接触装置 本发明涉及一个接触装置(Umschlingungsmittel),由压力件(Druckstueck)和与之相连的接片(Lasche)组成,尤其适用于机动车的无级变速箱。其中,接触装置被安置在第一对锥形盘和第二对锥形盘之间的能量通量(Kraftfluss)上,为了传递沿纵向作用的力,设置了在接触装置的圆周上分布的压力件。接片具有开口,压力件啮合入开口中,由此沿纵向看形成了接片组,这些接片组沿接触装置的横向看则定义了接触装置的宽度。
另外,接触装置由DE-PS3324318公知。这种类型的平环链由压力件组成,压力件可以是单件、或者由至少两个相互滚压的摇摆件组成。压力件在压力下支承在第一对锥形盘上,并通过随之产生的摩擦力将力矩传递给第二对锥形盘。通过锥形盘对的两锥形盘间距的变化可以增强无级调节。压力件是通过接片相互连接的,为此接片设有开口,压力件啮合入这些开口中。为了使传递的力达到最佳,每一个压力件上被设置多个接片,为了减少产生噪声,并实现小的链径、提高变速比,这些接片主要被安置为三接片连接,如DE-PS3027834所述。
如果压力件刚度不够,或者由于系统的振动,会使接片受力不均,造成接片特别是边缘区域的损坏,为了改善这种不足,可以加倍主要承载的接片,或者通过提高接片强度或者提高接片材料的刚度进行的加强来改善不足。然而在这种连接中在加强部分的邻近部分中会出现接片断裂,这样就不能通过这些措施保证明确的改善,因为负载的差别并不能明确地由此得到补偿,拉力分布也不是足够的均匀。在使用加固的接片时,不同构造的接片地淬火过程可重复性差,这样对应于接触装置的尺寸精度,质量保证难,加工工艺要求的部件控制也提高了生产成本。
本发明的目的在于提供一个接触装置,将负载更好地分布在单个接片上,其中,边缘区域被更好、更均匀地构造,这样接触装置可以达到更高和更均匀的承载能力及功率传输能力。此外,接触装置应能更合理以及更容易地制造,采用统一加工的部件可以保证很少的废品以及少的质量检查。
该目的通过带有以下特征的接触装置加以解决,其中,该接触装置由压力件和与之相连的接片组成,它被安置于第一对锥形盘和第二对锥形盘之间的能量通量上,其特征为:—为了传递沿接触装置纵向作用的力设置了垂直于该纵向方向的、在接触装置的圆周上分布的压力件,—接片上有开口,压力件啮合入开口中,由此,在接触装置的纵向形成了接片组,—多个接片组在横向上形成了接触装置,它具有一个内部区域和两个边缘区域,—接触装置上有多个位置,它们通过两个相邻的压力件来定义,其中,第一个位置被相邻的第二、第三位置所包围,它们在纵向上相对于该第一个位置错位间隔一个压力件距离或者两个压力件距离,其中,第一、第二和第三位置在纵向上有规则地重复,接片占据相应的位置,形成与位置有关的接片组,—接片占据的位置在横向上形成一个图样,其中,至少一个边缘区域的图样与内部区域的图样是有区别的。
另外,本发明的目的可通过接触装置的具有以下特征的一个实施例加以解决:—该接触装置由压力件和与之相连的接片组成,特别适用于机动车的无级变速箱,其中,该接触装置被安置在第一对锥形盘和第二对锥形盘之间的能量通量上;—为了传递沿接触装置纵向作用的力设置了垂直于该纵向方向的、在接触装置的圆周上分布的压力件,—接片上有开口,压力件啮合入开口中,由此,在接触装置的纵向形成了接片组,—多个接片组在横向上形成了该接触装置,它具有一个内部区域和两个边缘区域,—接触装置上有多个位置a,b,c,它们通过两个相邻的压力件来定义,其中,一个第一位置a被相邻的第二、第三位置b,c所包围,位置b在纵向上相对于该第一个位置a错位间隔一个压力件距离以及位置c相对于该第一个位置a错位间隔两个压力件距离,其中,位置a,b,c在纵向上有规则地重复,接片占据相应的位置a,b,c,形成与位置有关的接片组,—位置a,b,c在横向上由至少一个边缘区域起不是按照位置次序a,b,c,a被安置的。
本发明的理论是,尽管按照现有技术,链条结构是对称的、单个接片可以加强,仍然有些接片经受更高的负载,其结果是,对于最大负载的接片,按照现有技术的接触装置的接片总是超尺寸的,这样根据发明实施最佳化过程,在同样的或者更好的功率传输能力时,接触装置在运行方向的垂直方向上的延伸更小,或者在相同的接触装置宽度时实现一个大大改进的功率传输能力。
在此,有利的是,横向上至少一个位置的一个接片组由两个接片或一个加强了的接片占据,这样相应位置的图样不发生改变,因为图样与占据的位置有关,与这个位置上的接片的数量无关。有利的是,可以将多个这种类型的接片组包括在内部区域和/或者一个或两个边缘区域内。
本发明的接触装置有利地由一个三接片连接构成,它在接触装置的纵向上具有标号为a的重复的位置,与其在纵向上间隔一个压力件距离设置了带有标号b的位置以及间隔二个压力件距离设置了带有标号c的位置。设置不同压力件距离的结构,可以大大改善接触装置或者平环链的噪声。
接触装置边缘区域的位置以有利的方式与内部区域的位置尽可能无关地被占据,这样按照本发明边缘区域的图样与内部区域的图样可以区别开。作为最简单的结构,有利的是两个边缘区域的对称设置。为了改善不同接片上拉力的均匀负载、以及接触装置的稳定,从最外边缘的接片组起、带有向着内部区域不同位置的两个接片组,例如位置a带有向内跟着的位置b以及向内继续的、归入内部区域的图样c,b,a是有利的。
为了稳定一个位置,可以将配置到这个位置上的接片组加强,比如用双接片或者加固接片,有利的是,加固边缘区域中和/或内部区域中的位置,也可以在给定位置的接片组中使用多个薄的、例如比其余所用的接片更薄的接片,以满足特殊的噪声、强度要求。为了加固一个接片,有利的是,可以使该接片比两个接片的厚度薄,这样可以捕集和补偿位于一个和两个接片之间的负载,从而改善接触装置的最佳化。
根据本发明,当从最外边缘的接片组起向着内部区域的方向至少设置位置次序为a,b,c,b时,得到具有一个或二个边缘区域的特别有优点的接触装置,其中,内部区域接片的图样在合理的区域内尽可能没有影响。由最外边缘位置的接片组起向着中间方向,按照位置次序为a,b,c,b,c的另一个特殊的图样以及在相同的结构标准下再详细为次序a,b,c,b,c,a的图样有利地产生最好效果。
本发明进一步的方案为,在至少一个边缘区域从最外边缘向内数第三个和/或第五个具有给定位置的接片组上,于给定的位置设置加固了的接片和/或双接片,会是有利的。
如上所述有利的是,边缘区域相对于内部区域有区别地设置,其中,内部区域可以具有有利的另外的结构,例如围绕着一个中心接片组、向两边缘区域的方向上相对于中心接片组的所占据位置对称设置接片组,其中,接片组可由接片按照一个图样设置,该图样由内向外重复,具有位置次序为a,b,c或a,c,b,并重复直至边缘区域。这种对称设置在与纵向垂直的方向上接触装置的接片组数为奇数时是有利的,该内部区域是在向着两边缘区域方向上相对于任选的一个位置的中心接片组为对称设置的。此外也可以采取不对称的设置,就是说,不必以中心接片组作对称设置,这样内部区域不是以接触装置的中心为对称的,通过重复一个内部的图样,由一个边缘区域引导到另一个边缘区域。
为了改善接触装置的拉力性能,有利的是,至少设置所占据位置的一个图样,并且在插入一个隔离位置、即一个任意的不继续图样的位置之后插入图样,之后继续该图样的重复,然后,同样又在该隔离位置或者另一个隔离位置上设置接片。这说明,在内部区域内,可以安置位置次序为a,b,a和/或b,c,b和/或c,b,c的图样,其中例如位置的三次序c,b,c可通过一个位置a与下一个次序c,b,c隔开,其中,从边缘区域、或者从中心接片组起的观察方向都是不起作用的。具有位置次序a,c,a和/或c,a,c的图样会是具有优点的,并且可以有利地与其它的图样相结合。
另外,接片占据位置的图样可以为单一的、或者与其它的图样相结合,在内部区域内在至少一个位置次序a,b,c和/或b,c,a和/或c,b,a和/或一个位置次序c,a和/或a,c上设置接片,会是有利的。
另外,本发明的结构可以是这样的,在内部区域中位置的占据以前述的内部区域的对称以及不对称结构的图样组合为基础来进行,在此,如果只有一个边缘区域有区别是有利的,那么,与内部区域无区别的该边缘区域被包括在内。
完全随机性配置接片占据位置,会是一个最佳化设置的结果。有利的是,提出纯随机性配置的位置占据,其中,内部区域与在边缘区域中本发明的接片位置占据有区别。
内部区域接片占据的位置出现很大的不规则、或者对称被很强地打破时,边缘区域可以很明显地被识别为占据上述位置次序a,b,c,b,c,其有利作用已被描述,并且其结构适合于边缘区域,在内部区域中不再重复。
接片组的数目决定了压力件上接片连接的宽度,此数目具有优点地由拉力的需要决定,优选在20至60之间,主要是在25至45之间,该数目可以为奇数或者偶数。在奇数时对于以中心接片组为对称的图样是有利的。
在一个更大的为奇数、例如为3的接片组上,另外的接片组的接片位置配置在两个方向上由构成相应对称结构的接片组起在接触装置的横向、向边缘区域或者中间接片组对称设置。接片组为偶数时,有利的是,在接片占据的位置方面,接触装置被构造为不对称的,这就是说,以一个规则的图样为例说明,在左边的边缘区域,接片占据的位置以不连续的位置次序开始,在右边的边缘区域,接片占据的位置以同样的位置次序终止,在这两个次序之间与所希望的链条宽度有关相应设置同一个图样的多个次序。
实施例中接片占据的位置可以为偶数,例如2,接片组对称设置,一个位置上的双层接片按照本发明是作为单一的接片组,由这个接片组起向两个方向上图样相对于该接片组对称。实施例也可以是,在内部区域中接片组为奇数时,没有构成对称平面的中心接片组,其中,边缘区域的构造是相互不对称的。
在每一个由接片占据的位置形成的图样中,边缘区域和内部区域的区分不必被确定在一个准确的分界线上。相反,为了达到拉力连续性的目的,有利的是,使接片占据的位置有一个连续性的过渡,它们一方面可以划入内部区域的图样中,另一方面可以是边缘区域的一部分,因此,它们可以是内部区域以及边缘区域的一部分,这样两个区之间的界限可以被构造成连续的。
本发明借助附图1至14详细说明:
图1是本发明接触装置实施例的部分视图。
图2是现有技术接触装置一个实施例的部分视图。
图3至11是本发明接触装置实施例的部分视图,相对于接片连接的宽度、接片的数目为奇数。
图12和13是本发明接触装置实施例的部分视图,位置图样是不对称的。
图14是在一个无级变速箱内的有利安装。
图1示出本发明接触装置的一部分,由接片10a,10b,10c组成,压力件4通过这些连接板伸过。压力件4被分为两个摇摆件4a,4b,在接片10a,10b,10c作活节形的运动时,这些摇摆件4a,4b相互滚压,这样减小了接片10a,10b,10c上的摩擦力。为了将压力件4与接片10a,10b,10c防脱离地连接,在压力件4外周面的端部设置焊点4c形式的成型件。接触装置被实施为三接片连接,这就是说,接片10a,10b,10c在运行方向的垂直方向上形成三个不同的位置a,b,c。最外部的接片组由带有槽10e的一个接片10a构成,压力件4’和4”与之啮合,压力件4”’是空置的。之后跟着的下两个压力件4与接片10c啮合,之后跟着一个另外的空置的压力件4,之后交替地,另外的接片10a和10c分别带有一个空置的压力件4。在接触装置中心的方向上的下一个接片组中,压力件4’是空置的,压力件4”和4”’与接片10b啮合。接片10C接片10b之后在空置的压力件4之后、紧接着继续与接片10b变换。由此得出接片10a,10b,10c所在的相应位置a,b,c。在运行方向的垂直方向上接触装置的宽度上,接片10a,10b,10c在位置a,b,c上的变化,确定了接触装置的图样。
图2是现有技术接触装置的截面示意图,表现形式为三接片连接,这种类型的接触装置的特点是滚动半径(Abrollradien)很小,在无级变速箱中使用时,由于接触装置的变化,在锥形盘对的盘半径上会作用一个更大的传动比。三接片连接上的接片10a,10b,10c可以有规则地设置在纵向上不同的位置,这些位置可以看作是运行方向上接片长度上的距离,分别定义在两个压力件上。在图2至13中占据相应位置a,b,c的接片10,10a,10b,10c分别用灰色(位置a)、黑色(位置b)和白色(位置c)标明。以这种观察方式第一位置a是随机确定的,分配给接片10a;位置b错位一个压力件4,分配给接片10b;位置c错位了两个压力件4,分配给接片10c。接片10a,10b,10c、以及位置a,b,c的另外次序,从第四个压力件4起,沿着箭头表明的运行方向、沿接触装置的纵向,是所示出配置的重复。
在现有技术中,接片10a,10b,10c占据位置a,b,c,在与运行方向垂直的方向上,由最外左端的接片至最外右端的接片,形成一个与边缘区域一样的图样。在此实施例中,图样是对称的配置,向着两个边缘区域的方向是以一个中心接片组5为对称,由内向外的次序为a,c,b,由外向内、由中心的接片组5起次序为a,b,c。在由外起的第一个c位置上设置了双层接片,它对与位置有关的图样没有影响。
图3是本发明接触装置实施例的截面,图1中关于三接片连接的说明同样适用于此。与现有技术相反,此处设置了一个内部区域7和两个对称的由接片10和压力件4组成的边缘区域6,6’,其中,虚线隔离线2,2’标明了隔离区。内部区域7构成以中心接片组5对称、在向着边缘区域6,6’的方向上位置次序为c,b,a的图样,重复3次。边缘区域6,6’也是相互对称的,从最外边缘向内的方向上图样为a,b,c,b,c,a,c,a,b,c,b,特别是边缘图样的部分a,b,c,b,c对箭头标明的运行方向上的拉力具有有利的影响作用。设置了向内进一步构造的图样以对在该部位构造拉力进行补偿及最佳化。
图4是一个类似的接触装置的另外的结构图样,压力件4上设置接片10,接片10占据的位置在运行方向上形成两个图样。内部区域17通过隔离线2,2’与边缘区域16,16’清楚地隔开,与图3中实施例的内部区域7一样,由接片a,b,c构成,但区别是,4个位置接片a,b,c依次排列。对称设置的边缘区域宽度相对缩小,由外向内位置图样的次序是a,b,c,a,在由外边缘起的第一个c位置上是双层接片,是为了承受箭头标明的运行方向上此位置上所增大的拉力。双层接片向内在偏离图样的位置b上连接一个接片,它构成了边缘区域16,16’的端部,之后图样过渡到内部区域17中,它具有规则的向内复复的位置次序a,b,c。
图5至9的实施例中,在与运行方向垂直的方向上,接片的数目为奇数41,以中心接片组5为对称,按三接片连接配置。此外,在这些实施例中,边缘区域26是一致的,构成了包含8个位置的图样,可以将拉力很好、均匀地分配在两个边缘区域26,26’上。所有的位置上设置了接片10,并啮合在压力件4上。隔离线2,2’示出一个隔离区,它不能总是准确固定在一个位置上,因为部分位置是在边缘区域、部分是在内部区域。边缘区域26,26’的图样,向内位置依次是a,b,c,b,c,a,c,a,b。相反,与该图样相比,内部区域27,37,47,57,67,77,87上接片10占据不同的位置,其中,在所有图样中这些位置由接片占据。图5中设置了一种连接,它相对于在位置a上设置的中心接片组5结构对称,这样从接片组5起只描述对称的一半就可以了,图样的位置次序为b,c,b,a,b,c,a,b,c,a,c。图6中,类似构造的内部区域47的图样位置次序为b,c,b,a,b,c,b,c,a,c,a。图7中,内部区域57图样的位置次序为a,c,b,c,a,b,a,b,c,a,c。
图8至11的实施例中,内部区域67,77,87是有规则设计的,是三片段重复结构。内部区域67,77,87相对于中心接片组5为对称结构。图8中该三片段由位置c,a,b组成,重复4次,其中,最后的位置b可以看作是边缘区域26的一部分。图9中,实施例的内部区域具有位置c,a,b组合的三片段,该三片段重复3次,至边缘区域26还连接了位置a,c。
图10的实施例是一个对称设置的接触装置,与运行方向(箭头方向)垂直的方向上接片10的数目减少为35个。边缘区域36,36’由隔离线2,2’隔开,具有从边缘起位置次序为a,b,c,b,c,a,c,a的图样。规则的内部区域77具有在位置b上设置的中心接片组5,在其上向边缘方向在两侧连接了重复3次的、由c,a,b组合的三片段。
图11是相对于位置a上的中心接片组5对称的接触装置的另一个实施例,与纵向方向(箭头方向)垂直的方向上接片为37个,该接触装置具有与图5至9中实施例的边缘区域一致的边缘区域26和一个内部区域87。边缘区域26,26’和内部区域87由隔离线2,2’清楚地隔开,在该中间区域87中,相对于中心接片组5对称地由中心接片组5起,每个对称的半部中连接了重复3次的由位置b,c,a组合的3片段。
图12的实施例中,接触装置的接片10的数目为36个,设置在与运行方向垂直的方向上的36个位置上,内部区域97是不对称的结构,该内部区域的结构为由内部区域的左端向右重复7次具有c,b,a的位置段3。边缘区域相互也是不对称的,左边的边缘区域46由边缘起图样的位置次序为c,b,a,b,a,c,a,右边的边缘区域46’由边缘起图样的位置次序为c,a,b,a,b,c,b,c。需指出的是,这种情况下,由于垂直于运行方向上的延伸,右边的边缘区域46’的位置比左边的边缘区域46多。此外,边缘区域46,46’向内部区域、这里为内部区域97的过渡可以是连续的,这样一个位置可以列入在两个区域里。
图13中本发明的接触装置实施例与图11中的实施例是一致的,具有具有位置c,b,a的位置片段3重复6次以外。此实施例同样适用于不对称的配置,与运行方向垂直的方向上的位置数为奇数,例如此实施例为33。
图14是一个CVT变速箱中应用本发明接触装置1的一个实施例的示意图。驱动发动机200通过发动机从动轴驱动减震器201的输入部件201a,在输入部件201a和输出部件201b之间的转矩通量中设置了蓄能器202并且如必要设置了一个摩擦减震装置,减震器201之后设置一个转矩通量中的转矩传感器203。工作原理见DE-OS 4234294。
转矩传感器203之后设置第一对锥形盘204,它有两个压力室220a,212a,根据双活塞原理设置,其中,一个活塞被控制来控制变速箱的传动比,另一个活塞被控制用来控制接触装置1的压紧。双活塞原理见DE-OS 4201693和DE-OS 4134658。本发明涉及旧的申请DE-OS 4201692和DE-OS 4134658,其内容详见本申请的公开内容部分。
接触装置1将产生的转矩由第一对锥形盘204传递到第二对锥形盘205,可由两个活塞220b,221b来控制。接触装置1是无边的(endlos)。
第二对锥形盘205之后设置一个变换转动方向的装置和一个起动件,在示意图上为方框206。也可以在第一对锥形盘204之前设置一个变换转动方向的装置如转向组和/或一个起动件如起动离合器或转矩变换器。
转矩通量中最终设置一个差速器207,传动轴208与之连接。
发明并不仅仅局限于所说明的实施例,相反,在本发明的范围内有很多变更和改型,例如在元件、组合、材料方面,可以将实施例、权利要求书、附图中所述的具体特征,以及元件或方法步骤组合,变型。