán)的后面、以及軸向地插在所述后面和所述板上的坡道之間的成組的滾珠構(gòu)成。
[0006]由于所用的材料是高強(qiáng)度鋼，因此龐大輸入圓盤(pán)的制造成本很高。另外，在這種圓盤(pán)上環(huán)形滾道和坡道的形成需要長(zhǎng)時(shí)間機(jī)加工操作。
[0007]本發(fā)明的目的是克服這些缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的特定目標(biāo)是提供用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置，該環(huán)面變速器制造簡(jiǎn)單并且價(jià)格經(jīng)濟(jì)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置包括第一圓盤(pán)和第二圓盤(pán)，以及設(shè)置坡道之間的多個(gè)滾動(dòng)元件，所述坡道設(shè)在第一和第二圓盤(pán)上并且沿著圓周方向延伸。其中一個(gè)所述圓盤(pán)包括具有坡道的板、限定外環(huán)面滾道的環(huán)、以及軸向地插在所述環(huán)和所述板之間的中間支撐部分。
[0010]所述板包括具有坡道的徑向部。所述中間支撐部分軸向地設(shè)置在徑向部和所述環(huán)之間。
[0011]優(yōu)選地，所述板包括內(nèi)軸向部和徑向地圍繞所述內(nèi)軸向部的外軸向部。所述中間支撐部分徑向地設(shè)在所述板的內(nèi)外徑向部之間。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述內(nèi)外軸向部從徑向部延伸。
[0012]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述板還包括從所述外軸向部延伸并且定位到所述環(huán)上形成的凹槽中的軸向凸耳。可替代地，所述中間支撐部分包括延伸到在所述環(huán)上形成的凹槽中的外軸向凸耳。優(yōu)選地，所述外凸耳還延伸到在所述板上形成的凹槽中。[0013]優(yōu)選地，所述中間支撐部分由熱塑性塑料制成。所述中間支撐部分過(guò)模制(包覆模制)到所述板和所述環(huán)上。
[0014]優(yōu)選地，其它圓盤(pán)包括具有坡道和軸向面對(duì)所述板的徑向部的徑向部。所述環(huán)可由金屬薄板制成。此外，所述環(huán)在橫截面上具有環(huán)形。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述滾動(dòng)元件包括滾珠或滾子，所述滾子可以是錐形的或不是錐形的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]通過(guò)學(xué)習(xí)以非限制性實(shí)例方式給出并且由附圖圖示的特定實(shí)施方式的具體說(shuō)明，將更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，其中:
[0017]-圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式所述的用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置截面圖，
[0018]-圖2是圖1的裝置的透視圖，
[0019]-圖3是圖1的裝置的分解透視圖，
[0020]-圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式所述的用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置的截面圖，
[0021]-圖5是圖4的裝置的分解透視圖，
[0022]-圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式所述的用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置的截面圖，
[0023]-圖7是圖6的裝置的分解透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1至3所示，表示根據(jù)本發(fā)明所述的用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置10的實(shí)例，具有軸線12的所述裝置10包括面對(duì)彼此的第一圓盤(pán)14和第二圓盤(pán)16，以及軸向地設(shè)在所述圓盤(pán)之間的多個(gè)滾珠18。
[0025]有利地,第一圓盤(pán)14由金屬薄板通過(guò)彎折、切割和沖壓形成。圓盤(pán)14是圓形的、與軸線12同軸并且包括具有軸向孔的內(nèi)軸向部14a，軸向孔中安裝有軸(未示出)，從軸向部14a向外徑向延伸的徑向部14b，以及從徑向部14b的大直徑邊緣軸向地延伸并且徑向地圍繞內(nèi)軸向部14a的外軸向部14c。徑向部14b在其軸向地面對(duì)第二圓盤(pán)16的內(nèi)部正向表面上包括在圓周方向上延伸并且形成坡道20的多個(gè)凹槽。坡道20由徑向部14b的局部變形得到。在所示實(shí)施方式中，坡道20的數(shù)量是三個(gè)并且在圓周方向上彼此規(guī)則地間隔開(kāi)。坡道20彼此相同并且形成在徑向部14b上，關(guān)于軸線12有共同的半徑。坡道20具有適合滾珠18并且形成所述滾珠的滾道的凹形橫截面。每個(gè)坡道20在圓周方向上有逐漸變化的深度。
[0026]與軸線12同軸的第二圓盤(pán)16包括板22、環(huán)24和軸向地插在它們之間的中間支撐部分。有利地，板22由金屬薄板通過(guò)彎折、切割和沖壓形成。板22是圓形的并且包括內(nèi)軸向部22a，其具有與圓盤(pán)的軸向部14a的孔相同直徑的軸向孔。板22還包括從軸向部22a向外徑向延伸的徑向部22b以及從徑向部22b的大直徑邊緣軸向地延伸并且徑向地圍繞內(nèi)軸向部22a的外軸向部22c。徑向部22b軸向地面對(duì)圓盤(pán)14的徑向部14b。軸向空隙形成在所述徑向部14b、22b之間。相對(duì)于通過(guò)所述軸向空隙的橫向徑向平面，板的徑向部22a、22c和徑向部22b分別與圓盤(pán)的軸向部14a、14c和徑向部14b對(duì)稱。
[0027]板22還包括數(shù)個(gè)周向凹槽，形成設(shè)在面對(duì)第一圓盤(pán)14的徑向部22b的內(nèi)部正向表面上的坡道28。坡道20、28在反向位置軸向地面對(duì)彼此。板22還包括在圓盤(pán)14的相對(duì)側(cè)上從外軸向部22c軸向地延伸的相同的軸向凸耳22d。在所示實(shí)施方式中，外凸耳22d數(shù)量是八個(gè)并且在圓周方向上彼此規(guī)則地間隔開(kāi)。
[0028]在所公開(kāi)的實(shí)施方式中，環(huán)24具有環(huán)形橫截面。環(huán)24是圓形的并且包括具有與板22的孔相同直徑的軸向孔的環(huán)形部24a。環(huán)形部24a的外部正向表面限定凹形的環(huán)形滾道24b，其適合與關(guān)聯(lián)的環(huán)面變速器的滾子(未示出)相接觸。這些滾子在環(huán)面變速器的環(huán)形滾道24b和面對(duì)的環(huán)形滾道之間傳輸驅(qū)動(dòng)。滾道24b可被加工(例如通過(guò)磨削或硬車(chē)肖IJ)和超精加工(例如通過(guò)拋光、珩磨或振動(dòng)研磨)從而獲得其幾何特性和最后的表面加工。環(huán)24的外軸向表面包括在圓周方向上彼此規(guī)則地間隔開(kāi)的多個(gè)凹槽30。板22的每個(gè)凸耳22d軸向地延伸到具有互補(bǔ)形狀的這些凹槽30的其中一個(gè)之中。凸耳22d和凹槽30之間的協(xié)作提供了板22和環(huán)24之間的角度連接(angular connection)。
[0029]中間支撐部分26軸向地設(shè)在與凹形滾道24b軸向相對(duì)的環(huán)的環(huán)形部24a的凸形內(nèi)表面24c和板的徑向部22b的外部正向表面之間。支撐部分26在一側(cè)軸向抵靠環(huán)24，在另一側(cè)與板22軸向接觸。支撐部分26徑向地設(shè)置在板的外軸向部22c和內(nèi)徑向部22a的孔之間。
[0030]支撐部分26是環(huán)形的并且包括具有與互補(bǔ)形狀的環(huán)的凸形表面24c軸向接觸的凹形外表面的徑向部26a，以及與互補(bǔ)形狀的板的徑向部22b軸向接觸的相對(duì)的內(nèi)徑向表面。徑向部26a的外軸向表面與板的外軸向部22c徑向接觸。所述徑向部26a的孔彌補(bǔ)板的內(nèi)軸向部22a。支撐部分26還包括向內(nèi)徑向延伸徑向部26a的孔的軸向端部的內(nèi)部環(huán)形裙邊26b。徑向裙邊26b具有與板22的孔直徑相同的孔并且軸向地設(shè)在所述板的軸向部22a和環(huán)24之間。支撐部分26還包括向外徑向延伸徑向部26a的外軸向表面并且在圓周方向上彼此規(guī)則間隔開(kāi)的多個(gè)肋部26c。每個(gè)肋部26c軸向地設(shè)在板的外軸向部22c和環(huán)24之間，并且周向地位于所述板的兩個(gè)連續(xù)的凸耳22d之間。每個(gè)凸耳22d軸向地延伸穿過(guò)兩個(gè)連續(xù)的肋部26c之間所限定的空間。
[0031]支撐部分26還包括從徑向部26a的內(nèi)部正向表面延伸并且突出到在板的徑向部22b中形成的相應(yīng)的孔中的軸向銷(xiāo)26d。支撐部分26通過(guò)過(guò)模制例如聚酰胺的熱塑性材料到板22和環(huán)24上而制成為一個(gè)部分。這樣在這些部分之間、特別是在孔32產(chǎn)生優(yōu)良的凝聚力，熔化的塑料材料穿過(guò)孔從而通過(guò)匹配形狀形成銷(xiāo)26d。通過(guò)模制的支撐部分26的制造使其成形且重量相當(dāng)輕并且制造成本低?？商娲兀欢尾糠?6可用另外的材料制成、例如金屬，和/或通過(guò)任何其它合適方式、例如粘合固定到板22和環(huán)24上。
[0032]圖4和5所示的實(shí)施方式與前述實(shí)施方式的不同之處在于數(shù)個(gè)滾子40軸向地設(shè)置在圓盤(pán)14和板22之間，相同的部分給予相同的附圖標(biāo)記。關(guān)聯(lián)的坡道42、44以前述實(shí)施方式的坡道相似的方式分別形成在圓盤(pán)的徑向部分14b和板的徑向部分22b上。坡道42、44每一個(gè)具有適合滾子40的U形橫截面并且形成用于所述滾子的滾道。在所示實(shí)施方式中，滾子40的滾動(dòng)表面具有圓柱形輪廓?？商娲?，滾動(dòng)表面可具有錐形輪廓。
[0033]圖6和7所不的實(shí)施方式與第一實(shí)施方式不同之處在于中間支撐部分26包括在圓盤(pán)14的相反一側(cè)徑向地延伸徑向部26a的外軸向表面的外軸向凸耳26e,同時(shí)在圓周方向上彼此規(guī)則地間隔開(kāi)，其中相同部分給予相同附圖標(biāo)記。每個(gè)凸耳26e從徑向部26的內(nèi)部正向表面軸向地延伸并且軸向地突出到兩個(gè)連續(xù)肋部26c之間所限定的空間中和環(huán)24的一個(gè)凹槽30中。軸向地在環(huán)24的相反側(cè)上，每個(gè)凸耳26e定位在形成在板的徑向部22c上的互補(bǔ)形狀的凹槽50的其中一個(gè)之中。采用這種實(shí)施方式，作用到板22的扭矩通過(guò)支撐部分26的凸耳26e傳送到環(huán)24。
[0034]在所公開(kāi)的實(shí)施方式中，滾動(dòng)元件是滾珠?？商娲?，滾動(dòng)元件可以是圓柱形或錐形滾子。在另一變體中，對(duì)于每個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方式，也可以預(yù)知軸向設(shè)置在圓盤(pán)14、16之間的保持架用于使?jié)L動(dòng)元件保持周向地間隔開(kāi)。
[0035]在具有坡道的板和具有環(huán)形滾道的環(huán)之間軸向地插入支撐部分可以得到適用于環(huán)面變速器的強(qiáng)壯和低成本的滾珠和坡道裝置。利用這種具有作為不同部件的組件所制成的圓盤(pán)的裝置，板和環(huán)可由不同金屬制成，所選的每一種是用來(lái)最好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械要求并且通過(guò)任何成形工藝、例如鍛造來(lái)制造。例如，支撐部分可由較低質(zhì)量材料制造，例如PA6.6的熱塑性塑料，而環(huán)由軸承鋼制成，板由中/高碳鋼制造、例如C55，或者構(gòu)造鋼、例如E24。
【權(quán)利要求】
1.用于環(huán)面變速器的滾珠和坡道裝置，包括第一圓盤(pán)(14)和第二圓盤(pán)(16)，以及設(shè)置坡道(20，28;42，44)之間的多個(gè)滾動(dòng)元件，所述坡道設(shè)置在所述第一和第二圓盤(pán)上并且沿著圓周方向延伸，其特征在于，其中一個(gè)所述圓盤(pán)(16)包括具有坡道(28 ；44)的板、限定外環(huán)形滾道(24b)的環(huán)(24)、以及軸向地插在所述環(huán)和所述板之間的中間支撐部分(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠和坡道裝置，其中所述板包括具有坡道的徑向部(22b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾珠和坡道裝置，其中所述中間支撐部分(26)軸向地設(shè)置在徑向部(22b)和所述環(huán)(24)之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述板包括內(nèi)軸向部(22a)和徑向地圍繞所述內(nèi)軸向部的外軸向部(22c)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾珠和坡道裝置，其中所述中間支撐部分(26)徑向地設(shè)在所述板的內(nèi)外軸向部(22a，22c)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的滾珠和坡道裝置，其中所述板還包括從所述外軸向部延伸并且定位到所述環(huán)上形成的凹槽(30)中的軸向凸耳(22d)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述中間支撐部分包括延伸到在所述環(huán)上形成的凹槽(30)中的外軸向凸耳(26e)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾珠和坡道裝置，其中所述外凸耳(26e)還延伸到在所述板上形成的凹槽(50)中 。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述中間支撐部分(26)由熱塑性塑料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滾珠和坡道裝置，其中所述中間支撐部分(26)過(guò)模制到所述板和所述環(huán)上。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述環(huán)(24)由金屬薄板制成。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述環(huán)(24)在橫截面上具有環(huán)形。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述滾動(dòng)元件包括滾珠。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求1至12的任一項(xiàng)所述的滾珠和坡道裝置，其中所述滾動(dòng)元件包括滾子。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的滾珠和坡道裝置，包括錐形滾子。
【文檔編號(hào)】F16H61/664GK104024692SQ201180075896
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月24日
【發(fā)明者】P.里鮑爾特, Y-A.里弗拉托 申請(qǐng)人:Skf公司