用于无级变速器的具有大致V形的横向元件的传动带的制作方法

本发明涉及一种用于无级变速器的传动带，所述无级变速器具有两个带轮，这两个带轮用于在其至少局部锥式的带轮盘之间容置传动带。已知的传动带包括环式(即环状)承载件以及多个横向元件，所述承载件包括至少一个但通常是一组套叠的柔性环，所述多个横向元件沿着环式承载件的周向一起形成基本上连续的排。传动带的所述柔性环和所述横向元件通常都由金属制成，尤其是由钢制成。

背景技术：

每个横向元件均包括相对于传动带的周向而言主要沿宽度方向(即轴向)延伸的基部以及两个柱部，所述基部具有至少有效地梯形化的轮廓，所述柱部从基部的相应的轴向侧沿着大致垂直于传动带的前述轴向和周向的方向、即沿着径向延伸。每个横向元件由此在其柱部与基部之间限定出的居中定位的开口，其中，环式承载件的一小周向段容置在所述开口中。基部和柱部是已知横向元件的一体部件。这样的具有有效V形的横向元件的传动带例如从欧洲专利公开文献No.EP-1219860-A、尤其是其图6中获知。

在横向元件的基部中，在横向元件的前主表面上，设置了所谓的倾斜区域。该倾斜区域是横向元件的厚度(即在所述周向上的尺寸)基本上恒定的径向外区段与横向元件的沿径向向内方向至少有效缩窄的径向内区段之间的轴向延伸过渡部。横向元件的该倾斜区域和渐窄的内区段允许相邻的横向元件在变速器中传动带的弯曲轨迹部分处相互倾斜，同时这些相邻的横向元件至少通过倾斜区域中轴向定向的接触线保持物理接触。应当注意，倾斜边缘在两个变速器带轮处的相应的径向位置之间的比确定了带轮之间的以及变速器的(旋转)速度比。

另外，在横向元件的柱部上，设置了从前主表面大致沿周向突出的突起。在传动带中，所述突起插入设置在传动带中的相邻的横向元件的相反的表面上、即后主表面上的凹部内。这种突起和凹部用来防止或至少限制传动带的一排横向元件中的相邻横向元件之间至少沿径向、但通常还包括沿轴向的相对运动。

在横向元件的基部的任一轴向侧上，横向元件设有用来与变速器带轮的带轮盘进行摩擦接合的接触表面。这些带轮接触表面以一夹角相互定向，该夹角表示带角度，并与由带轮的锥式带轮盘所限定的锥式带轮盘之间的夹角至少近似地匹配，后述夹角表示带轮角度。进一步而言，这些带轮接触表面要么被皱褶化，要么设置有显著的表面粗糙结构，以使得只有皱褶轮廓或表面粗糙结构的顶峰处与带轮盘接触。这种特别的特征实现了：可以使应用在已知变速器中的冷却油容置在具有皱褶轮廓或表面粗糙结构的带轮中，由此改善传动带与变速器带轮之间的摩擦情况。

在变速器的运行过程中，传动带的位于变速器的驱动带轮的带轮盘之间的横向元件通过这些带轮盘在这些横向元件的带轮接触表面上所施加的摩擦力而被沿着带轮盘的旋转方向驱动。这些后述被驱动的横向元件沿着传动带的环式承载件的周向推动在前的横向元件并最终仍通过摩擦来旋转地驱动变速器的从动带轮。为了在横向元件与变速器带轮的带轮盘之间形成这种摩擦(力)，带轮的带轮盘在轴向上靠向彼此，从而使带轮盘沿其轴向在横向元件上施加彼此相反的夹持力。

根据EP-1219860-A，必须防止横向元件与环式承载件分离，尤其在传动带的位于变速器带轮之间的直区段上防止分离。出于该特定目的，现有技术中提出了多种解决方案。例如EP-0014013-A和JP2002-195352A教导了将横向元件的柱部设计成带有钩部，所述钩部沿着轴向在环式承载件的相应轴向侧上方延伸，而许多其他文献、比如EP-0026534-A、JP-2138533(B)和US-4604082(A)教导了：在环式承载件已经嵌入开口中后，提供手段以封闭柱部与基部之间的开口。相比之下，根据EP-1219860-A，解决方案针对横向元件的柱部相对于基部的高度、即径向延伸尺度，所述高度不关联于环式承载件的(径向)厚度，而是关联于在传动带的周向上横向元件之间的间隙或游隙。最后，JP S58-109748教导了将横向元件设计成带有仅一个钩部，即，两个柱部中的仅一个设有钩部，所述钩部沿着轴向在环式承载件的相应的轴向侧上方延伸。然而，在该情况下，两种类型的这种横向元件包括在传动带中，每个这种类型均具有与横向元件的两个柱部中的不同的一个相应的钩部，从而在传动带中，环式承载件的两个轴向侧都相对于传动带的成排的横向元件在径向上受约束。

JP S58-109748的已知解决方案通过将横向元件相继地安装到环式承载件上而提供了传动带的相对较方便的组装，其首先将环式承载件嵌在横向元件的基部与钩部之间，同时后者处于相对于环式承载件旋转的定向，并随后将相应的横向元件相对于环式承载件旋转，并使其形成正确的相对对齐。然而，JP S58-109748仍未提及尤其是钩部的尺寸和/或如何相对于传动带的横向元件和环式承载件的其他尺寸来确定这些尺寸。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种传动带的新颖设计，其使得传动带能够相对较容易地组装，同时使横向元件的柱部中的一个或两个设有钩部。

附图说明

根据本发明的传动带在权利要求中限定。另外，本发明的主题在下文中基于参照附图的说明通过示例来阐述，在附图中：

图1是具有两个带轮和传动带的变速器的简化示意侧视图；

图2以传动带面向它的周向的剖切面的方式示出一种已知传动带，该已知传动带具有大致V形的横向元件，该图还包括传动带的仅横向元件的单独侧视图；

图3以前视图和侧视图示出了已知传动带的大致V形横向元件的另一已知实施例；

图4示出了根据本发明的两种类型的横向元件；

图5示出了被包括在传动带中的根据图4的两种类型的横向元件；以及

图6表示图5的示意性视图，其中，示出了传动带的多个尺寸。

具体实施方式

图1示意性示出用在例如载客机动车的传动系统中的无级变速器的核心部件。该变速器本身是公知的并至少包括第一可变带轮101和第二可变带轮102。在该传动系统中，第一带轮101耦连至发动机并被发动机驱动，第二带轮102通常借助多个齿轮耦连至机动车的被驱动的车轮。

变速器带轮101、102均包括固定至相应的带轮101、102的带轮轴件103、104的第一锥式带轮盘、以及第二锥式带轮盘，所述第二锥式带轮盘能够相对于相应的带轮轴件103、104轴向移位并且仅仅在旋转方向上固定于相应的带轮轴件103、104上。变速器的传动带50绕着带轮101、102缠绕，同时位于带轮101、102的带轮盘之间。如图1所展示的，变速器中的传动带50的轨迹包括两个直区段S_T和两个弯曲区段C_T，传动带50在所述两个弯曲区段C_T处分别绕着两个变速器带轮101、102中相应的一个弯曲。

在变速器的运行过程中，传动带50被两个带轮101、102的带轮盘夹持并夹在两个带轮101、102的带轮盘之间，由此通过摩擦提供带轮盘与传动带50之间的旋转连接。为此，在变速器中提供了作用在每个带轮101、102的相应的可动带轮盘上的能够电子控制的且液压作用的运动手段(未示出)。除了在传动带50上施加夹持力之外，这些运动手段还控制传动带在带轮101、102处的相应的径向位置R1和R2，并且由此还控制了由变速器提供的其带轮轴件103、104之间的速度比。

已知的传动带50包括环式承载件8和多个横向元件1，所述多个横向元件1沿着环式承载件8的周向以至少基本上连续的排安装在环式承载件8上。在传动带50上，横向元件1能够沿着环式承载件8的周长移动，所述环式承载件8通常包括多个柔性的金属环或带，所述金属带以一个绕着另一个的方式堆叠，即所述金属带相互套叠。

在图2中，传动带50的多种已知实施例中的一种被示出。在图2的左侧，传动带50的剖视图被示出，图2的右侧包括传动带50的侧视图。从图2可以看出，传动带50的横向元件1的形状大致类似于字母“V”，即为大致V形，借此，横向元件1的侧边之间的夹角设计成与变速器带轮101、102的锥式带轮盘之间的夹角密切匹配。

横向元件1包括基部10和两个柱部11，其中，基部10沿着传动带50的轴向延伸，柱部11中的每一个从基部10的相应的轴向侧沿着传动带50的径向延伸。在横向元件1的厚度方向上，横向元件1在它的前主表面3与后主表面4之间延伸，所述前主表面3与后主表面4均定向成至少大致面向传动带50的周向。在横向元件的柱部11与基部10之间限定出开口5，环式承载件8的一小周向段位于所述开口5中。

在横向元件1的基部10上，所谓的倾斜区域4设置在横向元件1的前主表面3上。该倾斜区域4代表横向元件的厚度基本上恒定的径向外区段与横向元件的沿着径向向内方向缩窄的径向内区段之间的轴向延伸的过渡部。通常而言，倾斜区域4平滑地、凸式地弯曲。当相邻的横向元件1在传动带50的弯曲区段C_T中相对于彼此倾斜时，这些横向元件1(可以)在倾斜区域4的位置处保持接触。

在横向元件1的每个柱部11上，设置了从前主表面3大致沿着周向突出的突起6。在传动带50中，突起6插入设置在相邻的横向元件1的相反的表面、即后主表面3上的凹部7内，以限制相邻横向元件1之间的相对运动。

在横向元件1的轴向侧上，横向元件1设置有用于与变速器带轮101、102(变速器带轮101、102的带轮盘)接触的接触表面12。

为了防止已知传动带50的横向元件1与其环式承载件8分离，尤其在环式承载件8的直区段S_T上分离，设置了柱部11，所述柱部11相对于横向元件1的基部10具有限定的最小高度或径向延伸尺度。

为了上述目的，还已知的是使横向元件1的柱部11设有钩部9，所述钩部9在轴向上在开口5的一部分上方突悬。横向元件1该特定的已知设计在图3中示出。这些钩部9接合环式承载件8的轴向侧，以防止横向元件1沿着径向向内方向相对于环式承载件8分离。

尽管尤其地横向元件1的该已知设计在现有技术中经常被提及，但是它要求环式承载件8在组装过程中变形至相当大的程度，如图3中以虚轮廓线8和箭头所示。因此，根据钩部9在开口5上方突悬的量，传动带50的组装愈加受到阻碍和/或变得复杂。然而，如果钩部9在轴向上的延伸程度、即钩部9的突悬程度太小，横向元件1在操作过程中就可与环式承载件8分离。

为了便于组装传动带50，在现有技术中提出了将两种类型I，II的横向元件1包括在传动带50中，且每种类型I，II的横向元件1分别设有仅一个限定出钩部13的柱部11，具有钩部13的该一个柱部11位于所述两种类型I，II的横向元件1的相反轴向侧上。

图4提供了两种类型I，II的横向元件1的一个可能的实施例。在图4中以前视图和剖视图A-A示出的第一类型I的横向元件1设有具有钩部13的左侧柱部11-l，该钩部13显著大于相反的、即右侧柱部11-r的钩部14。因此，第一类型I的横向元件1的左侧柱部11-l的钩部13与其右侧柱部11-r的钩部14相比在轴向上延伸得更远。根据本发明，相反地，在图4中仅以前视图示出的第二类型II的横向元件1设有具有钩部14的左侧柱部11-l，所述钩部14显著小于右侧柱部11-r的钩部13。

图5中，包括两种类型I，II的横向元件1的传动带50以其剖视图示出，该剖视图类似于图2中已知传动带2的剖视图。对于一个横向元件1-a而言完整的外轮廓在图5中可见，该特定的横向元件1-a在传动带50中处于随后的横向元件1-b之前，对于该随后的横向元件1-b而言仅较大的钩部13-b是可见的。因此，图5中在前的、且其较大的钩部13-a与其右侧柱部11-r相对应的横向元件1-a对应于图4中类型II的横向元件1，而图5中另一、即随后的、其较大的钩部13-a与其左侧柱部11-l相对应的横向元件1-b对应于图4中类型I的横向元件1。从该图5清楚可知，被包括在传动带50中的、不同类型I，II的两个相继的横向元件1的较大钩部13-a，13b之间的宽度或轴向距离显著小于每个单独的横向元件1的钩部13，14的轴向距离。因此，单独的横向元件1可相对较容易地安装在环式承载件8上。然而，一旦传动带完全组装，通过两种类型I，II的工作横向元件1的较大钩部13以及传动带50中共同工作的相邻横向元件1的成对的突起6和凹部7，就有效地防止了横向元件1沿着径向向内方向与环式承载件8分离。

为了最优地分布环式承载件8与所述两种类型I，II的横向元件1之间的接触，所述两种类型I，II的横向元件1以交替的方式被包括在传动带50中。

图6中再次示出了图5所示的传动带50，然而，图6中以示意性的方式且未按比例示出。尤其地，环式承载件8的以及横向元件1的中心开口5的实际的修圆的形状以矩形来近似，且环式承载件8在开口5中相对于横向元件在轴向和径向上的游隙被夸大。另外，在图6中，虚轮廓线示出了横向元件1-a和环式承载件8在传动带50组装过程中的相对移动。

以图6的尺寸，安装横向元件1是不成问题的。然而，在实际中，环式承载件8相对于开口5的径向游隙和轴向游隙优选被选择成远小于图中所示的情况，从而钩部13的或钩部13，14的轴向延伸尺度变得更为关键。实际上，根据本发明，在这方面存在最佳情况。

根据本发明：

-开口5的径向延伸尺度(高度)R5；

-开口5的轴向延伸尺度(宽度)A5；

-环式承载件8的径向延伸尺度R8；

-环式承载件8的轴向延伸尺度A8；和

-最大的或仅有的钩部13的轴向延伸尺度A13

的尺寸应至少满足以下关系：

A13>A5-A8 (1)

A13<A5-(A8*R8/R5) (2)

通过这两个式(1)和(2)，钩部13的最佳轴向延伸尺度依赖于环式承载件8与该钩部13之间的径向游隙。

在实际中，可优选地对最大的或仅有的钩部13的轴向延伸尺度A13应用安全裕度，优选为至少10％的安全裕度，更优选为至少25％的安全裕度。

如果也应用第二、较小的钩部14，其轴向延伸尺度A14就应小于环式承载件8与横向元件1的开口5之间的轴向游隙的一半：

A14<0.5*(A5-A8) (3)

在该后一情况下，式(1)和(2)的精确度基本上可以以如下方式提高：

A13>(A5-A14)-A8 (4)

A13<(A5-A14)-(A8*R8/R5) (5)

环式承载件8位于开口5中的以及相对于横向元件1的径向游隙和轴向游隙通常由传动带50的应用场合来限定，且实际上对于轴向游隙而言将具有范围为0.5-1.0mm的值，且对于径向游隙而言将具有范围为0.1-0.25mm的值。

除了左侧和右侧柱部11-l，11-r的设计以及更特别是其相应的钩部13，14的设计之外，两种类型I，II的横向元件1根据其如图4所示的实施例是同样成形的。然而，这并不是必须的。相反，使横向元件1在所述两种类型I，II之间的其他设计特征存在不同是有益的。例如，厚度对于所述两种类型I，II的横向元件1而言可以不同，即，可不同地设置。在该情况下，且尤其为了减轻变速器操作过程中由传动带产生的噪音，将所述两种类型I，II的横向元件1以无规律的或随机的次序包括在传动带50中是有利的。

除了前述说明与附图的所有细节以外，本发明还涉及并包括所附权利要求的所有特征。权利要求中括号内的附图标记没有限定权利要求的范围，而是仅仅提供了相应特征的非约束性示例。权利要求中的特征可以根据情况以给定的产品或以给定的工艺单独使用，但是这些特征中的两个或两个以上所形成的任意组合也能够被使用。

由本发明所说明的本发明没有局限于本文所明确提及的实施例和/或示例，而是涵盖了其修改、改型和实际应用，特别涵盖了相关领域技术人员所能想要的那些修改、改型和实际应用。