阅读说明：本技术 用于无级变速器的传动带的横向部段和包括该横向部段的传动带 (Transverse segment for a drive belt for a continuously variable transmission and drive belt comprising such a transverse segment ) 是由 F·M·A·范德斯勒伊斯 H·F·拉默斯 于 2018-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于传动带(50)的横向部段(1),所述传动带具有环堆组(8)并且具有沿环堆组的周向安装在所述环堆组(8)上的横向部段(1),所述横向部段包括基部(10)和两个柱部(11),所述柱部(11)相应地从基部(10)的侧部在高度方向上向上延伸,其中,基部(10)的在柱部(11)之间的上侧限定出支撑表面(13a、13b),并且所述柱部(11)分别包括在相应的相对的柱部(11)的方向上延伸的钩部(9)。所述支撑表面(13a、13b)包括基本轴向取向的中心区段(13b),以及在其至少一侧上包括远离中心区段(13b)向下取向的侧区段(13a)。由此,便于将横向部段(1)安装在环堆组(8)上以组装传动带(50)。(The invention relates to a transverse section (1) for a drive belt (50) having a ring stack (8) and having a transverse section (1) which is mounted on the ring stack (8) in the circumferential direction of the ring stack, comprising a base part (10) and two pillar parts (11), the pillar parts (11) extending in height direction from the side of the base part (10) in each case, wherein the upper side of the base part (10) between the pillar parts (11) defines a support surface (13a, 13b) and the pillar parts (11) each comprise a hook part (9) which extends in the direction of the respective opposite pillar part (11). The support surface (13a, 13b) comprises a substantially axially oriented central section (13b) and on at least one side thereof a side section (13a) oriented downwardly away from the central section (13 b). Thereby, mounting of the transverse segments (1) on the ring stack (8) for assembling the drive belt (50) is facilitated.)

用于无级变速器的传动带的横向部段和包括该横向部段的传 动带

技术领域

本公开涉及一种横向部段，该横向部段预定为用于具有两个带轮和传动带的无级变速器的传动带的一部分。这种传动带是公知的，且主要应用于在两个变速器带轮之间围绕这两个变速器带轮运行，该带轮分别限定可变宽度的V形槽，传动带的相应周向部分被保持在V形槽中。

背景技术

已知类型的传动带包括基本相继的一排横向部段，这些横向部段围绕多个环形带或环的周向安装在环形带或环上，所述环形带或环在径向方向上相互堆叠。每个这样的横向部段均限定了中心开口，该中心开口朝向传动带的径向外侧敞开，并容纳和限制这种环堆组的相应周向区段，同时允许横向部段沿着其周向移动。这种特定类型的传动带例如从英国专利GB1286777和欧洲专利公开EP-1219860-A1中已知。

在以上和以下描述中，轴向、径向和周向方向相对于以圆形姿态放置的传动带限定。横向部段的厚度尺寸在推带的周向方向上限定，横向部段的高度尺寸在所述径向方向上限定，横向部段的宽度尺寸在所述轴向方向上限定。环堆组的厚度尺寸在所述径向方向上限定，环堆组的宽度尺寸在所述轴向方向上限定。

已知横向部段包括基部和两个柱部，该两个柱部在基部的任一侧从基部在径向向外的方向上、即在高度方向上向上延伸。容纳环堆组的中心开口由基部和两个柱部在它们之间限定。在柱部之间，所述开口由基部的基本轴向对齐的、径向面向外的支撑表面界定，该支撑表面与环堆组相互作用并从其径向内侧支撑环堆组。已知传动带的至少一个、但优选是两个柱部均设置有钩部，该钩部在轴向方向上在中心开口之上延伸，因而也在径向向外的方向上部分闭合。因此，这种钩部的底部、即径向内表面从环堆组的径向外侧与环堆组接合，借此该环堆组在径向向外的方向上容纳在横向部段的中心开口内。

为了组装传动带，通常不可能在轴向方向上折叠环堆组以允许其在横向部段的钩部之间穿过并在横向部段的中心开口中展开。特别地，实际上，环堆组会由于其这种折叠和展开而损坏。因此，即，为了将横向部段安装在环堆组上，横向部段以旋转取向分别滑动到展开的、即具有大致的矩形横截面的环堆组上，然后旋转成与环堆组轴向对齐。为了允许这种安装，横向部段的钩部和环堆组在轴向方向上的重叠、即悬伸必须相对于环堆组的宽度较小。但是，当这种重叠很小，特别是小于在组装的传动带中横向部段相对于环堆组的轴向游隙时，可能在传动带的操作过程中出现横向部段与环堆组分离的情况，这将损害其完整性和继续操作。

应当注意，原则上，可以通过特别是相对于环堆组的厚度增加被限定为在支撑表面和钩部的底表面之间的径向上的最小距离的横向部段的中心开口的高度，来增加这种重叠，从而增加了其间的径向间隙。然而，实际上，这种径向间隙必须相对于环堆组的厚度较小，以确保传动带的期望的、即最佳的性能。因此，在实践中，采取了替代的方法，用于在将环堆组安装在横向部段上之后将其容纳在横向部段的中心开口中。然而，尽管多年来在本领域中已经提出了许多这样的替代方法，但是它们通常增加了传动带或其组装的成本和/或复杂性，因此没有进行大量制造。

在上述背景下，本发明着手改进已知的传动带，该传动带配备有横向部段，这些横向部段的柱部均设有钩部。特别地，本公开致力于在不损害现有传动带的通常高性能和低成本的情况下增加这种钩部与环堆组之间的重叠量。

发明内容

根据本公开，支撑表面在其至少一个轴向侧上包括侧区段，该侧区段不仅在轴向方向上而且在径向向内的方向上取向，即相对于支撑表面的基本轴向取向的中心区段成角度地取向。与已知的横向部段设计所允许的***角度相比，通过以一定角度提供这种侧区段，环堆组***这种新型横向部段的中心开口的角度增加了。进而，这种增加的***角度允许装配更宽的环堆组，由此有利地增加了所述重叠。

基于几何考虑，支撑表面的侧区段优选地在等于或大于中心开口的高度的距离上延伸，特别是达到该高度的2倍、优选约1.5倍。此外，所述侧区段优选地至少在其大部分中沿基本直线延伸。同样优选地，在支撑表面的所述侧区段和中心区段之间设置凸弯曲的过渡区段，以避免在其之间形成尖锐的边缘，并避免在传动带操作期间在环堆组和横向部段之间产生不利的高接触应力。

在后一个方面，应注意，支撑表面通常也为凸弯曲的。通过支撑表面的这种凸形形状，例如，如美国专利第4,080,841号中所描述的，旨在实现环堆组相对于横向部段的支撑表面的优选的、即居中的对准。然而，根据本发明，支撑表面的曲率半径比所述过渡区段的曲率半径大得多，从而可与之明显区别。更特别地，支撑表面的曲率半径比支撑表面的所述侧区段和中心区段之间的过渡区段的曲率半径大至少1个数量级，并且优选大大约2个数量级。

更特别地，根据本公开，所述延伸表面优选地基本上与通过以下点绘制的假想的、即虚拟的直线重合或径向靠内地定位：

-由支撑表面的侧区段和其中心区段之间的过渡部限定的第一点；和

-在支撑表面的与第一点相反的轴向侧上的柱部的钩部的外轮廓上的第二点，该第二点限定了中心开口的入口朝向该柱部的轴向延伸范围。

横向部段的后一种几何形状允许将其有利地安装在环堆组上而不必弯曲后者，同时实现了所述径向间隙的相对较小值与所述重叠的相对较大值。

注意，在本公开的上下文中，即，为了将横向部段安装到环堆组上，在支撑表面的一个轴向侧提供单个延伸表面就足够了。然而，可能优选的是在支撑表面的两个轴向侧上提供延伸表面，以使得横向部段的整体设计和质量分布可以相对于径向方向(镜面)对称，这在横向部段设计领域中是惯用的。

附图说明

现在将参考附图进一步解释根据本公开的上述新型横向部段设计，其中：

-图1是具有两个带轮和传动带的变速器的简化示意性侧视图，传动带包括环堆组和沿其周向安装在环堆组上的一排横向部段；

-图2以面向其周向方向的剖视图示意性地示出了已知传动带，并且还包括仅其横向部段的单独的侧视图；

-图3示意性地示出了在将横向部段折叠之后将其安装在环堆组上的传动带组装步骤；

-图4示意性地示出了以其自然、即自由形状或未变形状态将横向部段安装在环堆组上的传动带组装步骤；

-图5以其正视图示意性地示出了根据本公开的新型横向部段；

-图6是图5的新型横向部段的细节的放大图，和

-图7示出了图5的新型横向部段的进一步的设计细节。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于例如乘用机动车辆的传动系的无级变速器100的中心部分。该变速器100是众所周知的，并且至少包括第一可变带轮101和第二可变带轮102。在传动系中，第一带轮101耦接到主动机、例如电动机或内燃机，并由其驱动，第二带轮102通常经由多个传动装置耦接到并驱动机动车辆的驱动轮。

变速器带轮101、102每个通常包括；第一锥形带轮盘，其固定到相应带轮101、102的带轮轴103、104；和第二锥形带轮盘，其可相对于相应的带轮轴103、104轴向移位，且仅不能相对旋转地固定到相应的带轮轴103、104。变速器100的传动带50缠绕在带轮101、102上，同时容纳在其带轮盘之间。如图1所示，传动带50在变速器100中的轨迹包括两个直线部分ST和两个弯曲部分CT，在弯曲部分CT中，传动带50缠绕在两个变速器带轮101、102中的相应一个上。传动带50由环堆组8和多个横向部段1组成，这些横向部段1沿着环堆组8的周向以至少大致相继的排列安装在环堆组8上。为简单起见，图1中仅示出了这些横向部段1中的一些。在传动带50中，横向部段1可沿着环堆组8的周向移动，该环堆组8通常由彼此堆叠、即相互嵌套的多个柔性的环形金属带或环组成。在变速器100的操作期间，在第一带轮101处的传动带50的横向部段1通过摩擦在其旋转方向上被驱动。这些被驱动的横向部段1沿着传动带50的环堆组8的周向推动在前的横向部段1(环堆组8本身可以是旋转的)，且最终通过摩擦再次旋转地驱动第二带轮102。为了在横向部段1和变速器带轮101、102之间产生这种摩擦(力)，每个带轮101、102的所述带轮盘压靠彼此，由此它们在横向部段1上在其轴向方向上施加夹持力。为此，在变速器100中设置有作用在每个带轮101、102的可移动带轮盘上的电子受控且液压作用的运动装置(未示出)。除了在传动带50上施加加持力之外，这些运动装置还控制传动带50在带轮101、102处的相应径向位置R1和R2，因此，控制变速器100在其带轮轴103、104之间提供的速比。

在图2中，示意性地示出了已知的传动带50。在图2的左侧，传动带50以剖视图示出，并且在图2的右侧仅包括其横向部段1的侧视图。从图2可以看出，传动带50的横向部段1的形状类似于字母“V”、即大致为V形。换句话说，横向部段1的与变速器带轮101、102接触(摩擦)的侧面12彼此取向成与由该变速器带轮101、102的锥形带轮盘之间存在的角度紧密匹配的角度。这些带轮接触面12通过宏观轮廓呈波纹状或具有粗糙的表面结构，使得只有波纹轮廓或表面粗糙结构的较高位置的峰与变速器带轮101、102产生接触。横向部段设计的这一特定特征通过使在已知的变速器100中施加的冷却油被容纳在波纹轮廓的或表面粗糙结构的较低部分中而使得传动带50和变速器带轮101、102之间的摩擦得到优化。

每个横向部段1限定出一基部10和两个柱部11，其中，基部10基本上在传动带50的轴向方向上延伸，且柱部11基本上在传动带50的径向方向上分别从基部10的相应轴向侧延伸。在其厚度方向上，每个横向部段1在其前表面3和后表面2之间延伸，前表面3和后表面2均至少大致在传动带50的周向方向上取向。开口5在每个横向部段1的柱部11和基部10之间居中地限定，在开口5中容纳环堆组8的周向区段。基部的周向表面的径向向外的部分13在下文中称为支撑表面13，其形成中心开口5的径向内边界，从径向内侧支撑环堆组8。该支撑表面13通常是凸弯曲的，以便在传动带50在变速器100中操作、即旋转期间促进环堆组8的优选的居中对准。

在传动带50的一排横向部段1中，横向部段1的前主体表面3的至少一部分抵靠所述排中的相应的在前的横向部段1的后主体表面2的至少一部分，而横向部段1的后主体表面2的至少一部分抵靠相应的随后的横向部段1的前主体表面3的至少一部分。邻接的横向部段1能够相对于彼此倾斜，同时通过其前表面3的轴向延伸且径向弯曲的弯曲表面部分4在该表面部分4处保持相互接触，该表面部分4在下文中称为倾斜边缘4。如在图2的侧视图中所看到的，在该倾斜边缘4的下方、即径向靠内处，该横向部段是渐缩的，以允许这种相互倾斜而不会在倾斜边缘下方干扰邻接的横向部段1的相应的基部10。注意，尽管在图2中倾斜边缘4位于横向部段1的基部10中，但是还已知至少将其部分地定位在柱部11中，即位于两个轴向分开但径向对准的区段中(未示出)。

横向部段1的柱部11分别设有突出部6，该突出部6从相应的前表面3基本上在所述周向方向上突出。在传动带50中，突出部6被***到设置在相邻横向部段1的相反的、即后表面2中的凹部7中，以至少在径向方向上但通常也在轴向方向上限制相邻横向部段1之间的相对运动。

横向部段1的柱部11还分别设有钩部9，该钩部9在轴向方向上悬伸在开口5上方。钩部9、特别是其底表面、即其径向向内的表面14还在径向向外的方向上部分地封闭中心开口5。在传动带50中，横向部段1的钩部9在轴向方向上与环堆组8重叠，并且因此防止或至少阻碍横向部段1可能在径向向内方向上与环堆组8分离。

如图3中示意性地所示，为了组装根据上述已知设计的传动带50，环堆组8必须在轴向方向上相当大地弯曲、即折叠成几乎两层，以穿过由横向部段1的钩部9在其之间限定的中心开口5的入口。然而，实际上，由于环材料的高刚度和低屈服应变，环堆组8的这种相当大的弹性变形通常是不可能的。在这方面，图4示意性地示出了传动带组装的更实用的方法，其中，环堆组8不需要变形，至少不需要显著变形。在图4中，虚线矩形轮廓示意性地示出了在传动带组装期间，即在将横向部段1安装在环堆组8上时，未变形的环堆组8相对于横向部段1的位置。注意到，在实践中，单个环以及因此整个未变形的环堆组8通常在宽度方向上略微弯曲、即凸起，使得环堆组8在其所述未变形状态中的有效厚度略大于其物理厚度。

图4中所示的传动带组装的特定方法的局限在于，横向部段1的钩部9在轴向方向上仅可以与环堆组8重叠很小。换句话说，环堆组8的宽度W8只能略大于其钩部9之间的间隙的宽度EW5，该间隙提供了到横向部段1的中心开口5的入口。特别地，在传动带50的组装状态下，环堆组8与钩部9之间的最大可能重叠(即，W8减去EW5)可以与环堆组8与钩部9之间的径向间隙RC在几何上相关。然而，在这种类型的传动带50上，这种径向间隙RC需要被限制，特别是小于环堆组8的(有效)厚度的30％，优选在15％至25％之间的范围内。这样使得所述最大可能重叠不利地较小。因此，利用这种传动带设计及其组装方法，存在在传动带50的操作期间横向构件1与环堆组8分离的风险。特别是当在传动带50的横向部段的排中，例如由于带50在变速器的使用寿命期间的磨损以及高瞬时带负荷而在横向部段1的任何一侧形成间隙时，这种分离可能发生。如果所述重叠可以以某种方式增加，则可以降低分离风险。

根据本公开，环堆组8的宽度W8可以相对于钩部9之间的开口5的间隙宽度EW5增加，如图5中在新型横向部段1的示例性实施例中示意性示出的，使得所述重叠，即钩部9在环堆组8上方的(组合的)悬伸量也增加。在新型横向部段1中，支撑表面13基本上在轴向方向上不在柱部11之间的开口5的整个宽度上延伸，而是在其中心区段13b的任一轴向侧包括侧区段13a，侧区段13a沿径向向内的方向远离支撑表面13的所述中心区段13b取向。特别地，侧区段13a相对于中心区段13b以锐角取向。这种角度的优选的、实际可应用的范围是10至30度，更特别地是15至25度。

通过新型横向部段1的这种设计特征，当将其安装在环堆组8上时，环堆组8的一个轴向侧延伸到支撑表面13的径向内侧，特别是或多或少地平行于支撑表面13的侧区段13a中的一个。因此，与图4的已知的具有相同间隙宽度EW5的中心开口5的横向区段1相比，可以将宽得多的环堆组8***新型横向区段1的中心开口5中。由此，相对于其间的所述径向间隙RC，横向部段1的钩部9与环堆组8的所述重叠被有利地增加。替代性地，可以有利地减小径向间隙RC，或者两者的组合。

特别地，侧区段13a完全位于相应的柱部11的钩部9的下方，即，侧区段13a保留在相应的钩部9的轴向延伸范围内，并且中心区段13b在相应的钩部9的轴向延伸范围内开始。如图6中以图5的横向部段的放大图更详细地示出的，优选地，支撑表面13的凸弯曲的过渡区段13c设置在其所述侧区段13a与中心区段13b之间。通过这种过渡区段13c，避免了在操作传动带50期间在环堆组8和横向部段1之间产生尖锐边缘和不利的高接触应力。同样在图6中，示出了支撑表面13的中心区段13b通常也为凸弯曲的，然而，相比所述过渡区段13c的例如10mm的曲率半径R10，中心区段13b例如以相对较大的300mm的曲率半径R300凸弯曲。

最后，在图7中示出了新型横向部段1的两个优选的几何方面。首先，支撑表面13的相应侧区段13a位于通过以下点绘制的第一虚拟的直线L1的径向内侧：

-在支撑表面13的这种相应的侧区段13a和中心区段13b之间的第一点P1，和

-第二点P2，第二点P2在支撑表面13的与第一点P1相反的轴向侧上的柱部11的钩部9的外轮廓上，第二点P2限定了中心开口5的入口朝向柱部11的轴向延伸范围。

由此，在传动带50的组装过程中，可以大大避免环堆组8与支撑表面13的相应侧区段13a之间的不利接触。

其次，柱部11的钩部9的相应的顶表面、即径向外表面15位于第二虚拟直线L2的径向内侧(或在径向向外方向上最多基本上重合)，所述第二虚拟直线L2通过相对于这个相应的柱部11在支撑表面13的相反侧的侧区段13a绘制。由此，在传动带50的组装过程中，可以大大避免环堆组8和钩部9的相应的顶表面15之间的不利接触。

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