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CN107532683B - 传动带装置和用于构造传动带装置的组件 - Google Patents

传动带装置和用于构造传动带装置的组件 Download PDF

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CN107532683B
CN107532683B CN201680025412.8A CN201680025412A CN107532683B CN 107532683 B CN107532683 B CN 107532683B CN 201680025412 A CN201680025412 A CN 201680025412A CN 107532683 B CN107532683 B CN 107532683B
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Abstract

本发明涉及一种传动带装置，特别用于机动车辆的无级变速器，所述传动带装置被安置在第一锥形盘对和第二锥形盘对之间的扭矩流中，包括压力件(12)和链片(14)，所述压力件(12)横向于所述传动带装置的运行方向，并且被成对地安置以形成关节(24，26)，安置所述链片(14)平行于运行方向，在所述链片(14)中设计穿孔形式的开口(16)，其中，用于与所述链片(14)铰链连接的所述压力件(12)如此嵌入在所述链片(14)的开口(16)中，使得每个链片(14)均具有两个在运行方向上相继安置的关节(24，26)，其中，两个所述关节(24，26)中的每一个均通过两个所述关节(24，26)的各自外置的压力件(12)的两个弧形的外侧部段(28，30)支承在所述链片(14)的开口(16)的相应边缘部段(32，34)上。

Description

传动带装置和用于构造传动带装置的组件
技术领域
本发明涉及一种传动带装置，特别用于机动车辆的无级变速器，该传动带装置被安置在第一锥形盘对和第二锥形盘对之间的扭矩流中，该传动带装置包括压力件(i)和链片(ii)，其中，压力件横向于传动带装置的运行方向，并且压力件被成对地安置以分别形成关节；并且安置链片平行于运行方向，在链片中设计穿孔形式的开口，其中，用于与链片铰链连接的压力件这样地嵌入链片的开口中，使得每个链片均具有两个在运行方向上相继安置的关节，其中，两个关节中的每一个均通过两个关节的各自外置的压力件的两个弧形的外侧部段支承在链片的开口的相应边缘部段上。本发明还涉及一种用于构造这种传动带装置的组件，其中，该组件包括大量相应的链片和大量相应的压力件。
背景技术
由DE 10 2007 023 064 A1已知这种传动带装置为板链。该板链具有压力件和链片，其中，该压力件横向于运行方向并且被成对地安置以形成关节，并且该链片被平行于运行方向地安置，在链片中设计穿孔形式的开口。在这种情况下，用于与链片铰链连接的压力件嵌入链片的开口中，使得每个链片均具有两个在运行方向上相继安置的关节，其中，两个关节中的每一个均通过两个关节的各自外置的压力件的两个弧形的外侧部段支承在链片的开口的相应边缘部段上。
在专利文献DE 10 2006 046 600 A1中描述了同样被称为板链的传动带装置。该传动带装置包括摆动件和链片，其中，该摆动件横向于其运行方向并且被成对地安置以形成关节，并且该链片被平行于运行方向地安置，在链片中设计穿孔形式的开口。为了与链片铰链连接，摆动件这样地嵌入链片的开口中，使得每个链片均具有两个在运行方向上相继安置的关节，其中，两个关节中的每一个均通过两个关节的各自外置的压力件的两个弧形的外侧部段支承在具有相应曲率半径的链片的开口的相应边缘部段上。除了摆动件，该专利文献还提及压力件，并且为描述链片，以及摆动件或压力件的特征，给出了各种参数，例如，链片厚度d，连接板宽度s，节距(间距)I，压力件宽度w，压力件高度h，内部连接片宽度b，等等，其中，在链片的至少一个开口中的两个关节之间的距离被称为节距I。此外，该专利文献给出了对于链片厚度d的一些参数的特别有利的比值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种传动带装置以及用于制造这种传动带装置的组件/部件组，其中，传动带装置在运行时负载更小并因此更加耐用。
本发明通过独立权利要求的特征解决所述技术问题。从属权利要求给出本发明的优选的设计，能够分别单独地或组合地阐述了本发明的观点。
根据本发明的传动带装置设有比值V1以及比值V2，其中，比值V1是节距I相对于间距a的比值，V1＝l/a≤2.4，其中，节距I是指两个关节之间的距离，间距a是指与圆弧形的外侧部段相匹配的圆圈的中心在与运行方向垂直的方向上确定的间距；并且比值V2是压力件高度h相对于间距a的比值，V2＝h/a≤1.7，其中，压力件高度h是指外置的压力件在与运行方向垂直的方向上确定的高度，间距a是指中心在与运行方向垂直的方向上确定的间距。在这种情况下，重要的是引入新的参数a。根据有限元方法(FEM)的部件分析结果意外地表明，通过已知参数节距I和压力件高度h分别与新引入的参数a的比值，使得传动带装置特别地表现出低负载的特性。通过这些比值描述了链片-压力件-装置的特征，即具有较高的阻力矩和改善的接触表面(在链片和压力件之间)。
根据本发明优选的设计方案，设计压力件的轮廓仅具有凸面半径。
根据本发明另外的优选设计方案，在边缘部段对应的区域中将力从关节的外侧的压力件引入到相应的链片中，其中该对应的区域相对于链片的纵轴线分别位于相应圆圈的中心的外侧。由此完成尽可能大范围地将外置的力传入到链片中。
根据本发明的另外的优选实施方式，两个圆弧形的外侧部段的半径基本上尺寸相同。
还有利地设计，将链片安置在双链片带或三链片带中。
根据本发明的另外的优选实施方式，传动带装置具有至少一个用于固持压力件和/或链片的固持装置。在大多数情况下设置多个这样的固持装置。该固持装置能够例如由焊接到压力件的端部区域上的销构成。
在根据本发明的用于构建传动带装置的、具有多个链片和多个压力件的组件中设置链片与压力件用于构建上述传动带装置。在链片中设计穿孔形式的开口，这样设置开口，使得与链片铰链连接的压力件如此嵌入链片的开口中，使得每个链片均具有两个在运行方向上相继安置的关节。进一步设置链片和压力件，使得两个关节中的每一个均能够通过两个关节的各自外置的压力件的两个弧形的外侧部段支承在具有相应曲率半径的链片的开口的相应边缘部段上。
本发明还涉及用于机动车辆的无级变速器，该无级变速器具有第一锥形盘对、第二锥形盘对和传动带装置，该传动带装置被安置在第一锥形盘对和第二锥形盘对之间的扭矩流中。设置将该传动带装置设计为上述传动带装置。
附图说明
接下来将借助附图，结合优选的实施例中的一个示例性地阐述本发明，其中，下述特征既能够分别单独地也能够组合地描述本发明的观点。附图为：
图1是根据本发明优选实施方式的设计为板链的传动带装置的链片-压力件-装置的剖视图，
图2是该链片-压力件-装置的链片和压力件的另外的链片和压力件参数，和
图3是链片-压力件-装置的进一步变化的结果。
具体实施方式
图1示出由多个压力件12和(连接)链片14构成的链片-压力件-装置。该装置通常是称为板链(未示出)的传动带装置的一部分。在这种情况下，传动带装置具有大量的压力件12和链片14，通常将压力件12和链片14安置在双链片带或三链片带中。
链片14具有穿孔形式的开口16，压力件12嵌入开口16中。链片14或链片14对应的纵轴线18沿着传动带装置运行方向定向时，压力件12横向于，特别垂直于该运行方向或纵轴线18定向。开口16被设计为长孔形，并且具有与每个链片14的纵轴线18基本上同轴或至少平行于该纵轴线18地延伸的纵轴线。在这种情况下，每个链片14设有两个剩余的链片纵向梁20，22，该链片纵向梁20，22在对应开口16的两侧平行于纵轴线18地延伸。
压力件12被设计为摆动压力件(简称WDS)，并且成对地嵌入到链片12的开口16中以构成关节24，26，其中，链片12的排列能够在横向于传动带装置运行方向上有针对性地重复，由此形成相应链片模块。由每两个(摆动)压力件12构成的关节24，26还经常被称作摆动关节。链片14的链片装置能够如上文提及地例如在双链片带中或在三链片带中选择。
每个关节24，26的成对安置的(摆动)压力件12具有相对的侧面，在这些侧面上，它们能够相对滚动或以滑动的方式相对移动，因此链片14借助于以这种方式设计的压力件12相互铰链连接。在这种情况下，用于与链片14铰链连接的压力件12如此嵌入链片14的开口16中，使得每个链片14均具有两个在纵向方向18(在该位置相当于传动带装置的运行方向)上相继安置的、均具有两个压力件12的关节24，26。在图1中所示的两个关节24，26中的每一个均仅示出外侧的压力件12。两个关节24，26中的每一个在传动带装置的(拉力)运行时均通过关节24，26的各自外置的压力件12的两个弧形的外侧部段28支承在链片14的开口16的相应边缘部段32，34上。压力件12的轮廓仅具有凸面半径，没有凹状的曲面。
沿着纵轴线18相继安置的两个关节24，26之间的距离多数情况下被称为节距I，并且是用于描述链片-压力件-装置10的特征的已知参数。在图1中，该距离，或者更准确地说间距I是两个外侧的压力件12之间的间隙。将垂直于运行方向/纵轴线18测量的(外置的)压力件12的压力件高度h用于描述链片-压力件-装置10特性是众所周知的。
图1还示出每个压力件12的两个与圆弧形的外侧部段28，30相匹配的、分别具有中心40的(假想的)圆圈36，38。这使得对于两个关节24，26中每一个的外侧的压力件12，产生垂直于运行方向或纵轴线18确定的、适合于圆弧形的外侧部段28，30的两个圆圈36，38的中心40之间的间距a。
比值V1是节距I相对于间距a的比值，V1＝I/a≤2.4，其中，节距I是指两个相继安置的关节24，26之间的距离，间距a是指与圆弧形的外侧部段相匹配的圆圈的中心40之间在与纵轴线垂直的方向上确定的间距，并且比值V2是压力件高度h相对于间距a的比值，V2＝h/a≤1.7，其中，压力件高度h是指外置的压力件12在与运行方向垂直的方向上确定的高度，间距a是指中心40在与运行方向垂直的方向上确定的间距。
图2示出了压力件12和链片-压力件-装置10的链片14的另外的参数。特别示出，在关于纵轴线18很远的外侧实现将力导入链片14(箭头42)。在导入点和链片纵向梁20，22的对应的中轴线44之间具有相对较小的距离X1和X2。中轴线44与链片纵向梁20，22的相应中间线大致重合。
根据有限元方法(FEM)的部件分析结果表明，这样设计的压力件12的弯曲负荷由于增加的阻力矩而被降低。在这种情况下，压力件高度h和两个圆弧形的外侧部段28，30的接触半径的中心坐标的间距a，分别相对于作为参考的节距I，相对于这些参数的已知值有所增加，使得产生用于比值V1和V2的所述条件。如图2所示，参数的提高在链片14中产生轻微的杠杆调节作用，并且同时减小链片纵向梁20，22中的弯曲力矩。因此，间距I与接触半径的中心坐标的垂直距离a之间的比值V1应当≤2.4，并且压力件高度h与该垂直距离之间的比值V2应当≤1.7。
图3示出了链片-压力件-装置10的进一步的后果，即压力件12在链片14中产生的抗扭曲性。在已知的链片-压力件-装置10中，抗扭特性通过在压力件12的型材上和链片-内部轮廓上引入S形摆动件(S-Schlag)(凸凹过渡)来保证(未示出)。在压力件12和链片14的设计中，省略了该S形摆动件。抗扭特性通过接触表面28，32；30，34确保。通过在压力件型材中省略S形摆动件，并且通过增加压力件12的圆弧形的外侧部段28，30中以及链片14的对应的边缘部段32，34的接触半径，根据有限元方法分析，链片14中的应力分布减少。
通过省略用于抗扭特性的S形摆动件，能够设计压力件12仅具有凸面半径。具有以下优点：
·通过仅有的凸面半径而减小缺口半径(Kerbradien)，链片中具有更好的应力分布；
·易于制造；
·易于加工；
·通过在压力件12和链片14上更大的接触半径，在链片14中具有更好的应力分布；以及
·压力件12的阻力矩更大。
此外，所形成的传动带装置还具有以下另外的特性：
在传动带装置的相互在压力件12的纵向方向上对置的纵面上，压力件12在其端部部段上从链片14的布置中凸出出来。在这些端部部段上，传动带装置(未示出)具有用于固持链片14和/或压力件12的固持装置。
设置所形成的传动带装置用于在锥形轮带传动装置(未示出)中传递力和扭矩，其中，例如在机动车辆的驱动系中，这种锥形轮带传动装置被安置在驱动装置和从动轴之间。无级变速器使得传动比与驱动装置的每种行驶状况和操作条件相匹配，或者与驾驶员例如因为操作加速踏板对驱动装置的要求相匹配。
传动带装置在锥形轮带传动装置内连接两个在力流或扭矩流中的锥形盘对或锥形盘组，其中，通过改变传动带装置的相对于每个锥形盘对的轴线的运行半径能够实现且能够有针对性地控制传动比变化。这能够借助于控制单元有针对性地进行控制。变速器的一对锥形盘对至少与变速器输入轴连接或能够连接，另一对锥形盘对连接或能够连接到变速器的从动轴上。
附图标记列表
10 链片-压力件-装置
12 压力件
14 链片
16 开口
18 纵轴线(链片)
20 链片纵向梁
22 链片纵向梁
24 关节
26 关节
28 外侧部段，圆弧形
30 外侧部段，圆弧形
32 边缘部段
34 边缘部段
36 圆圈
38 圆圈
40 中心
42 箭头
44 中轴线(链片纵向梁)
I 节距
a 间距
h 压力件高度
x1 距离
x2 距离

Claims (9)

1.一种传动带装置，所述传动带装置被安置在变速器的第一锥形盘对和第二锥形盘对之间的扭矩流中，所述传动带包括：
-压力件(12)，所述压力件(12)横向于所述传动带装置的运行方向，并且被成对地安置以形成关节(24，26)，
-链片(14)，安置所述链片(14)平行于运行方向，在所述链片(14)中设计穿孔形式的开口(16)，
其中，用于与所述链片(14)铰链连接的所述压力件(12)如此嵌入所述链片(14)的开口(16)中，使得每个链片(14)均具有两个在运行方向上相继安置的关节(24，26)，其中，两个所述关节(24，26)中的每一个均通过两个所述关节(24，26)的各自外置的压力件(12)的两个圆弧形的外侧部段(28，30)支承在所述链片(14)的开口(16)的相应边缘部段(32，34)上，
其特征在于，
比值V1是节距I相对于间距a的比值，且V1＝I/a≤2.4，其中，所述节距I是指两个所述关节(24，26)之间的距离，所述间距a是指与所述圆弧形的外侧部段相匹配的圆圈(36，38)的中心(40)在与运行方向垂直的方向上确定的间距，
并且比值V2是压力件高度h相对于间距a的比值，V2＝h/a≤1.7，其中，所述压力件高度h是指外置的压力件(12)在与运行方向垂直的方向上确定的高度，所述间距a是指所述中心(40)在与运行方向垂直的方向上确定的间距。
2.根据权利要求1所述的传动带装置，其特征在于，所述压力件(12)的轮廓仅具有凸面半径。
3.根据权利要求1或2所述的传动带装置，其特征在于，在所述边缘部段(32，34)相应的区域中将力从外侧的压力件(12)引入到相应的链片(14)中，所述相应的区域相对于所述链片(14)的纵轴线(18)分别位于所述相匹配的圆圈(36，38)的中心(40)的外侧。
4.根据权利要求1或2所述的传动带装置，其特征在于，所述两个圆弧形的外侧部段(28，30)基本上尺寸相同。
5.根据权利要求1或2所述的传动带装置，其特征在于，将所述链片(14)安置在双链片带或三链片带中。
6.根据权利要求1或2所述的传动带装置，其特征在于至少一个用于固持所述压力件(12)和/或所述链片(14)的固持装置。
7.根据权利要求1所述的传动带装置，其特征在于，所述传动带装置用于机动车辆的无级变速器。
8.一套组件，所述组件具有用于构造传动带装置的多个链片(14)和多个压力件(12)，其特征在于，设置所述链片(14)和所述压力件(12)用于构建根据权利要求1至7中任一项所述的传动带装置。
9.一种用于机动车辆的无级变速器，所述无级变速器具有第一锥形盘对、第二锥形盘对和传动带装置，所述传动带装置被安置在所述第一锥形盘对和所述第二锥形盘对之间的扭矩流中，其特征在于，根据权利要求1至7中任一项设计所述传动带装置。
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