专利名称：传动带和用于传动带的横向元件的制作方法
技术领域：
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各自
形成V形凹槽的两个可变皮带轮，所述传动带具有包括两个相邻环形带组
的载体，每个组包括多个同心套装的相对较薄的带，其中布置横向元件。 每个横向元件具有彼此相反定位的两个切口，用于以如下方式容纳带组， 即，横向元件的第一部件在带组下方延伸、横向元件的第二部件位于带组
之间并且横向元件的第三部件在带组上方延伸。从EP-A-0014013中可以了 解到这种类型的传动带。
背景技术：
当相对于横向元件来描述方向时，总是假定横向元件处于直立位置， 如图2以正视图所示。在该图中，传动带的纵向和/或移动方向与图所在的 平面成直角。
切口内表面的形状必须满足某些要求以确保传动带的良好操作。特别 地，该形状影响作为传动带易损部件的带组的良好操作。所述带组承受相 对较大的拉伸载荷，在此过程中产生极大的可变弯曲载荷，所述拉伸载荷 部分地取决于变速器选定的传动比。在变速器中的传动带的操作过程中， 横向元件至少在皮带轮上被沿径向向外推靠在带组上，同时所述内表面至 少在横向元件所述第一部件的位置上接触相应带组。内表面的这一部分在 下文被称为鞍形表面。例如从GB-A-2013116中已知的是将鞍形表面设计成 双曲表面，也就是说在传动带的横向上以及纵向上。
根据现有技术，鞍形表面在传动带纵向上的曲线形成具有单一曲率半 径的圆弧拱，所述曲率半径还被称为短鞍半径。短鞍半径被选定为使得其 小于变速器皮带轮上的传动带的最小运行半径。出于这一方案，假定的是 防止带组与横向元件的鞍形表面与前或后表面之间并定向在传动带纵向上 的相对尖锐的过渡部分形成接触。否则，可能在带组上产生显著的接触应
力，从而尤其导致其疲劳载荷的增大，这对传动带的使用寿命是不利的。
发明内容
根据本发明，在实践中发现的是上述方案的确能够提高传动带的使用 寿命，但后者仍然实质上由带组的最后断裂来决定。因此本发明的目的是 尤其通过降低带组上的载荷，更尤其是通过进一步改进横向元件的设计来 进一步提高传动带的使用寿命。
根据本发明通过权利要求1的特征部分实现所述目的。所述传动带防 止带组的外带与切口的上边界表面的前和后边缘形成接触，从而使横向元 件可以相对于带组自由移动，尤其是自由旋转。在这种情况下通过在带组 的径向高度与切口的径向高度之间允许的误差产生所述自由移动。
本发明尤其针对GB-A-2013116公开的方案总体在传动带使用寿命方 面的积极效果不满足预期要求。这是由于带组中的外带的最后断裂，这一 现象显然是因为与横向元件在带组或上边界表面上方延伸的第三部件的 (摩擦)接触，尤其是利用定向在传动带的纵向上的横向元件的前和后表 面与相对尖锐的过渡部分形成接触。
顺便说，根据本发明，传动带纵向上的上边界表面的最小所需曲率优 选设置成具有单一 曲率半径的圆弧拱形。
通过应用上述方案，带组中的外带的疲劳使用寿命得到提高，并且如 果这一新方案与短鞍半径应该被选定为小于传动带的最小运行半径这一已 知方案组合应用，则还可以作为总体提高带组和传动带的操作使用寿命。
为了阐明本发明，参照附图对传动带的示意性实施方式进行描述，图
中
图1示意性表示传动带的侧视图2表示传动带的横截面图3表示传动带的横向元件的侧视图4示意性表示处于两个相互不同定向的传动带的横向元件和带组的 横截面图5示意性表示处于两个相互不同定向的根据本发明的横向元件以及 带组的横截面图；以及
图6示意性表示处于两个相互不同定向的根据本发明的另一横向元件 以及带组的横截面图。
具体实施例方式
图1的示意图表示在两个皮带轮1， 2上运行的传动带3。在所示位置， 上皮带轮l比下皮带轮2旋转更快。通过改变两个部件(在本申请中是构 成每个皮带轮l， 2的锥形盘4， 5)之间的距离，可以改变传动带3在相应 皮带轮l， 2上的所谓的运行半径R，由此两个皮带轮l， 2之间的速度差 按照要求得到改变。这是改变两轴之间转速差的已知方式。
在图2中，以横截面图示出了传动带3。该图表示两个带组31的横截 面图以及横向元件32的正视图，所述传动带3包括布置在带组31周边上 的多个横向元件32。横向元件32以及带组31的带都由金属制成。横向元 件32能够在带组31的纵向上自由移动，使得当力在皮带轮l， 2之间传递 时，通过横向元件32相互压靠传递所述力。在本申请中的带组31引导横 向元件32。
在此所示的示例性实施方式中，带组31包括五个带，尽管如此，实践 中带组31经常包括更多的带，通常为九个、十个或十二个。
还在图3中以侧视图示出的每个横向元件32具有彼此相反定位的两个 切口33，每个切口用于容纳两个带组31中的一个，使得横向元件32的第 一或腹部件34在带组31下方延伸，横向元件32的第二或颈部件35位于 带组31之间并且横向元件32的第三或头部件36在带组31上方延伸。在 底部通过腹部件34的通常所称的鞍形表面42以及在顶部通过头部件36的 通常所称的上边界表面43界定相应切口 33。
横向元件32的所述腹部件34的侧向表面或皮带轮接触表面37定向成 相互成角度O，该角度至少基本上与在皮带轮1， 2的锥形盘4， 5之间限 定的V形角度(D相对应(见图1)。
横向元件32的后侧38基本上是平的，同时在横向元件32的前侧39 上设置通常所称的斜线18。在斜线18的上方，横向元件32在侧视图中具
有大体上恒定的厚度，并且在斜线18的下方，所述腹部件34向底部倾斜。 通过在横向元件32的前侧39上略微倒圆的条有效形成斜线18。在传动带 3中，在传动带3的位于皮带轮1， 2之间的直线部分中以及其在皮带轮1， 2上的弯曲部分中，横向元件32的前侧39在斜线18的位置与相邻横向元 件32的后侧形成接触。
横向元件32还在前侧39上具有突起40并在后侧38上具有凹口 41 ， 两个横向元件32的突起40和凹口 41在传动带3上接靠匹配，因此在与传 动带3纵向成直角定向的方向上相对于彼此的位移被限制为在所述方向上 突起40在凹口41中的误差。
图4以横截面图示意性表示处于两个相互不同定向的横向元件32和带 组31。图4中的左手侧表示在带组31的位置上腹部件34与头部件36之间 的垂直距离也就是切口 33的高度UH大于在该方向上带组31的尺寸也就 是设定高度PH。换句话说，带组以一定的径向的通常所称的通道误差GS 容纳在切口中。因此，如图4中的右手侧所示，横向元件32能够绕轴向定 向的虚轴相对于带组31旋转。当带组31在其相应边缘44的位置上与鞍形 表面42和上边界表面43接触时所述相对旋转最终受到限制，通过所述切 口高度UH、所述设定高度PH以及横向元件32在传动带3纵向上的局部 厚度DD确定最大旋转。
还在图4的右手侧示出的是，由于横向元件32相对于带组31的旋转， 在上边界表面43的尖锐边缘44 (此处其与横向元件32的前或后侧39， 38 进行接合或者视情况可以是进行合并)与带组31的上侧也就是说其径向最 外侧的带之间产生不合乎要求的接触。这种接触是不利的，因为其在带组 31上产生显著的接触应力，由此尤其是其疲劳载荷增大，这对于传动带3 的使用寿命是不利的。
在此应该指出，所述边缘44实际上因制造横向元件32通常采用的生 产过程而发生凸面弯曲，但是在这种情况下通常形成的边缘44的曲率半径 仅为0.3mm-0.5mm。
因此，本发明提出以如下方式设置上边界表面43在传动带3的纵向上 的曲率，即在带组31与上边界表面43的所述边缘44之间不会因此发生任 何接触，这一点在图5中也通过横向元件32与带组31之间两个不同的相
对定向示出。在本申请中图5的左手侧与图4左手侧极为一致，除了上边 界表面43现在被设计成具有单一曲率半径KOR的圆弧拱形。所述曲率半 径KOR在这种情况下被选定为小到在图5右手侧所示的相互最大旋转下， 带组31在与其边缘44成一定距离定位的点45处与上边界表面43形成接 触。
显而易见，上边界表面43的曲率影响所述切口高度UH，该高度目前 至少随着横向元件32和带组31相对于彼此的旋转的提高而有效增大。当 计算所述相对于彼此的最大旋转以及所得到的用于上边界表面43的最大容 许曲率半径KOR时优选考虑上述影响。
最后，图6同样通过处于两个不同的相对定向的横向元件32和带组31 表示鞍形表面42的任选曲率也影响用于上边界表面43并根据本发明所需 的曲率度数。在这种情况下图6的左手侧与图5的左手侧极为一致，除了 鞍形表面42现在被设计成具有单一曲率半径(通常所称的短鞍半径KZR) 的圆弧拱形。图6的右手侧表示鞍形表面42的曲率影响所述切口高度UH， 该高度在横向元件32和带组31相对于彼此的旋转提高时因而更加增大。 当计算所述最大的相对于彼此的旋转以及所得到的上边界表面43所需的最 小曲率也就是最大容许曲率半径KOR时优选考虑上述影响。
权利要求
1. 一种用于传动带(3)的横向元件(32)，所述传动带(3)具有带组(31)和多个横向元件(32)，横向元件(32)具有至少一个切口(33)，所述切口(33)具有用于以如下方式容纳带组(31)的内表面(42，43)，即横向元件(32)的第一部件(34)在带组(31)下方延伸并且横向元件(32)的第三部件(36)在带组(31)上方延伸，其中横向元件(32)能够绕虚轴相对于带组(31)旋转，所述虚轴相对于带组(31)轴向定向并相对于带组(31)与其径向位置成角度α，并且内表面(42，43)位于横向元件(32)的第三部件(36)的位置上的部分(43)具有相对于带组(31)在纵向上定向的曲率，其特征在于，内表面(42，43)的所述部分(43)至少在其边缘(44)附近相对于所述纵向成角度β定向，所述角度β大于所述角度α。
2. 如权利要求1所述的横向元件(32)，其特征在于，内表面(42， 43) 的所述部分(43)在所述纵向上具有恒定曲率。
3. 如权利要求1所述的横向元件(32)，其特征在于，内表面(42， 43) 的所述部分(43)按照至多20mm的恒定曲率半径(KOR)弯曲成圆弧拱 形。
4. 一种用于无级变速器的传动带(3)，所述无级变速器具有两个可变 皮带轮(1, 2)，每个皮带轮形成V形凹槽，所述传动带(3)具有两个相 邻的环形带组(31)，每个组(31)包括多个同心套装的相对较薄的带，沿 其周边布置实质上连续的一系列如权利要求1，2或3所述的横向元件G2)。
全文摘要
一种用于传动带的横向元件(32)，所述传动带具有带组(31)和多个横向元件(32)，横向元件(32)具有至少一个切口，所述切口具有用于以如下方式容纳带组(31)的内表面(42，43)，即，横向元件(32)的第一部件(34)在带组(31)下方延伸并且横向元件(32)的第三部件(36)在带组(31)上方延伸，其中横向元件(32)能够相对于带组(31)绕相对于带组(31)轴向定向的虚轴旋转，并且因为内表面(42，43)在所述第三部件(36)位置上的曲率，可以防止在内表面的边缘(44)与带组(31)之间形成接触。
文档编号F16G5/16GK101389883SQ200680053529
公开日2009年3月18日 申请日期2006年12月27日 优先权日2005年12月30日
发明者M·D·陈 申请人:罗伯特·博世有限公司