用于無級(jí)變速器的包括不同類型橫向構(gòu)件的傳動(dòng)帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)帶(3)，包括環(huán)狀承載件(31)和多個(gè)厚度不同的、即在帶(3)的圓周方向“L”上所測(cè)量的尺寸不同的橫向構(gòu)件(32)，所述橫向構(gòu)件(32)設(shè)有擺動(dòng)邊(18)，其形式為橫向構(gòu)件(32)的相應(yīng)的主體表面(38；39)的在徑向方向上凸彎曲的軸向和徑向延伸部分。根據(jù)本發(fā)明，通過將這種傳動(dòng)帶(3)的較薄橫向構(gòu)件(32)的擺動(dòng)邊(18)與其較厚橫向構(gòu)件(32)的擺動(dòng)邊(18)的曲率半徑相比以更大的曲率半徑成形，這樣的設(shè)計(jì)可至少提高傳動(dòng)帶(3)的耐用性。
【專利說明】用于無級(jí)變速器的包括不同類型橫向構(gòu)件的傳動(dòng)帶

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于無級(jí)變速器的傳動(dòng)帶，其尤其被設(shè)為繞著變速器的兩個(gè)帶輪 設(shè)置，并且包括用于接觸變速器帶輪的多個(gè)分離的橫向元件或構(gòu)件以及用于在變速器中承 載或引導(dǎo)橫向構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀的、即環(huán)形的承載件。目前使用的傳動(dòng)帶類型也被稱 為推帶。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳動(dòng)帶的每個(gè)環(huán)狀承載件通常是由多個(gè)相互嵌套的連續(xù)柔性金屬帶構(gòu)成，且也被 稱作環(huán)組。每個(gè)環(huán)狀承載件至少部分地嵌入設(shè)置在橫向構(gòu)件內(nèi)的凹槽。若傳動(dòng)帶僅包括 有一個(gè)環(huán)狀承載件，該承載件通常安裝在橫向構(gòu)件的朝傳動(dòng)帶的徑向外部開口的中心凹槽 內(nèi)。然而，傳動(dòng)帶通常設(shè)有至少兩個(gè)環(huán)狀承載件，每個(gè)環(huán)狀承載件分別安裝在橫向構(gòu)件的兩 個(gè)凹槽中的相應(yīng)凹槽內(nèi)，所述凹槽于是朝向橫向構(gòu)件也就是傳動(dòng)帶的相應(yīng)的軸向或橫向側(cè) 的方向打開。
[0003] 傳動(dòng)帶的橫向構(gòu)件沿著一個(gè)或者多個(gè)承載件的周向按基本上連續(xù)成排的形式滑 動(dòng)地設(shè)置，這樣這些部件能夠傳遞與傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)相關(guān)的力。橫向構(gòu)件具有兩個(gè)主要的主體 表面，這些表面至少部分地基本上彼此平行地延伸，且借助圓周側(cè)表面在橫向構(gòu)件的（局 部）厚度上相互隔開。沿承載件的圓周可見，橫向構(gòu)件具有相對(duì)小的尺寸、即厚度，使得幾 百個(gè)橫向構(gòu)件存在于傳動(dòng)帶中。鄰近的橫向構(gòu)件被設(shè)計(jì)為能夠相對(duì)于彼此傾斜，這樣傳動(dòng) 帶能夠遵循彎曲的軌跡。為了適應(yīng)并控制這種相對(duì)的傾斜，傳動(dòng)帶的兩個(gè)鄰近的橫向構(gòu)件 的相互接觸的兩個(gè)主體表面中的至少一個(gè)表面設(shè)有所謂的擺動(dòng)邊，其形式為相應(yīng)的主體表 面的在徑向方向上凸彎曲的軸向和徑向延伸區(qū)段。在這方面值得注意的是，徑向方向在傳 動(dòng)帶位于圓形軌跡內(nèi)時(shí)相對(duì)于傳動(dòng)帶定義。
[0004] 橫向構(gòu)件側(cè)表面的某些部分（這些部分主要在軸向上定位，也即橫向地定位）是 波形的且用于與傳動(dòng)帶輪摩擦接觸，特別是通過在這樣的帶輪的兩個(gè)錐形輪盤之間被橫向 夾緊而實(shí)現(xiàn)摩擦接觸。橫向構(gòu)件和帶輪輪盤之間的摩擦接觸使得可在兩者之間傳遞力，這 樣傳動(dòng)帶可將傳動(dòng)扭矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從一個(gè)傳動(dòng)帶輪傳遞到另一個(gè)。
[0005] 盡管，通常，傳動(dòng)帶的橫向構(gòu)件多數(shù)是相同形狀的，但是在單個(gè)傳動(dòng)帶中包括兩種 或多種類型的相互設(shè)計(jì)不同的橫向構(gòu)件也是眾所周知的。在后者方面，將傳動(dòng)帶設(shè)有具有 相互不同厚度的橫向構(gòu)件，即第一種類型的橫向構(gòu)件比第二種類型的橫向構(gòu)件更?。ɑ蚋?厚），這在本領(lǐng)域中是已知的。例如，歐洲專利公開EP1178240(A2)中描述了單個(gè)傳動(dòng)帶中 包括的三種類型的橫向構(gòu)件，其中每種類型都具有不同的厚度，這是為了有效地降低在傳 動(dòng)帶中跨過環(huán)狀承載件圓周的成行的橫向構(gòu)件中的橫向構(gòu)件之間的間隙量。另外，在歐洲 專利公開EP0305023(A1)中，已知的是將傳動(dòng)帶設(shè)有具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的厚度相互不同 的橫向構(gòu)件并且可將這些橫向構(gòu)件與其他的橫向構(gòu)件任意混合，因?yàn)樗鼈冄貍鲃?dòng)帶的環(huán)狀 承載件的圓周被包括在傳動(dòng)帶中，這樣可衰減傳輸操作過程中由連續(xù)作用于變速器帶輪的 橫向構(gòu)件所造成的噪音。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)目的是改進(jìn)包括不同厚度橫向構(gòu)件的該已知傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)和操作。 更特別的是，本發(fā)明的目的在于降低施加到傳動(dòng)帶的彎曲軌跡內(nèi)的橫向構(gòu)件上的以及橫向 構(gòu)件間的負(fù)荷。
[0007] 本發(fā)明從這樣的技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，兩個(gè)鄰近的橫向構(gòu)件相對(duì)于彼此的所述互相傾斜 伴隨著在這兩個(gè)橫向構(gòu)件之間的（基本上軸向定向的）接觸線（沿著基本上徑向方向）在 擺動(dòng)邊上的位移。也就是說，橫向構(gòu)件的相互接觸的前和后主體表面中的一個(gè)相對(duì)于另一 個(gè)主體表面滾碾。在這樣的布置方式中，即在已知的傳動(dòng)帶中，兩個(gè)鄰近的、相對(duì)傾斜的橫 向構(gòu)件之間的接觸線的徑向位移不僅取決于相對(duì)傾斜量（即橫向構(gòu)件間的傾斜角度），而 且還取決于擺動(dòng)邊的半徑或曲率半徑（即擺動(dòng)邊半徑）。與較小的傾斜角和/或較小的擺 動(dòng)邊半徑相比，較大的傾斜角和/或較大的擺動(dòng)邊半徑會(huì)產(chǎn)生較大的徑向位移。在本發(fā)明 中還應(yīng)注意，在傳動(dòng)帶的常彎曲（constantly curved)部分（如繞著變速器帶輪纏繞并與 變速器帶輪接觸的那些部分）中，在這種彎曲傳動(dòng)帶部分中的鄰近橫向構(gòu)件的每對(duì)之間的 傾斜角度（因此）取決于這些橫向構(gòu)件的厚度。
[0008] 因此，在包括厚度相互不同的橫向構(gòu)件的傳動(dòng)帶中，甚至在常彎曲的傳動(dòng)帶部分 中的成對(duì)的鄰近橫向構(gòu)件之間也會(huì)出現(xiàn)不同的傾斜角度。這些不同的傾斜角度造成不同的 徑向位移，從而產(chǎn)生鄰近橫向構(gòu)件間的軸向接觸線的在擺動(dòng)邊上的不同的徑向位置。若與 前一個(gè)橫向構(gòu)件的徑向接觸位置不同于與后一個(gè)橫向構(gòu)件的徑向接觸位置，則橫向構(gòu)件產(chǎn) 生由彎曲力引起的不利的且額外的負(fù)荷。此外，這種現(xiàn)象會(huì)造成橫向構(gòu)件相對(duì)于帶輪輪盤 不期望的附加旋轉(zhuǎn)和/或滑動(dòng)。
[0009] 本發(fā)明旨在通過在下文中提供一種具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的傳動(dòng)帶來克服 或至少減少上述現(xiàn)象的發(fā)生以及與其相關(guān)的不利影響。因此，根據(jù)本發(fā)明，橫向構(gòu)件的擺動(dòng) 邊的凸曲率與該特定橫向構(gòu)件的厚度有關(guān)。特別地，在傳動(dòng)帶中，與（相對(duì)）較厚的橫向構(gòu) 件的擺動(dòng)邊的彎曲相比，（相對(duì)）較薄的橫向構(gòu)件的擺動(dòng)邊的彎曲更小。因此，與兩個(gè)厚的 橫向構(gòu)件之間的接觸相比，在兩個(gè)薄的橫向構(gòu)件之間的接觸中相對(duì)于其間的傾斜角度可實(shí) 現(xiàn)軸向接觸線的較大的徑向位移。
[0010] 優(yōu)選地，厚度不同的橫向構(gòu)件的擺動(dòng)邊的所述凸曲率以如下方式相互適應(yīng)：即在 常彎曲的傳動(dòng)帶部分中，在這種部分中在鄰近橫向構(gòu)件中的每對(duì)之間提供軸向接觸線的相 同的徑向位移。如實(shí)踐中常出現(xiàn)的情況，如果擺動(dòng)邊的凸曲率是根據(jù)常量、即單個(gè)曲率半徑 定義的，所述相互適應(yīng)就可由如下數(shù)學(xué)式表示：
[0011] rer2 = (1) 2 2*D2
[0012] 其中：
[0013] -RE&表示第一種類型的橫向構(gòu)件的擺動(dòng)邊的曲率半徑；
[0014] -Di表示第一種類型的橫向構(gòu)件的厚度；
[0015] -D2表示第二種類型的橫向構(gòu)件的厚度；以及
[0016] -rer2表示第二種類型的橫向構(gòu)件的擺動(dòng)邊的曲率半徑。
[0017] 上述公式（1)也適用于傳動(dòng)帶中應(yīng)用厚度相互不同的兩種以上的橫向構(gòu)件的情 況。在這種情況下，公式（1)適用于每對(duì)兩個(gè)此種類型的橫向構(gòu)件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 本發(fā)明將在本發(fā)明下面的說明并參考附圖同時(shí)結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施方式的基礎(chǔ)上更 為詳細(xì)地解釋。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指相同或相似的結(jié)構(gòu)和/或部件。
[0019] 圖1提供了無級(jí)變速器的示意性透視圖，其具有在兩個(gè)帶輪之間運(yùn)行的傳動(dòng)帶。
[0020] 圖2示出了已知傳動(dòng)帶在其圓周方向上觀看的剖視圖。
[0021] 圖3為已知傳動(dòng)帶的橫向構(gòu)件的橫向定向視圖。
[0022] 圖4為傳動(dòng)帶的彎曲部分的示意性特寫圖，其中該部分設(shè)有在其他方面形狀相同 但厚度相互不同的橫向構(gòu)件。
[0023] 圖5為與圖4相似的傳動(dòng)帶的彎曲部分的示意性特寫圖，但是其中的橫向構(gòu)件不 僅設(shè)有相互不同的厚度，而且具有相互不同彎曲的擺動(dòng)邊。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 圖1的無級(jí)變速器的示意圖顯示了在兩個(gè)帶輪1、2上運(yùn)行的傳動(dòng)帶3,其包括閉 合的、即環(huán)狀承載件31以及安裝在承載件31上并且沿承載件31的圓周設(shè)置的基本連續(xù)成 行的橫向構(gòu)件32。在圖示的位置，上帶輪1比下帶輪2的旋轉(zhuǎn)得更快。通過改變每個(gè)帶輪 1、2的兩個(gè)圓錐輪盤4、5之間的距離，可改變相應(yīng)帶輪1、2上的傳動(dòng)帶3的所謂的運(yùn)行半徑 R，且因此可改變兩個(gè)帶輪1、2之間的旋轉(zhuǎn)速度比i。這是改變變速器的輸入軸6和輸出軸 7之間的旋轉(zhuǎn)速度差的已知方式。
[0025] 在圖2中，傳動(dòng)帶3在其橫截面中被示出，面向傳動(dòng)帶3的圓周或長(zhǎng)度L方向，即 面向與傳動(dòng)帶3的軸向或?qū)挾萕方向以及徑向或高度Η方向垂直的方向。該圖2示出了存 在兩個(gè)環(huán)狀承載件31，這兩個(gè)環(huán)狀承載件31以剖視圖示出，并承載和引導(dǎo)傳動(dòng)帶3的橫向 構(gòu)件32,其中一個(gè)橫向構(gòu)件32在前視圖中顯示。
[0026] 傳動(dòng)帶3的橫向構(gòu)件32和環(huán)狀承載件31典型的是由金屬、通常是鋼制成的。橫 向構(gòu)件32承擔(dān)經(jīng)由設(shè)置在其任一軸向側(cè)上的帶輪接觸面37施加于每個(gè)帶輪1、2的輪盤4、 5之間的夾緊力。這些帶輪接觸面37在徑向向外的方向上相互分離，以與每個(gè)帶輪1、2的 兩個(gè)輪盤4、5之間限定的V型角基本上匹配。橫向構(gòu)件32能夠在圓周方向L上沿環(huán)狀承 載件31移動(dòng)、即滑動(dòng)，這樣在變速器帶輪1、2之間傳輸力時(shí)，該力由互相抵靠且在傳動(dòng)帶3 和帶輪1、2的旋轉(zhuǎn)方向上向前推進(jìn)彼此的橫向構(gòu)件32傳送。環(huán)狀承載件31將傳動(dòng)帶3保 持在一起，并且在這個(gè)特定的實(shí)施例中，環(huán)狀承載件31分別由5個(gè)單獨(dú)的環(huán)狀帶構(gòu)成，所述 環(huán)狀帶相互同心嵌套以形成環(huán)狀承載件31。實(shí)際上，環(huán)狀承載件31通常包括5個(gè)以上的環(huán) 狀帶，例如達(dá)12個(gè)或者更多。
[0027] 也在圖3的側(cè)視圖中示出的橫向構(gòu)件32設(shè)有兩個(gè)開口 33,它們彼此相反設(shè)置并朝 向橫向構(gòu)件32的相反側(cè)敞開。每個(gè)開口 33容納兩個(gè)環(huán)狀承載件31中的相應(yīng)的一個(gè)。從 而橫向構(gòu)件32的第一部分或基部34從環(huán)狀承載件31徑向向內(nèi)延伸，橫向構(gòu)件32的第二 部分或中部35位于環(huán)狀承載件31中間，橫向構(gòu)件32的第三部分或頂部36從環(huán)狀承載件 31徑向向外延伸。各個(gè)開口 33的徑向向內(nèi)側(cè)由橫向構(gòu)件32的基部34的所謂支撐面42限 定，所述支撐面42沿著頂部36的大體方向徑向向外。該支撐面42接觸環(huán)狀承載件31的 內(nèi)側(cè)，特別是在繞著變速器帶輪1、2纏繞且與變速器帶輪1、2接觸的傳動(dòng)帶3的部分中。
[0028] 橫向構(gòu)件32的在圓周方面L上彼此相反朝向的兩個(gè)主體表面38、39的第一表面 或后表面38是大致平坦的。橫向構(gòu)件32的另一個(gè)或前主體表面39設(shè)有所謂的擺動(dòng)邊18， 所述擺動(dòng)邊18在徑向方向Η上在前表面39的上部部分（其大致平行于橫向構(gòu)件32的后 表面38延伸）與前表面39的下部部分（其是傾斜的，從而向著后表面38延伸）之間形成 過渡。在圖2中，擺動(dòng)邊18僅示意性的由單條線表示，然而，實(shí)際上擺動(dòng)邊18主要設(shè)置為 所述前表面39的區(qū)段18的形狀，該區(qū)段18在軸向方向W上是平直的，但是在徑向方向Η 上是凸彎曲的。因此，橫向構(gòu)件32的從擺動(dòng)邊18或在擺動(dòng)邊18上徑向向外設(shè)置的上部部 分在橫向構(gòu)件32的主體表面38、39之間（即在圓周方向上觀看時(shí)）設(shè)有基本上恒定的尺 寸，該尺寸通常被稱為橫向構(gòu)件32的厚度。
[0029] 在圖4中，自多個(gè)橫向構(gòu)件32的向下的擺動(dòng)邊18 (也參見圖3)的上端部的下部部 分34*被示為處于相對(duì)旋轉(zhuǎn)的位置，該位置表征了繞著變速器帶輪1、2纏繞并與變速器帶 輪1、2接觸的、同時(shí)圍繞該帶輪1、2的旋轉(zhuǎn)中心C0T旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)帶3的一部分。圖4包括 傳動(dòng)帶3的所述部分中的一組4個(gè)鄰近的橫向構(gòu)件32,其中一個(gè)橫向構(gòu)件32"比另一個(gè)、 即較厚的橫向構(gòu)件32'薄。應(yīng)注意的是，為了清楚地說明本發(fā)明，圖4沒有按比例繪制。
[0030] 從圖4可知，兩個(gè)鄰近的橫向構(gòu)件32'、32"之間存在軸向定向的接觸線CL，該接 觸線CL位于擺動(dòng)邊18上，并且隨著這兩個(gè)橫向構(gòu)件32'、32"之間的傾斜角α1、α 2的增 大而在擺動(dòng)邊18的凸曲線上在徑向向內(nèi)方向發(fā)生位移。由于傳動(dòng)帶3具有兩種類型的橫 向構(gòu)件32'、32"，其中第一種類型32'較厚，但是在其他方面與第二種類型32"相同地 成形，因此，橫向構(gòu)件32'、32"之間的傾斜角α?、α2會(huì)發(fā)生變化，甚至在如圖4所示的 傳動(dòng)帶3的常彎曲部分中。因此，所有成對(duì)的鄰近橫向構(gòu)件32'、32"之間的接觸線CL'、 CL"并不（都）是位于相同的徑向位置（分別比較圓LC和接觸線CL'以及CL")。事實(shí) 上，由于較薄的后一個(gè)橫向構(gòu)件32'和其相應(yīng)的前一個(gè)橫向構(gòu)件32"之間的傾斜角α 2相 對(duì)較小，因此，這兩個(gè)橫向構(gòu)件32'和32"之間的接觸線LC"相對(duì)于較厚的橫向構(gòu)件32' 的擺動(dòng)邊18上的接觸線LC'位于徑向向外的位置。
[0031] 盡管如圖4所示的傳動(dòng)帶3本身可很好地發(fā)揮作用，但是其橫向構(gòu)件32在傳動(dòng)帶 3的操作過程中，由于在相應(yīng)接觸線CL位置處在橫向構(gòu)件32的前和后主體表面38、39上施 加在橫向構(gòu)件32之間的（反作用）力而在某些程度上產(chǎn)生不均勻的和/或不利的負(fù)載。
[0032] 傳動(dòng)帶3的設(shè)計(jì)上的改進(jìn)根據(jù)本發(fā)明通過以下方式來實(shí)現(xiàn)：使橫向構(gòu)件32的擺動(dòng) 邊18的曲率半徑RER相對(duì)于傳動(dòng)帶3的厚度不同的其他橫向構(gòu)件32而言反比于該特定橫 向構(gòu)件32的厚度。換句話說，在包含厚度彼此不同的兩種類型的橫向構(gòu)件32'、32"的傳 動(dòng)帶3中，相對(duì)較厚的橫向構(gòu)件32'的擺動(dòng)邊18'的曲率半徑RERi小于相對(duì)較薄的橫向 構(gòu)件32 "的擺動(dòng)邊18'的曲率半徑RER2。
[0033] 圖5說明了后一傳動(dòng)帶設(shè)計(jì)。事實(shí)上，在圖5的例子中，可區(qū)別的曲率半徑RERi和 RER2準(zhǔn)確地被設(shè)計(jì)以適于兩種類型的橫向構(gòu)件32'、32"的相應(yīng)的厚度01和仏，其中傳動(dòng) 帶3的常彎曲部分中的鄰近橫向構(gòu)件32'、32"中的任意一對(duì)之間的接觸線CL至少以相當(dāng) 準(zhǔn)確的近似位于公共的（虛擬的）圓LC上。
[0034] 對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說清楚的是，本發(fā)明的范圍不限于所討論的示例，但對(duì)其進(jìn) 行的一些調(diào)整和改變并未脫離所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種傳動(dòng)帶（3)，其具有環(huán)狀承載件（31)和可滑動(dòng)地安裝在環(huán)狀承載件（31)上的 多個(gè)相繼的橫向構(gòu)件（32)，每個(gè)橫向構(gòu)件都設(shè)有前主體表面（39)和后主體表面（38)，所述 橫向構(gòu)件（32)在所述前主體表面（39)和所述后主體表面（38)之間在厚度方向上延伸， 且所述前主體表面（39)和所述后主體表面（38)中的至少一個(gè)設(shè)有凸彎曲部（18)，所述傳 動(dòng)帶（3)包括在厚度方向上尺寸相互不同的至少兩種類型的所述橫向構(gòu)件（32)，其特征在 于，在厚度方向上尺寸最大的類型的橫向構(gòu)件（32< )的凸彎曲部（18)的曲率半徑小于在 厚度方向上尺寸最小的類型的橫向構(gòu)件（32〃）的凸彎曲部（18)的曲率半徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)帶（3)，其特征在于，所述橫向構(gòu)件（32)的厚度方向上 尺寸不同的橫向構(gòu)件（32')的凸彎曲部（18)的所述不同曲率半徑之間的比例同樣存在于 在厚度方向上具有不同尺寸的那些橫向構(gòu)件（32)的寬度方向的不同尺寸之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳動(dòng)帶（3)，其特征在于，所述傳動(dòng)帶（3)的橫向構(gòu)件 (32)滿足公式： =P22RERl*D1-_D^_ (1) 其中： _1?1?1是傳動(dòng)帶（3)中的第一種類型的橫向構(gòu)件（32^ )的凸彎曲部（18)的曲率半徑， 41是所述第一種類型的橫向構(gòu)件（32')在厚度方向上的尺寸， -RER2是第二種類型的橫向構(gòu)件（32")的凸彎曲部（18)的曲率半徑，以及 _D2是所述第二種類型的橫向構(gòu)件（32〃）在厚度方向上的尺寸。
【文檔編號(hào)】F16G5/16GK104126082SQ201280065376
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】F·M·A·范德斯勒伊斯, J·J·C·約恩克斯 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司