本發(fā)明涉及一種用于無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)帶，尤其涉及傳動(dòng)帶的橫向元件，所述無(wú)級(jí)變速器具有兩個(gè)帶輪，這兩個(gè)帶輪用于在其至少局部錐式的帶輪盤(pán)之間容置傳動(dòng)帶。已知的傳動(dòng)帶包括環(huán)式(即環(huán)狀)承載件以及多個(gè)橫向元件，所述承載件包括至少一個(gè)、但通常是一組套疊的柔性環(huán)，所述多個(gè)橫向元件沿著環(huán)式承載件的周向一起形成基本上連續(xù)的排。傳動(dòng)帶的所述柔性環(huán)和所述橫向元件通常都由金屬制成，尤其是由鋼制成。

背景技術(shù)：

傳動(dòng)帶的橫向元件分別限定出切口或槽，所述槽朝向傳動(dòng)帶的軸向或橫向側(cè)敞開(kāi)，且沿著大致朝向傳動(dòng)帶的相反軸向側(cè)的方向延伸超過(guò)橫向元件的(軸向)中心，環(huán)式承載件位于所述槽中。傳動(dòng)帶通常包括兩種類型的橫向元件，其中，所述槽朝著傳動(dòng)帶的彼此相反的側(cè)敞開(kāi)。另外，通常，這些兩種類型的橫向元件以相互交替的方式布置在傳動(dòng)帶中。這種具有有效C形的橫向元件的傳動(dòng)帶例如從歐洲專利公開(kāi)文獻(xiàn)No.0135237-A1獲知。

已知的橫向元件包括：基部，其位于槽之下，即相對(duì)于槽徑向靠?jī)?nèi)；頂部，其位于槽之上，即位于槽的徑向外側(cè)；中部，其位于槽的軸向閉合側(cè)上，且連接所述基部和所述頂部。

在橫向元件的基部中，在橫向元件的前主表面上，設(shè)置了所謂的傾斜區(qū)域。該傾斜區(qū)域是橫向元件的厚度(即在所述周向上的尺寸)基本上恒定的徑向外區(qū)段與橫向元件的沿徑向向內(nèi)方向至少有效縮窄的徑向內(nèi)區(qū)段之間的軸向延伸過(guò)渡部。橫向元件的該傾斜區(qū)域和漸窄的內(nèi)區(qū)段允許相鄰的橫向元件在變速器中傳動(dòng)帶的彎曲軌跡部分處相互傾斜，同時(shí)這些相鄰的橫向元件至少通過(guò)傾斜區(qū)域中軸向定向的接觸線保持物理接觸。應(yīng)當(dāng)注意，傾斜邊緣在兩個(gè)變速器帶輪處的相應(yīng)的徑向位置之間的比確定了帶輪之間的以及變速器的(旋轉(zhuǎn))速度比。

另外，在橫向元件的頂部上，在所述前主表面上，設(shè)置了從前主表面大致沿周向突出的突起。在傳動(dòng)帶中，所述突起插入設(shè)置在傳動(dòng)帶中的相鄰的橫向元件的相反的表面上、即后主表面上的凹部?jī)?nèi)。這種突起和凹部用來(lái)防止或至少限制傳動(dòng)帶的一排橫向元件中的相鄰橫向元件之間至少沿徑向、但通常還包括沿軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在橫向元件的基部的任一軸向側(cè)上，橫向元件設(shè)有用來(lái)與變速器帶輪的帶輪盤(pán)進(jìn)行摩擦接合的接觸表面。這些帶輪接觸表面以一夾角相互定向，該夾角表示帶角度，并與由帶輪的錐式帶輪盤(pán)所限定的錐式帶輪盤(pán)之間的夾角至少近似地匹配，后述夾角表示帶輪角度。

通常，帶輪接觸表面要么被皺褶化，要么設(shè)置有顯著的表面粗糙結(jié)構(gòu)，以使得只有這些接觸表面的皺褶或粗糙輪廓的頂峰處與帶輪盤(pán)產(chǎn)生實(shí)際接觸。這種特別的特征實(shí)現(xiàn)了：可以使應(yīng)用在已知變速器中的冷卻油容置在具有皺褶或粗糙輪廓的帶輪中，由此改善傳動(dòng)帶與變速器帶輪之間的摩擦情況。

在變速器的運(yùn)行過(guò)程中，傳動(dòng)帶的位于變速器的驅(qū)動(dòng)帶輪的帶輪盤(pán)之間的橫向元件通過(guò)這些帶輪盤(pán)在這些橫向元件的帶輪接觸表面上所施加的摩擦力而被沿著帶輪盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)。這些后述被驅(qū)動(dòng)的橫向元件沿著傳動(dòng)帶的環(huán)式承載件的周向推動(dòng)在前的橫向元件并最終仍通過(guò)摩擦來(lái)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)變速器的從動(dòng)帶輪。為了在橫向元件與變速器帶輪的帶輪盤(pán)之間形成這種摩擦(力)，帶輪的帶輪盤(pán)在軸向上靠向彼此，從而使帶輪盤(pán)沿其軸向在橫向元件上施加彼此相反的夾持力。

在根據(jù)EP-0135237-A1的設(shè)計(jì)中，槽在徑向靠外方向上以頂部的凸彎曲的底側(cè)為界。因此，在該已知設(shè)計(jì)中，橫向元件的頂部與環(huán)式承載件之間在環(huán)式承載件的徑向靠外方向上的接觸主要發(fā)生在環(huán)式承載件的軸向側(cè)處。因此，與這種接觸相關(guān)的(接觸)應(yīng)力不利地集中在環(huán)式承載件的所述軸向側(cè)處。

這種(接觸)應(yīng)力可通過(guò)增加橫向元件的頂部與環(huán)式承載件之間在徑向靠外方向上的接觸面積來(lái)降低。例如，為該目的，頂部的底側(cè)可被設(shè)計(jì)成平坦表面，從而基本上定向成與在徑向靠?jī)?nèi)方向上對(duì)槽進(jìn)行界定的基部頂側(cè)相平行，該特定設(shè)計(jì)從WO 2013/097444 A1獲知。實(shí)際上，在該特定設(shè)計(jì)中，橫向元件的頂部與環(huán)式承載件之間在其徑向靠外方向上的接觸不利地集中(盡管是集中在其(軸向)中心線處)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)施加于在徑向靠?jī)?nèi)方向上對(duì)槽進(jìn)行界定的基部頂側(cè)的相應(yīng)的凸彎曲部，環(huán)式承載件的徑向外側(cè)通常稍微彎曲成凸?fàn)睢?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開(kāi)，上述現(xiàn)有設(shè)計(jì)的橫向元件都沒(méi)有考慮、至少?zèng)]有最佳地考慮環(huán)式承載件的應(yīng)力。更尤其地，已經(jīng)認(rèn)為，環(huán)式承載件中由于其在傳動(dòng)帶操作過(guò)程中的彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力：當(dāng)環(huán)式承載件繞著變速器帶輪在周向上彎曲時(shí)，在其軸向中心處最大；當(dāng)環(huán)式承載件在變速器帶輪之間伸直時(shí)，在其軸向側(cè)處最大。

根據(jù)本公開(kāi)，橫向元件的頂部與環(huán)式承載件之間在其徑向靠外方向上的接觸優(yōu)選發(fā)生在環(huán)式承載件的軸向中心與軸向側(cè)之間的某處，優(yōu)選大致在軸向中心與軸向側(cè)之間的中間處。在傳動(dòng)帶中，該特征可通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：在環(huán)式承載件的相應(yīng)的軸向側(cè)與軸向中心之間，設(shè)置橫向元件的頂部的底側(cè)的、與環(huán)式承載件相對(duì)的最徑向靠?jī)?nèi)延伸部；優(yōu)選地，將該最徑向靠?jī)?nèi)延伸部設(shè)置在與相應(yīng)軸向側(cè)相距環(huán)式承載件(軸向)寬度的八分之一至八分之三的位置處，更優(yōu)選地設(shè)置在與相應(yīng)軸向側(cè)相距該寬度的四分之一的位置處。另外，為了有利地最小化橫向元件的尺寸和重量，頂部的該最徑向靠?jī)?nèi)延伸部設(shè)置在環(huán)式承載件的最靠近橫向元件的中部的軸向側(cè)上。

附加地，根據(jù)本公開(kāi)，可期望加強(qiáng)橫向元件的頂部與環(huán)式承載件之間的所述接觸，以便將環(huán)式承載件夾持在橫向元件的基部與頂部之間，即，增加那之間的摩擦。因此，可減小環(huán)式承載件相對(duì)于橫向元件的移動(dòng)或滑動(dòng)，從而通常對(duì)變速器整體的(動(dòng)力傳輸)效率具有有利效果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了加強(qiáng)所述接觸，可依賴橫向元件在帶輪夾持力作用下的變形。

尤其地，在橫向元件的接觸表面從其基部延伸至中部的情況下發(fā)生期望的變形。此時(shí)，該中部接收軸向引導(dǎo)的帶輪夾持力(的一部分)，因此，中部變形，且相對(duì)于基部稍微旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶著頂部隨它一起旋轉(zhuǎn)。只要橫向元件的中部和頂部相對(duì)于其基部的這種旋轉(zhuǎn)充分大，頂部就將愈加地接合環(huán)式承載件。

顯然，在不施加任何帶輪夾持力的情況下，橫向元件的頂部與環(huán)式承載件之間在徑向上間隔越大，且環(huán)式承載件被夾持在橫向元件的頂部與基部之間越多，就要求中部的這種變形和旋轉(zhuǎn)越大。在帶輪夾持力作用下的中部的變形和旋轉(zhuǎn)可通過(guò)以下方式來(lái)增加：增加接觸表面到中部的延伸程度和/或減小中部的(軸向)厚度，反之亦然。在橫向元件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，接觸表面到中部的延伸程度達(dá)到中部的(軸向)厚度的15％-30％，優(yōu)選達(dá)到該厚度的大約五分之一。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將在下文中基于參照附圖的說(shuō)明通過(guò)示例來(lái)闡述本發(fā)明，在附圖中：

圖1是具有兩個(gè)帶輪和傳動(dòng)帶的變速器的簡(jiǎn)化示意側(cè)視圖；

圖2以傳動(dòng)帶面向它的周向的剖切面的方式示出一種已知傳動(dòng)帶，該已知傳動(dòng)帶具有大致C形的橫向元件；

圖3表示圖2的已知傳動(dòng)帶朝著其軸向的剖視圖；

圖4以剖視圖示出了傳動(dòng)帶的另一已知的實(shí)施例；

圖5表示根據(jù)本公開(kāi)的具有大致C形的橫向元件的新的傳動(dòng)帶；以及

圖6通過(guò)圖5所表示的新的傳動(dòng)帶的橫向元件中的一個(gè)的前視圖示出了本公開(kāi)的第二方面。

具體實(shí)施方式

圖1示意性示出用在例如載客機(jī)動(dòng)車的傳動(dòng)系統(tǒng)中的無(wú)級(jí)變速器的核心部件。該變速器本身是公知的并至少包括第一可變帶輪101和第二可變帶輪102。在該傳動(dòng)系統(tǒng)中，第一帶輪101耦連至發(fā)動(dòng)機(jī)并被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二帶輪102通常借助多個(gè)齒輪耦連至機(jī)動(dòng)車的被驅(qū)動(dòng)的車輪。

變速器帶輪101、102均包括固定至相應(yīng)的帶輪101、102的帶輪軸件103、104的第一錐式帶輪盤(pán)、以及第二錐式帶輪盤(pán)，所述第二錐式帶輪盤(pán)能夠相對(duì)于相應(yīng)的帶輪軸件103、104軸向移位并且僅僅在旋轉(zhuǎn)方向上固定于相應(yīng)的帶輪軸件103、104上。變速器的傳動(dòng)帶10繞著帶輪101、102纏繞，同時(shí)位于帶輪101、102的帶輪盤(pán)之間。如圖1所展示的，變速器中的傳動(dòng)帶10的軌跡包括兩個(gè)直區(qū)段S_T和兩個(gè)彎曲區(qū)段C_T，傳動(dòng)帶10在所述兩個(gè)彎曲區(qū)段C_T處分別繞著兩個(gè)變速器帶輪101、102中相應(yīng)的一個(gè)彎曲。

在變速器的運(yùn)行過(guò)程中，傳動(dòng)帶10被兩個(gè)帶輪101、102的帶輪盤(pán)夾持并夾在兩個(gè)帶輪101、102的帶輪盤(pán)之間，由此通過(guò)摩擦提供帶輪盤(pán)與傳動(dòng)帶50之間的旋轉(zhuǎn)連接。為此，在變速器中提供了作用在每個(gè)帶輪101、102的相應(yīng)的可動(dòng)帶輪盤(pán)上的能夠電子控制的且液壓作用的運(yùn)動(dòng)手段(未示出)。除了在傳動(dòng)帶10上施加夾持力之外，這些運(yùn)動(dòng)手段還控制傳動(dòng)帶在帶輪101、102處的相應(yīng)的徑向位置R1和R2，并且由此還控制了由變速器提供的其帶輪軸件103、104之間的速度比。

已知的傳動(dòng)帶10包括環(huán)式承載件4和多個(gè)橫向元件1，所述多個(gè)橫向元件1沿著環(huán)式承載件4的周向以至少基本上連續(xù)的排安裝在環(huán)式承載件4上。在傳動(dòng)帶10上，橫向元件1能夠沿著環(huán)式承載件4的周長(zhǎng)移動(dòng)，所述環(huán)式承載件4通常包括多個(gè)柔性的金屬環(huán)或帶，該金屬帶以一個(gè)繞著另一個(gè)的方式堆疊，即所述金屬帶相互套疊。

在圖2和圖3中，已知的傳動(dòng)帶10的多種已知實(shí)施例中的一種被示出。圖2中，傳動(dòng)帶10以其朝著周向C的剖視圖被示出，且圖3中以其朝著軸向A的剖視圖被示出，后一剖視圖對(duì)應(yīng)于圖2所示的線III-III。

已知傳動(dòng)帶10的橫向元件1限定出切口或槽5，該切口或槽5朝向傳動(dòng)帶10的第一軸向側(cè)(即圖2中左側(cè))敞開(kāi)，且沿著大致朝向傳動(dòng)帶10的相反的右軸向側(cè)的方向延伸超過(guò)橫向元件1的(軸向)中心，環(huán)式承載件4的對(duì)應(yīng)每個(gè)橫向元件1的小周長(zhǎng)段位于所述槽5中。因此，該傳動(dòng)帶10的橫向元件1成形為近似類似于字母“C”，即，是大致C形的。如圖2中的虛線所示，傳動(dòng)帶10還包括槽5朝右敞開(kāi)的橫向元件10。因此，在傳動(dòng)帶10中，環(huán)式承載件4在軸向A上和徑向R上都通過(guò)橫向元件1受約束。

已知的橫向元件1包括：基部11，其位于槽5之下，即，相對(duì)于槽5徑向靠?jī)?nèi)；頂部13，其相對(duì)于槽5位于徑向外側(cè)；和中部12，其位于槽5的軸向封閉側(cè)，且連接橫向元件1的所述底部11和頂部13。在軸向上，槽5通過(guò)中部12的側(cè)面7和8來(lái)界定；在徑向靠?jī)?nèi)方向上，槽5通過(guò)基部11的支承表面6來(lái)界定，且在徑向靠外方向上，槽5通過(guò)頂部13的凸彎曲的底側(cè)9來(lái)界定。

所謂的傾斜區(qū)域14設(shè)置在橫向元件1的主表面上。該傾斜區(qū)域14代表橫向元件1的厚度基本上恒定的徑向外區(qū)段與橫向元件的沿著徑向向內(nèi)方向縮窄的徑向內(nèi)區(qū)段之間的軸向延伸的過(guò)渡部。通常而言，傾斜區(qū)域14平滑地、凸式地彎曲。當(dāng)相鄰的橫向元件1在傳動(dòng)帶10的彎曲區(qū)段C_T中相對(duì)于彼此傾斜時(shí)，這些橫向元件1(可以)在傾斜區(qū)域14的位置處保持接觸。

在橫向元件1的頂部13上，設(shè)置了從橫向元件1的前主表面3沿著所述周向C突出的突起15。在傳動(dòng)帶10中，該突起插入設(shè)置在傳動(dòng)帶10中相鄰的橫向元件1的相反的表面、即后主表面上的凹部16內(nèi)。這種突起15和凹部16用于防止或至少限制傳動(dòng)帶10的成排橫向元件1中的相鄰橫向元件1之間在徑向R上、通常也在軸向A上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在橫向元件1的任一軸向側(cè)上，橫向元件1均設(shè)有接觸表面2，以用于與變速器帶輪101、102的帶輪盤(pán)進(jìn)行摩擦接合。這些帶輪接觸表面2以一夾角相互定向，該夾角對(duì)應(yīng)于帶輪101、102的帶輪盤(pán)之間的夾角。

在該已知類型的傳動(dòng)帶10中，橫向元件1的頂部13、尤其是頂部13的所述底側(cè)9，在環(huán)式承載件4的軸向側(cè)處接合環(huán)式承載件4的徑向外側(cè)。

圖4中，示出了傳動(dòng)帶10的第二已知的實(shí)施例。在已知的傳動(dòng)帶10的該第二實(shí)施例中，橫向元件1的槽5的延伸與軸向A對(duì)齊。因此，在傳動(dòng)帶10的該第二實(shí)施例中，環(huán)式承載件4靠近僅一個(gè)軸向側(cè)通過(guò)橫向元件1、即通過(guò)橫向元件1的中部12的側(cè)面8界定。并且，在傳動(dòng)帶10中，環(huán)式承載件4在兩個(gè)軸向側(cè)上通過(guò)兩個(gè)相繼的橫向元件1的這些側(cè)面8界定，所述兩個(gè)相繼的橫向元件相對(duì)于其軸向中間而言具有彼此成鏡像的形狀。

在傳動(dòng)帶10的該第二已知的實(shí)施例中，橫向元件1的頂部13、尤其是頂部13的所述底側(cè)9沿著環(huán)式承載件4的整個(gè)(軸向)寬度接觸環(huán)式承載件4的徑向外側(cè)。實(shí)際上，現(xiàn)實(shí)中，在該已知的傳動(dòng)帶設(shè)計(jì)中，因?yàn)榄h(huán)式承載件4的輕微的寬度上的凸彎曲(由于基部11的在徑向靠?jī)?nèi)方向上界定槽5的支承表面6的凸彎曲(未示出)引起)，這種接觸起初且主要地發(fā)生在環(huán)式承載件4的軸向中間處。

圖5中示出了根據(jù)本公開(kāi)的傳動(dòng)帶10的一個(gè)新的設(shè)計(jì)。該新的傳動(dòng)帶10與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于橫向元件1的頂部13的形狀，尤其是頂部13的底側(cè)9的形狀。該圖5中還包括了橫向元件1自身的側(cè)視圖。

如圖5所示且類似于已知的傳動(dòng)帶10，該新的傳動(dòng)帶10也包括兩種類型的橫向元件1、1'，所述兩種類型的橫向元件1、1'相對(duì)于其軸向中間而言彼此成鏡像形狀，且至少優(yōu)選交替地被合并在傳動(dòng)帶10中。然而，在該新的傳動(dòng)帶10中，與已知的傳動(dòng)帶10相比，實(shí)現(xiàn)了：橫向元件1的頂部13遠(yuǎn)離環(huán)式承載件10的軸向中間及其軸向側(cè)而接合環(huán)式承載件10、即與環(huán)式承載件10產(chǎn)生接觸。為此，在環(huán)式承載件4中通過(guò)這種接觸所產(chǎn)生的附加應(yīng)力不增加環(huán)式承載件4的、由于其在傳動(dòng)帶10操作過(guò)程中的彎曲而產(chǎn)生的最高應(yīng)力水平，至少與已知的傳動(dòng)帶10相比不直接地增加且因而以較少的程度增加。因此，提高了傳動(dòng)帶10的耐久性和/或負(fù)載承受能力。

在該新的傳動(dòng)帶10中，橫向元件1的頂部13的底側(cè)9設(shè)有它的最低的、最徑向靠?jī)?nèi)的位置P，因此，在底側(cè)上最靠近支承表面6的該位置P與中部12的側(cè)面8和基部11的支承表面6的軸向中間都間隔開(kāi)，即，定位成在軸向上遠(yuǎn)離中部12的側(cè)面8和基部11的支承表面6的軸向中間。優(yōu)選地，頂部13的底側(cè)9的該最低位置P不限于單個(gè)點(diǎn)，而是以所述底側(cè)9的直線部分的形式設(shè)置，以便通過(guò)將所述接觸應(yīng)力在一定的表面面積上分布來(lái)限制所述接觸應(yīng)力。附加地，該最低位置P優(yōu)選地位于中部12的側(cè)面8與基部11的支承表面6的軸向中間之間的大致中間處。

因此，根據(jù)本公開(kāi)，橫向元件1的頂部13的朝向環(huán)式承載件4的底側(cè)9成形為：在橫向元件1相對(duì)于環(huán)式承載件4旋轉(zhuǎn)或移轉(zhuǎn)的情況下，起初遠(yuǎn)離環(huán)式承載件4的(軸向)側(cè)和(軸向)中間而接觸環(huán)式承載件4。

圖6中，以前視圖再次示出了該新的傳動(dòng)帶10的橫向元件1，以示出本公開(kāi)的第二方面。也就是，可期望增加橫向元件1的頂部13與環(huán)式承載件4之間的摩擦力。根據(jù)本公開(kāi)，這可通過(guò)將接觸表面2從基部11延伸至中部12來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖6所示。因此，中部12將在由帶輪101、102施加在接觸表面2上的夾持力的作用下變形，該變形使得頂部8及其底側(cè)9的所述最低位置P徑向向內(nèi)移位，如圖6中以虛線9*所示(只不過(guò)以夸大的方式)。尤其在這方面，至少對(duì)于橫向元件1由金屬、尤其是由碳素鋼制成的情況而言，接觸表面2延伸到橫向元件1的中部12的延伸程度L達(dá)到中部12的(軸向)寬度W的15％-30％。

除了前述說(shuō)明與附圖的所有細(xì)節(jié)以外，本發(fā)明還涉及并包括所附權(quán)利要求的所有特征。權(quán)利要求中括號(hào)內(nèi)的附圖標(biāo)記沒(méi)有限定權(quán)利要求的范圍，而是僅僅提供了相應(yīng)特征的非約束性示例。權(quán)利要求中的特征可以根據(jù)情況以給定的產(chǎn)品或以給定的工藝單獨(dú)使用，但是這些特征中的兩個(gè)或兩個(gè)以上所形成的任意組合也能夠被使用。

由本發(fā)明所說(shuō)明的本發(fā)明沒(méi)有局限于本文所明確提及的實(shí)施例和/或示例，而是涵蓋了其修改、改型和實(shí)際應(yīng)用，特別涵蓋了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員所能想要的那些修改、改型和實(shí)際應(yīng)用。