配备有可变带轮和具有互相接触的横向段的传动带的无级变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种无级变速器。这样的变速器被普遍知晓、例如从欧洲专利申请EP-A-1221564中知晓。
【背景技术】
[0002]已知的变速器包括两个可变带轮以及传动带，所述传动带在夹持在每个变速器带轮的一对带轮盘之间的同时绕着带轮运行。通过变速器带轮的以互相协作的方式的同时调节、特别是变速器带轮的带轮盘的分离的同时调节，传动带在每个这样的带轮上所运行的半径可被改变，从而变速器带轮的旋转速度比即传动比也被改变。这种类型的变速器通常应用在机动车、特别是客车的传动系中。
[0003]已知的传动带设置有两个基本部件、即多个环状带件和多个横向段。环状带件以两个层叠组件的方式设置，每个这样的带组件由多个同心布置的、即嵌套的环状带件组成。在传动带上，所述带件平行布置并且在宽度上、即在轴向上被横向段的第一部分相互隔开。横向段互相连续地布置从而沿着带组件的大致整个周向形成连续的一排。除了在带组件之间延伸以外，横向段还在带组件的下方、即带组件径的向内侧上延伸，并且在带组件的上方、即在带组件的径向外侧上延伸。由此，横向段相对于带组件在轴向和径向上的运动被限制。然而，在理论上，横向段可沿着带组件的周向移动。对于这种类型的传动带，该传动带的横向段被带组件收容和引导的同时，从一个带轮至另一带轮地相互推动。
[0004]为了使传动带能够遵循弯曲轨道、特别是在变速器带轮的带轮盘之间遵循弯曲轨道，横向段的底部、即径向内部在径向向内方向上缩窄。该底部包括横向段的主体表面的外凸弯曲部形式的所谓的倾斜边缘，所述倾斜边缘在横向段的宽度方向上延伸并且所述倾斜边缘在横向段的底部与顶部即径向外部之间形成平滑过渡部，所述横向段的径向外部大多数设置有至少与缩窄的底部相比大致恒定的厚度。在所述弯曲轨道上，传动带上相邻的一对横向段相对于彼此略微倾斜，从而相邻的横向段之间的接触(仅仅)发生在这样的横向段对的一个横向段的倾斜边缘处，该接触在理论上是沿着接触轴向线的。随着相邻横向段之间的倾斜角从横向段平行对齐时的零度增大至传动带的轨道弯曲程度最大时的某一最大度数值，所述接触轴向线在径向向内方向上移动。
[0005]根据文献EP-A-1221564，倾斜边缘依据较大曲率半径外凸弯曲，由此，接触轴向线的在传动带在变速器带轮的带轮盘对之间的最大运行半径和最小运行半径之间的总径向向内位移是可观的。根据文献EP-A-1221564，通过这种方式，与其传动带设置有具有更剧烈弯曲的倾斜边缘的横向段的变速器相比，这种变速器所提供的传动比范围被有利地扩大。这是因为传动比等于倾斜边缘上的接触轴向线在两个带轮处的径向位置之间的商。通过在倾斜边缘上采用较大曲率半径，倾斜边缘上的接触轴向线的径向位置之间的差并且由此之间的商可被增大而无需改变变速器带轮的大小或形状。文献EP-A-1221564以示例方式提出:通过将倾斜边缘的曲率半径从6mm增大至60mm，最极限的传动比(由一个变速器带轮处的所述接触轴向线的最大径向位置与另一变速器带轮处的接触轴向线的最小径向位置之间的商给出)增加大于3%。
[0006]根据文献EP-A-1221564的传动带的设计、即由此产生的变速器的传动比范围的增大被知晓会带来缺点。也即，在变速器的传动带的旋转期间，横向段和带组件之间会产生摩擦损失，该摩擦损失正比于变速器的操作期间所发生的横向段和带组件之间的旋转速度差并且正比于倾斜边缘上的接触轴向线的所述径向位置与带组件(的径向内表面)之间的(径向)距离。由此，当为了获取有利的更大的传动比范围而根据EP-A-1221564采用大曲率半径的倾斜边缘时，就必须接受随之产生的减小的变速器效率。
【发明内容】
[0007]本发明立足于上述现象、特别是旨在仍然实现扩大的传动比范围的同时减少变速器效率的损失。
[0008]本发明的技术方案所基于的一个重要观点在于变速器可对于两个变速器带轮设计不同的传动带最小运行半径，这在实际中已经经常如此设计。特别地，由驱动带轮(连接至车辆发动机)提供的最小运行半径在实际中大多数小于由受驱带轮(连接至车辆的受驱车轮)提供的最小运行半径。这种已知的变速器的非对称设计、即变速器的带轮的非对称设计与现有变速器在机动车辆中的主要应用密切相关。
[0009]在变速器的机动车辆应用中，在车辆的起步(take-off)时传动带位于驱动带轮的最小运行半径处，而在(中等至高的)恒定车辆速度时位于受驱带轮的最小运行半径处，从而提供所谓的超速传动比(Overdrive transmiss1n rat1)。由此，当变速器处于(车辆)起步模式(take-off mode)时，传动带的平均速度低于超速状态(Overdrive)。进一步而言，在正常操作期间，变速器将以远长于起步模式的超速传动比操作。由此，如果变速器被对称地设计、即使两个变速器带轮具有相同的最小运行半径，施加在其传动带上的(疲劳)载荷将在起步模式中远远小于超速状态。由此，通过降低驱动带轮的最小运行半径使其低于受驱带轮的最小运行半径，可以使得所述载荷得以相等，同时提高了车辆在起步时的所谓的启动性能。
[0010]由此，在变速器的已知的非对称设计中，相邻横向段之间在倾斜边缘的底侧上(为上述限定的径向上的底侧)的接触仅仅发生在为传动带提供可能的最小运行半径的一个变速器带轮上。这是由于上面解释的原因:相邻横向段之间的所述倾斜角随着传动带的轨道的弯曲度的增加而增加、即随着它的运行半径的减小而增加，并且随着所述倾斜角的增加，倾斜边缘上的接触轴向线在径向向内方向上位移。当然，相邻横向段之间在倾斜边缘的径向外段或径向顶侧上的接触将在两个变速器带轮上发生。
[0011]根据本发明，已知变速器的非对称设计通过改变倾斜边缘在其所述顶侧和底侧之间的设计，使得在没有摩擦导致的变速器效率的显著损失的情况下使扩大传动比范围的目标的实现成为可能。特别地，倾斜边缘的所述底侧设置有这样的部段，该部段以直线延伸或根据相对较大的曲率半径、至少比倾斜边缘的顶侧的(一个或多个)曲率半径更大的曲率半径外凸弯曲。通过这种方式，实现了:至少当传动带在驱动带轮处以可能的最小运行半径运行时，相邻横向段之间的接触轴向线在径向向内方向上位移了显著的量从而增大传动比范围，而至少当传动带在受驱带轮处以可能的最小运行半径运行时，相邻横向段之间的接触轴向线保持为相对接近带组件从而减小横向段和带组件之间的摩擦损失。在优选的实施例中，倾斜边缘的曲率半径在倾斜边缘的底侧的所述至少一个部段和所述顶侧之间非连续地变化。在另一优选实施例中，倾斜边缘的底侧的平均曲率半径大于其顶侧的平均曲率半径。在这两种情况的任一情况下，倾斜边缘的底侧的曲率半径优选地增加到其顶侧的曲率半径的10倍或10倍以上。
【附图说明】
[0012]上述观点和基于观点的设计思路将进一步参考附图予以解释，在所述附图中，相同的附图标记指代相同或类似的部件。所述附图为:
[0013]图1为具有两个带轮和传动带的已知无级变速器的示意图；
[0014]图2为根据图1的传动带的横向段的侧视图和前视图；
[0015]图3为示出已知变速器的操作特性的图表；
[0016]图4为根据本发明的横向段的倾斜边缘的两个可能实施例的视图；并且
[0017]图5为根据本发明的变速器的操作特性与已知变速器相比较的图表。
【具体实施方式】
[0018]图1为已知的无级变速器的主要部件的示意图。该变速器包括具有一对带轮盘的驱动带轮I和具有一对带轮盘的受驱带轮2。传动带3绕着带轮1、2缠绕的同时夹持在所述带轮的轮盘之间，由此使得该传动带传动地连接带轮1、2。
[0019]在带轮1、2的带轮盘之间，传动带3的一部分在具有由相应带轮1、2的带轮盘的轴向分离程度决定的曲率半径Rr的弯曲轨道上运行。每个带轮1、2的至少一个带轮盘可轴向位移，由此使得带轮盘之间的所述轴向分离程度可被改变，从而改变传动带运行的半径Rr并且由此改变变速器提供的(旋转)速度比。由驱动带轮提供的运行半径Rr的范围通常大于由受驱带轮提供的运行半径Rr的范围。更具体地，由驱动带轮I提供的最小运行半径Rr-minl可或多或少地小于由受驱带轮2提供的最小运行半径Rr_min2。
[0020]传动带3包括多个横向段5和两个带组件4，所述传动带3在图2中更详细地示出。图2提供了传动带3在其纵向或周向上以及在其横向或轴向上的视图。带组件4示出为由多个互相套设的环状带件6组成。横向段5示出为设置有从横向段5的前主体表面突出的立柱10，所述立柱10用于与横向段5的后主体表面上设置的孔(未示出)相互配合，从而在传动带3上相互定位相邻的横向段5。图2进一步示出前主体表面包括外凸弯曲部或倾斜边缘12，该外凸弯曲部或倾斜边缘12在轴向上于横向段5的整个宽度上延伸，由此使得横向段5包括厚度相对恒定的径向外顶部13和在径向向内方向上缩窄的、至少有效地缩窄的径向内底部14。
[0021 ] 在传动带3的于带轮1、2处的所述弯曲轨道上，传动带3的相邻横向段5相对于彼此倾斜，由此这些段5沿着这些段5中的一个的倾斜边缘12上的接触轴向线7彼此接触。从图2还可以看出，随着彼此相邻的横向段5对之间的倾斜角α从这些段5平行对齐时的零度增加至传动带的轨道弯曲最剧烈(Rr-minl ；Rr-min2)时的最大的某一角度值，由于倾斜边缘12的曲率R12，所述接触轴向线7在径向向内方向上移位(7’ 一 7〃)。
[0022]在图3的图表中，以度为单位的所述倾斜角α和传动带3在带轮1、2处的弯曲轨道的运行半径Rr之间的关系的示例以实线给出。进一步而言，图3的图表的虚线示出了所述接触轴向线7相对于相邻横向段5相互平行对齐时的径向向内位移RID与所述运行半径Rr之间的关系。图3的图表由变速器的实际实施例确定，在该变速器中，横向段具有1.8mm的厚度并且设置有曲率半径R12为20mm的倾斜边缘。
[0023]从图3的图表可以看出，通过相对较大半径R12的倾斜边缘12，所述接触轴向线7的约1.5mm的可观的径向向内位移RID被建立，从而传动比范围相对于由变速器带