用于无级变速器的传动带的大致C形的横向元件的制作方法

本发明涉及一种用于无级变速器的传动带，尤其涉及传动带的横向元件，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：

传动带的横向元件分别限定出切口或槽，所述槽朝向传动带的轴向或横向侧敞开，且沿着大致朝向传动带的相反轴向侧的方向延伸超过横向元件的(轴向)中心，环式承载件位于所述槽中。传动带通常包括两种类型的横向元件，其中，所述槽朝着传动带的彼此相反的侧敞开。另外，通常，这些两种类型的横向元件以相互交替的方式布置在传动带中。这种具有有效C形的横向元件的传动带例如从欧洲专利公开文献No.0135237-A1获知。

已知的横向元件包括：基部，其位于槽之下，即相对于槽径向靠内；顶部，其位于槽之上，即位于槽的径向外侧；中部，其位于槽的轴向闭合侧上，且连接所述基部和所述顶部。

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，在横向元件的顶部上，在所述前主表面上，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。

通常，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，以使得只有这些接触表面的皱褶或粗糙轮廓的顶峰处与带轮盘产生实际接触。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或粗糙轮廓的带轮中，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。

在根据EP-0135237-A1的设计中，槽在径向靠外方向上以顶部的凸弯曲的底侧为界。因此，在该已知设计中，横向元件的顶部与环式承载件之间在环式承载件的径向靠外方向上的接触主要发生在环式承载件的轴向侧处。因此，与这种接触相关的(接触)应力不利地集中在环式承载件的所述轴向侧处。

这种(接触)应力可通过增加横向元件的顶部与环式承载件之间在径向靠外方向上的接触面积来降低。例如，为该目的，顶部的底侧可被设计成平坦表面，从而基本上定向成与在径向靠内方向上对槽进行界定的基部顶侧相平行，该特定设计从WO 2013/097444 A1获知。实际上，在该特定设计中，横向元件的顶部与环式承载件之间在其径向靠外方向上的接触不利地集中(尽管是集中在其(轴向)中心线处)，因为通过施加于在径向靠内方向上对槽进行界定的基部顶侧的相应的凸弯曲部，环式承载件的径向外侧通常稍微弯曲成凸状。

技术实现要素：

根据本公开，上述现有设计的横向元件都没有考虑、至少没有最佳地考虑环式承载件的应力。更尤其地，已经认为，环式承载件中由于其在传动带操作过程中的弯曲而产生的应力：当环式承载件绕着变速器带轮在周向上弯曲时，在其轴向中心处最大；当环式承载件在变速器带轮之间伸直时，在其轴向侧处最大。

根据本公开，横向元件的顶部与环式承载件之间在其径向靠外方向上的接触优选发生在环式承载件的轴向中心与轴向侧之间的某处，优选大致在轴向中心与轴向侧之间的中间处。在传动带中，该特征可通过以下方式来实现：在环式承载件的相应的轴向侧与轴向中心之间，设置横向元件的顶部的底侧的、与环式承载件相对的最径向靠内延伸部；优选地，将该最径向靠内延伸部设置在与相应轴向侧相距环式承载件(轴向)宽度的八分之一至八分之三的位置处，更优选地设置在与相应轴向侧相距该宽度的四分之一的位置处。另外，为了有利地最小化横向元件的尺寸和重量，顶部的该最径向靠内延伸部设置在环式承载件的最靠近横向元件的中部的轴向侧上。

附加地，根据本公开，可期望加强横向元件的顶部与环式承载件之间的所述接触，以便将环式承载件夹持在横向元件的基部与顶部之间，即，增加那之间的摩擦。因此，可减小环式承载件相对于横向元件的移动或滑动，从而通常对变速器整体的(动力传输)效率具有有利效果。已经发现，为了加强所述接触，可依赖横向元件在带轮夹持力作用下的变形。

尤其地，在横向元件的接触表面从其基部延伸至中部的情况下发生期望的变形。此时，该中部接收轴向引导的带轮夹持力(的一部分)，因此，中部变形，且相对于基部稍微旋转，同时带着顶部随它一起旋转。只要横向元件的中部和顶部相对于其基部的这种旋转充分大，顶部就将愈加地接合环式承载件。

显然，在不施加任何带轮夹持力的情况下，横向元件的顶部与环式承载件之间在径向上间隔越大，且环式承载件被夹持在横向元件的顶部与基部之间越多，就要求中部的这种变形和旋转越大。在带轮夹持力作用下的中部的变形和旋转可通过以下方式来增加：增加接触表面到中部的延伸程度和/或减小中部的(轴向)厚度，反之亦然。在横向元件的一个优选实施例中，接触表面到中部的延伸程度达到中部的(轴向)厚度的15％-30％，优选达到该厚度的大约五分之一。

附图说明

现在将在下文中基于参照附图的说明通过示例来阐述本发明，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C形的横向元件；

图3表示图2的已知传动带朝着其轴向的剖视图；

图4以剖视图示出了传动带的另一已知的实施例；

图5表示根据本公开的具有大致C形的横向元件的新的传动带；以及

图6通过图5所表示的新的传动带的横向元件中的一个的前视图示出了本公开的第二方面。

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10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10的轨迹包括两个直区段S_T和两个弯曲区段C_T，传动带10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10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10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10包括环式承载件4和多个横向元件1，所述多个横向元件1沿着环式承载件4的周向以至少基本上连续的排安装在环式承载件4上。在传动带10上，横向元件1能够沿着环式承载件4的周长移动，所述环式承载件4通常包括多个柔性的金属环或带，该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和图3中，已知的传动带10的多种已知实施例中的一种被示出。图2中，传动带10以其朝着周向C的剖视图被示出，且图3中以其朝着轴向A的剖视图被示出，后一剖视图对应于图2所示的线III-III。

已知传动带10的横向元件1限定出切口或槽5，该切口或槽5朝向传动带10的第一轴向侧(即图2中左侧)敞开，且沿着大致朝向传动带10的相反的右轴向侧的方向延伸超过横向元件1的(轴向)中心，环式承载件4的对应每个横向元件1的小周长段位于所述槽5中。因此，该传动带10的横向元件1成形为近似类似于字母“C”，即，是大致C形的。如图2中的虚线所示，传动带10还包括槽5朝右敞开的横向元件10。因此，在传动带10中，环式承载件4在轴向A上和径向R上都通过横向元件1受约束。

已知的横向元件1包括：基部11，其位于槽5之下，即，相对于槽5径向靠内；顶部13，其相对于槽5位于径向外侧；和中部12，其位于槽5的轴向封闭侧，且连接横向元件1的所述底部11和顶部13。在轴向上，槽5通过中部12的侧面7和8来界定；在径向靠内方向上，槽5通过基部11的支承表面6来界定，且在径向靠外方向上，槽5通过顶部13的凸弯曲的底侧9来界定。

所谓的倾斜区域14设置在横向元件1的主表面上。该倾斜区域14代表横向元件1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14平滑地、凸式地弯曲。当相邻的横向元件1在传动带10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14的位置处保持接触。

在横向元件1的顶部13上，设置了从横向元件1的前主表面3沿着所述周向C突出的突起15。在传动带10中，该突起插入设置在传动带10中相邻的横向元件1的相反的表面、即后主表面上的凹部16内。这种突起15和凹部16用于防止或至少限制传动带10的成排横向元件1中的相邻横向元件1之间在径向R上、通常也在轴向A上的相对运动。

在横向元件1的任一轴向侧上，横向元件1均设有接触表面2，以用于与变速器带轮101、102的带轮盘进行摩擦接合。这些带轮接触表面2以一夹角相互定向，该夹角对应于带轮101、102的带轮盘之间的夹角。

在该已知类型的传动带10中，横向元件1的顶部13、尤其是顶部13的所述底侧9，在环式承载件4的轴向侧处接合环式承载件4的径向外侧。

图4中，示出了传动带10的第二已知的实施例。在已知的传动带10的该第二实施例中，横向元件1的槽5的延伸与轴向A对齐。因此，在传动带10的该第二实施例中，环式承载件4靠近仅一个轴向侧通过横向元件1、即通过横向元件1的中部12的侧面8界定。并且，在传动带10中，环式承载件4在两个轴向侧上通过两个相继的横向元件1的这些侧面8界定，所述两个相继的横向元件相对于其轴向中间而言具有彼此成镜像的形状。

在传动带10的该第二已知的实施例中，横向元件1的顶部13、尤其是顶部13的所述底侧9沿着环式承载件4的整个(轴向)宽度接触环式承载件4的径向外侧。实际上，现实中，在该已知的传动带设计中，因为环式承载件4的轻微的宽度上的凸弯曲(由于基部11的在径向靠内方向上界定槽5的支承表面6的凸弯曲(未示出)引起)，这种接触起初且主要地发生在环式承载件4的轴向中间处。

图5中示出了根据本公开的传动带10的一个新的设计。该新的传动带10与现有技术的区别在于横向元件1的顶部13的形状，尤其是顶部13的底侧9的形状。该图5中还包括了横向元件1自身的侧视图。

如图5所示且类似于已知的传动带10，该新的传动带10也包括两种类型的横向元件1、1'，所述两种类型的横向元件1、1'相对于其轴向中间而言彼此成镜像形状，且至少优选交替地被合并在传动带10中。然而，在该新的传动带10中，与已知的传动带10相比，实现了：横向元件1的顶部13远离环式承载件10的轴向中间及其轴向侧而接合环式承载件10、即与环式承载件10产生接触。为此，在环式承载件4中通过这种接触所产生的附加应力不增加环式承载件4的、由于其在传动带10操作过程中的弯曲而产生的最高应力水平，至少与已知的传动带10相比不直接地增加且因而以较少的程度增加。因此，提高了传动带10的耐久性和/或负载承受能力。

在该新的传动带10中，横向元件1的顶部13的底侧9设有它的最低的、最径向靠内的位置P，因此，在底侧上最靠近支承表面6的该位置P与中部12的侧面8和基部11的支承表面6的轴向中间都间隔开，即，定位成在轴向上远离中部12的侧面8和基部11的支承表面6的轴向中间。优选地，顶部13的底侧9的该最低位置P不限于单个点，而是以所述底侧9的直线部分的形式设置，以便通过将所述接触应力在一定的表面面积上分布来限制所述接触应力。附加地，该最低位置P优选地位于中部12的侧面8与基部11的支承表面6的轴向中间之间的大致中间处。

因此，根据本公开，横向元件1的顶部13的朝向环式承载件4的底侧9成形为：在横向元件1相对于环式承载件4旋转或移转的情况下，起初远离环式承载件4的(轴向)侧和(轴向)中间而接触环式承载件4。

图6中，以前视图再次示出了该新的传动带10的横向元件1，以示出本公开的第二方面。也就是，可期望增加横向元件1的顶部13与环式承载件4之间的摩擦力。根据本公开，这可通过将接触表面2从基部11延伸至中部12来实现，如图6所示。因此，中部12将在由带轮101、102施加在接触表面2上的夹持力的作用下变形，该变形使得顶部8及其底侧9的所述最低位置P径向向内移位，如图6中以虚线9*所示(只不过以夸大的方式)。尤其在这方面，至少对于横向元件1由金属、尤其是由碳素钢制成的情况而言，接触表面2延伸到横向元件1的中部12的延伸程度L达到中部12的(轴向)宽度W的15％-30％。

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。