无级变速器制造技术

用于机动车的无级变速器（１），设置有主带轮（２）和从带轮（３），传动带（１０）被围绕着它们布置，并被夹持在各所述带轮（２；３）的两个圆锥形带轮盘（２１，２２；３１，３２）之间，在垂直于切向的剖面中，所述主带轮（２）和所述从带轮（３）的至少一个带轮盘（４４）的运转表面（４０）具有一曲度，通过该运转表面，该带轮盘与所述传动带（１０）相接触，运转表面（４０）具有所述曲度使得所述运转表面（４０）上的切线（４１）和径向（４２）之间的带轮角（α）在所述运转表面（４０）上径向的最里面位置处的最低值和所述运转表面（４０）上径向的最外面位置处的最高值之间变化，其特征在于，所述主带轮（２）的所述运转表面（４０）的曲度和所述从带轮（３）的所述运转表面（４０）的曲度彼此不同。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的无级变速器(continuouslyvariable transmission)，用于在发动机和负载之间传送机械功率，带轮之间的扭力水平和转动速度的传递比在设置的范围内可以被连续改变。这种类型的变速器通常是已知的，并且特别适合使用在机动车上。
技术介绍
已知在变速器中，传动带被夹持在两带轮的各圆锥形带轮盘之间，传动带在主带轮和从带轮上的径向位置的比，或者说是已知的第一旋转半径和第二旋转半径的比，用来确定变速器的变速比。由于每个带轮的带轮盘之一被布置成能够在轴向上被移动，所以上述旋转半径的尺寸能够在相反方向上被改变。在变速比等于1的情况下，传动带的上述旋转半径彼此相等，而当变速比大于1时，第一旋转半径比第二旋转半径大，反之亦然。从EP-A-0291129中得知，当变速比被改变时，传动带的中心，即，在沿着带轮盘之间轴向距离一半的位置，以对每个带轮不同的方式移动。从而，带轮之间的传动带在实际所有可能的变速比下将不垂直于带轮轴，即，轴向，而是相对于带轮轴有一小的和可变的角度。这种现象被称作传动带的歪斜运转(skewrunning)。传动带的歪斜运转被认为可能对变速器功能具有不利影响，例如会增大噪音或使磨损不均匀。作为对这种现象的解决办法，在日本专利申请63-053352中提出了其他方法，而且，例如在JP-2002-031215中，在每个带轮的至少一个带轮盘的运转表面上，即，该带轮盘与传动带的接触表面上设置有曲度，这在垂直于切向的剖视图中可以看出。通过适当选择所述曲度，有可能保证传动带总是有利地保持大致垂直于带轮轴，这不考虑变速器的瞬时变速比。在某些情况下，也可能通过至少减小传动带相对于轴向的最大角度，选择对歪斜运转进行部分补偿。此外，除了对歪斜运转进行补偿之外，该文献还公开了使用弯曲到规定程度的运转表面可能对其有利的其他情况。在每种情况下，在各接触表面上的切线和径向之间的角度(在这里被称为带轮角)，从在接触表面上径向的最里面位置处的最低值运转到接触表面上径向的最外面位置处的最高值。虽然已知的变速器基本上能正确运行，仍然需要根据本专利技术对其进行改进。尤其是，本专利技术涉及变速器工作期间传动带上的机械负载的减小，在这种方式下，它的使用寿命和/或最大承载能力得以提高。
技术实现思路
为此，根据本专利技术的变速器的特征如权利要求1所述。值得一提的是，在这种类型的变速器中，对变速器工作期间传动带和带轮之间产生的力进行了考虑。本专利技术基于以下原理，即，为了扭矩传输的目的，通过带轮盘施加在传动带上的轴向夹持力，由于带轮盘和传动带之间的带轮角而在所述传动带上施加径向力分量。由于该力分量被施加在所述两个带轮上，所述传动带的径向位置或旋转半径能够保持不变，但代价是所述传动带内的张紧力。该张紧力把机械负载施加到所述传动带上，理论上这是不希望的，因为该负载对所述带轮之间的扭矩传输贡献很小或没有贡献。上述力分量和传动带内的张紧力当所述带轮角变大时会因此增大。因此，从这方面看，使用尽可能小的带轮角看起来更有利。不过，小带轮角具有明显缺点，即，如果所述带轮盘发生特定变形，也就是在工作过程中在夹持力的影响下所述带轮盘产生膨胀情况，则所述传动带在所述带轮盘之间沿径向上有一定程度的向内卷，而离开理想的准确路径轮廓。该影响产生的程度被称作传动带的径向垂度。当上述情况发生时，部分所述传动带相对于所述带轮盘滑动，使得变速器效率受到不利影响，这是根本不希望的。几何方面的考虑意谓着，当所述传动带的所述旋转半径变大或当夹持力增大时所述带轮角变小，此时上述径向垂度和导致的效率损失增大。从这方面看，显然在相对高的旋转半径上，使用尽可能大的带轮角看起来更有利。本专利技术以难以想象的方式把上述根本相反的影响结合起来，使得已有变速器的使用寿命和/或耐用性被加强，而其效率不会或几乎不会受到不利影响。为此，本专利技术部分基于在机动车上使用该变速器而产生的特征，由此，在工作过程中，在根据本专利技术描述的最低变速比下，其承受相对重但短的负载，而在最高变速比下，其承受不太重但周期长的负载。当负载，例如机动车从例如停止位置被加速时，最低变速比被使用，而当例如所述负载已经达到所希望的几乎不变的速度后，最高变速比被使用。因此，根据本专利技术可以总结出下列有利情况，如果在最低变速比下，在所述主带轮和所述传动带之间，以及所述从带轮和所述传动带之间的接触发生在相对低的带轮角上，以便减小上述张紧力，并且，如果在最高变速比下，应用相反，以便减少上述径向垂度。虽然所述主带轮的所述运转表面的上述曲度与该特征下的所述带轮角的有利轮廓一致，根据本专利技术，对于所述从带轮情况并非如此。根据本专利技术，如果所述从带轮的所述带轮角的最大值比所述主带轮的所述带轮角的最大值低，这是有利的。毕竟，正是该带轮角确定所述传动带和所述从带轮在最低变速比下的接触，在最低变速比下，张紧力的影响超过径向垂度的影响。为了使所述从带轮的所述带轮角的改变范围，即，该角度的最高和最低值之间的差不发生改变，所述带轮角在小旋转半径上的最低值应该相应较低。可以预料到这将对最高变速比下的变速器效率具有相应的不利影响。不过，根据本专利技术，该特征的不利影响不发生或几乎不发生，因为正如曾经指出的那样，所述径向垂度以初始近似、然后以甚至可达三次方(power of three)的方式随所述旋转半径的减小而成比例地减小。因此，在接近所述最小旋转半径处，不产生或很少产生径向垂度。不过，在根据本专利技术的变速器的一优选实施例中，有利的是，所述从带轮的带轮角的最低值不对应较低值，使得所述从带轮的带轮角的范围比所述主带轮的带轮角的范围小。这是因为对所述带轮角的值的下限通常是必须的，以便得到足够量的径向夹持力分量，使得能克服带轮和传动带在径向上的摩擦力，从而改变变速器的变速比。此外，在所述传动带被设计成已知的具有至少一个连续柔性环的推进带，一系列横向部件被布置在所述柔性环的外围并能够至少在其纵向上在所述环上自由移动的情况下，必须在所述环中获得足够的张紧力，从而利用所述横向部件之间的推力，使所提供的扭矩能够在所述带轮之间被传送。这方面的情况在公开的欧洲专利EP-A0931959中被介绍。在变速器的特殊实施例中，由于上述原因，两个带轮的所述带轮角的最低值相等。为了保持现有技术所希望获得的接触表面的曲度的影响，其中所述主曲度和所述从曲度相等，尽管所述从带轮的所述带轮角的范围较窄，实际上通常希望通过例如减小所述带轮角的最低值或增大其最高值，增大所述主带轮的带轮角的范围。在前一情况下，根据本专利技术，变速器效率将不受到或几乎不受到不利影响，因为正如上面已经表明的，所述带轮盘在最低旋转半径附近几乎不膨胀。在后面的情况下，根据本专利技术，甚至可以期望提高变速器的作用，因为径向垂度在最高变速比下有利地减少。本专利技术将参照附图和示范性的实施例在下面详细介绍。附图说明图1示出了现有类型的无级变速器的剖面图。图2详细示出了已知变速器的带轮盘，特别是其接触表面。图3示出了图1示出的变速器的简化侧视图。图4示出了根据本领域的现有技术，带轮角作为主带轮和从带轮的传动带的旋转半径的函数的曲线。图5示出了与图4中曲线相对应的、根据本专利技术可能实施例确定的带轮角的曲线。具体实施例方式图1描述了现有无级变速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安纳斯·约翰尼斯·威廉默斯·范德莱，约翰尼斯·赫拉尔杜斯·卢多维克斯·玛丽亚，
申请(专利权)人：范多尔内斯变速器公司，
类型：发明
国别省市：