專利名稱：無級變速器的皮帶輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于無級變速器(CVT)的皮帶輪。
背景技術：
本領域公知這樣的傳動裝置，即它們包括一個主動皮帶輪和一個由相應對的皮帶輪半體形成的從動皮帶輪，所述皮帶輪半體限定出相應的皮帶槽，所述皮帶槽中纏繞著V形傳動皮帶。所述主動皮帶輪的皮帶槽的軸向幅度通過一個具有離心作用的機械控制裝置調節(jié)，所述從動皮帶輪通常為反應型的，即可以以與所述主動皮帶輪相反的方式自動調節(jié)其自己的皮帶槽的軸向幅度，以改變所述皮帶的纏繞直徑。
特別地，對于所述從動皮帶輪來說，一個皮帶輪半體在固定位置處裝配于一個驅動軸上，另一個皮帶輪半體可在預加載彈簧施加的軸向推力的作用下向著所述固定皮帶輪半體移動。兩個皮帶輪半體通過所述彈簧和一個用于補償所述軸向推力的裝置約束限制在一起，所述裝置對扭矩敏感，并且包括一個凸輪和一個凸輪隨動件，所述凸輪和凸輪隨動件分別由所述固定皮帶輪半體和所述移動皮帶輪半體攜帶著，并且在所述傳動裝置處于加速期或減速期時耦合起來，以提供一部分附加軸向負載。
制造作為彼此分開的結構體的所述凸輪和所述凸輪隨動件的技術為大家所公知，所述凸輪和所述凸輪隨動件例如通過焊接或接合操作分別與所述固定皮帶輪半體和所述移動皮帶輪半體連接。
上述現(xiàn)有類型的所述從動皮帶輪通常會在以下方面遠不能令人滿意，即它們由數(shù)目相對較大的構件組成，因此需要相對較高的組裝次數(shù)，進而會需要相對較高的組裝成本。上面所略述的缺點基本上是由于以下原因，即所述凸輪、所述凸輪隨動件以及所述兩個皮帶輪半體使用彼此分開的模制成型過程構造，并且它們必需通過相對較多的相對定位和連接操作組裝起來。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種CVT的皮帶輪，其可以以非常簡單和低廉的方式克服上面所略述的問題，并且優(yōu)選在用于補償所述軸向推力的上述裝置中提供高效率。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種CVT的皮帶輪，所述皮帶輪包括一個支承軸；一個固定皮帶輪半體，其與所述支承軸同軸，并且固定在所述支承軸上；一個移動皮帶輪半體，其與所述支承軸同軸，并且可向著所述固定皮帶輪半體滑動，從而，可與所述固定皮帶輪半體共同限定出一個被設計用于與所述傳動裝置的皮帶嚙合且幅度可變的皮帶槽；以及一個補償裝置，其用于補償軸向推力，并且包括第一凸輪件和第二凸輪件，所述第一凸輪件和所述第二凸輪件分別由所述固定皮帶輪半體和所述移動皮帶輪半體攜帶著，并且在使用中響應于作用在所述皮帶輪上的扭矩而彼此接觸耦合，以沿著所述皮帶的壓縮方向產(chǎn)生一個軸向推力作用在所述移動皮帶輪半體上；
所述皮帶輪的特征在于，所述第一凸輪件由至少一個本體限定，所述本體由共成型在所述支承軸上的塑料制成。特別地，所述第一凸輪件由單個管狀本體限定，所述本體由共成型在所述支承軸上的塑料制成。優(yōu)選地，所述第二凸輪件由至少一個與所述移動皮帶輪半體以單件形式制成的凸輪隨動部形成。


下面，參看示出了本發(fā)明的實施例的一個非限制性實例的附圖描述本發(fā)明，附圖包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的CVT的所述皮帶輪的一個優(yōu)選實施例的側視圖，其中一半以根據(jù)直徑面的剖視圖的形式示出；圖2與圖1類似，示出了圖1中的所述皮帶輪的一個結構細節(jié)；圖3是根據(jù)圖2中的線III-III所作的剖視圖；圖4是圖2中的所述結構細節(jié)的透視圖；以及圖5是圖1中的另一個結構細節(jié)的比例縮小的透視圖。
具體實施例方式
參看圖1，附圖標記1總體上表示的是CVT 2(部分示出)的從動皮帶輪，所述CVT 2包括一個主動皮帶輪(未示出)和一個纏繞在所述主動皮帶輪和所述從動皮帶輪上的V形皮帶3。
所述主動皮帶輪由用于在使用過程中根據(jù)轉速改變皮帶3的纏繞直徑(winding diameter)的離心作用機械控制裝置(未示出)以公知的方式(在此未詳細描述)控制，從動皮帶輪1是反應型(reactive type)的，即其可以與所述主動皮帶輪的直徑調節(jié)方式相反的方式自動調節(jié)自己的卷繞直徑。
皮帶輪1具有一個軸線4，并且包括一個中空支承軸5，所述中空支承軸5又包括一個中間軸向部6，所述中間軸向部6在其自己的外表面上限定出多個保持座7。支承軸5還包括兩個設在中間軸向部6的軸向相反側的圓柱形末端部8、9，并且被設計成在與末端部8對應的位置上與一個從動傳動件(未示出)連接。
請再次參看圖1，皮帶輪1還包括兩個皮帶輪半體10、11，所述兩個皮帶輪半體10、11與軸5同軸，并且軸向上彼此面對，而且在它們之間限定出一個由皮帶3嚙合的V形皮帶槽12。
皮帶輪半體10具有一個由單件制成的輪轂13，所述輪轂13包括一個向著末端部8軸向凸出的圓柱形凸緣14，并且例如通過焊接、過盈配合或鍵配合裝配在末端部9上，從而，皮帶輪半體10可固定在支承軸5上，因此，皮帶輪半體10通常稱為“固定皮帶輪半體”。
而皮帶輪半體11通常稱為“移動皮帶輪半體”，這是由于其可在軸向預加載彈簧16的推力作用下向著皮帶輪半體10滑動，用于以與所述主動皮帶輪相反的方式自動改變皮帶槽12的軸向幅度。
便利地，移動皮帶輪半體11攜帶著一個低摩擦隔離環(huán)15，其在皮帶槽12的徑向內側和面對著固定皮帶輪半體10的位置上裝配于移動皮帶輪半體11的前表面上，從而，可與固定皮帶輪半體10共同限定出一個相對軸向止動位置，在所述軸向止動位置上，皮帶槽12的軸向幅度最小。
參看圖1至3，皮帶輪1還包括一個管狀本體17，所述管狀本體17由優(yōu)選具有玻璃纖維填充物和/或氟化填充材料的塑料制成，例如采用通常稱為“特氟龍(Teflon)”(注冊商標)的材料，并且通過以單件形式共成型(co-moulding)在中間軸向部6上獲得。
管狀本體17以懸臂的樣式攜帶著多個內徑向附屬體20，每個所述內徑向附屬體20分別嚙合著相應的保持座7，并且管狀本體17包括兩個相反的末端伸展部21、22，其中，伸展部21軸向上設在凸緣14的近旁，并且徑向上由一個外圓柱面23限界。
而伸展部22限定出了一個凸輪，所述凸輪相對于圓柱面23徑向凸出，并且特別參看圖3，所述凸輪包括三個軸向面向皮帶輪半體10、11的方向的齒25，每個所述齒25在圓周方向上由一對相應的側面26、27限界。
根據(jù)圖1和5所示，凸輪22構成用于補償軸向推力的補償裝置28的一部分，所述裝置對扭矩敏感，以提供一部分軸向負載作用在皮帶輪半體11上，所述軸向負載附加在由彈簧16施加的負載上，因此，當無級變速器處于加速期或減速期時，可增大皮帶3的側面上的壓縮。
裝置28包括一個凸輪隨動部30，其與皮帶輪半體11以單件形式制成，并且優(yōu)選由鋁制成，而且在所示的特殊實例中，所述隨動部30包括三個置于齒25之間的齒32(見圖5)，每個所述齒32在圓周方向上均由一對相應的側面33、34限界，所述側面33、34在使用過程中當存在作用于皮帶輪1上的驅動或制動扭矩時通過滑動接觸在側面26、27上而協(xié)同作用。
凸輪隨動部30還限定出了皮帶輪半體11的所述輪轂的一部分，并且徑向上由圓柱形內表面36限界，所述圓柱形內表面36通過滑動接觸以這種方式裝配在表面23上，即被伸展部21支承和引導得可遠離或向著皮帶輪半體10滑動。同時，表面36以這種方式以具有徑向間隙(由于圖示的比例小，圖1中不可見)的方式裝配在凸緣14上，即在伸展部21上滑動的過程中可限制與凸緣14本身的摩擦。
再次根據(jù)圖1所示，彈簧16裝配在本體17的外圍，并且軸向上設在皮帶輪半體11與一個環(huán)形相對元件之間，所述環(huán)形相對元件例如通過夾卡固定在伸展部22的軸向端部上。在所述的特殊實例中，彈簧16被以這種方式沿著扭轉方向和軸向預加載，即當皮帶輪1處于不工作的狀態(tài)下時可保持側面34、26或側面33、27彼此耦合。
扭轉預加載通過設置彈簧16的兩個相反端部39、40獲得，從而，它們會對分別設在皮帶輪半體11和元件38上的相應的圓周臺肩41、42施加壓力。
特別地，端部40被彎曲成L形狀，元件38具有一圈軸向孔43，(僅示出了其中一個)，每個所述軸向孔43分別限定出一個相應的臺肩42，并且這些軸向孔43彼此偏離一個角距離設置，而且可以選擇性的方式與端部40嚙合，從而，可調節(jié)彈簧16的扭轉預加載。
在皮帶輪1的制造過程中，通過將支承軸5設在本體17相應的模具中，并將塑料直接共成型在中間軸向部6上，從而本體17在所述模具中形成。在凸輪隨動部30已與皮帶輪半體11以單件形式制成之后，皮帶輪半體11可滑動地裝配在伸展部21上。接著，皮帶輪半體10固定在末端部9上，然后彈簧16裝配在本體17的外圍，隨后通過將元件38固定在本體17上來在軸向上阻擋限制彈簧16，最后，通過將端部39設在臺肩41上和使端部40位于合適的軸向孔43中在扭轉方向上對彈簧16預加載，以獲得期望的扭轉預加載。
在使用過程中，裝置28的操作與現(xiàn)有的解決方案相似。特別地，在存在驅動扭矩的情況下，即在加速期中，皮帶輪半體11趨向于這樣“帶動”皮帶輪半體10，即皮帶輪半體10會承受從動體的慣性，在存在制動扭矩的情況下，即在減速期中，皮帶輪半體11由皮帶3制動，并且趨向于相對于皮帶輪半體10“減速”。由于皮帶輪半體10和11之間存在相對轉動，因此，側面34、26或側面33、27彼此協(xié)同作用和給予皮帶輪半體11一個軸向推力，以使皮帶3進一步壓縮，從而，可防止皮帶3本身出現(xiàn)任何打滑。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，凸輪22的側面和凸輪隨動部30的側面被成形得可在加速期中獲得與減速期中不同的裝置28的行為特性。
從前面所作的描述，可清楚地顯現(xiàn)出，皮帶輪1具有數(shù)目相對較少的構件，并且由于其結構特征，其只需要次數(shù)相對有限的組裝操作。事實上，凸輪22通過與皮帶輪半體10共成型制成，并且凸輪隨動部30與皮帶輪半體11以單件形式制成，從而不需要執(zhí)行與皮帶輪半體10、11它們自身的任何連接操作。隨后，附屬體20在保持座7中的嚙合可使本體17和支承軸5之間的裝配隨著時間的推移也能保持牢固。
與現(xiàn)有的解決方案相比，皮帶輪1的總體尺寸(特別地，軸向尺寸)可得到降低，這是由于皮帶輪半體10與凸輪22之間以及皮帶輪半體11與凸輪隨動部30之間沒有設想采用任何連接元件。
裝置28可提供高的效率，特別地，可提供低的響應時間，這是由于在皮帶輪半體11的滑動過程中出現(xiàn)的摩擦作用相對較低。這種結果基本上源于以下事實，即皮帶輪半體11由于由鋁制成而相對較輕，并且不會與通常由金屬材料制成的凸緣14接觸，而只會與伸展部21的塑料接觸，所述伸展部21由于含有特氟龍(Teflon)填充物而限定出了一個自潤滑類型的支承襯套。
裝置28的效率可通過彈簧16的扭轉預加載得到進一步增加。
最后，從前面所作的描述，顯而易見，在不脫離本發(fā)明的保護范圍的情況下，可對在此參看附圖所述和所示的皮帶輪1進行修改和改變。
特別地，皮帶輪1的構件可由不同于在此完全借助于非限制性實例描述的材料制成，和/或凸輪22和凸輪隨動部30可與所示的具有不同的外形，和/或凸輪22可由多于一個的共成型在支承軸5上的塑料本體構成。
權利要求
1.一種用于無級變速器(2)的皮帶輪(1)，包括支承軸(5)；固定皮帶輪半體(10)，其與所述支承軸(5)同軸，并且固定在所述支承軸(5)上；移動皮帶輪半體(11)，其與所述支承軸(5)同軸，并且可相對于所述固定皮帶輪半體(10)滑動，從而，可與所述固定皮帶輪半體(10)共同限定出幅度可變且被所述無極變速器(2)的皮帶(3)嚙合的皮帶槽(12)；以及補償裝置(28)，其用于補償軸向推力，并且包括第一凸輪件(22)和第二凸輪件(30)，所述第一凸輪件(22)和所述第二凸輪件(30)分別由所述固定皮帶輪半體(10)和所述移動皮帶輪半體(11)攜帶著，并且在使用中響應于作用在所述皮帶輪(1)上的扭矩而彼此接觸耦合，以沿著所述皮帶(3)的壓縮方向給予所述移動皮帶輪半體(11)附加軸向推力；所述皮帶輪(1)的特征在于，所述第一凸輪件(22)由至少一個本體(17)構成，所述本體由共成型在所述支承軸(5)上的塑料制成。
2.如權利要求1所述的皮帶輪，其特征在于，所述第一凸輪件(22)由單個管狀本體(17)構成，所述本體由共成型在所述支承軸(5)上的塑料制成。
3.如權利要求1或2所述的皮帶輪，其特征在于，所述第二凸輪件(30)由凸輪隨動部(30)形成，所述凸輪隨動部與所述移動皮帶輪半體(11)以單件形式制成。
4.如權利要求3所述的皮帶輪，其特征在于，所述移動皮帶輪半體(11)和所述凸輪隨動部(30)均由鋁制成。
5.如權利要求3或4所述的皮帶輪，其特征在于，所述移動皮帶輪半體(11)可滑動地裝配在由塑料制成的支承襯套(21)上。
6.如權利要求5所述的皮帶輪，其特征在于，所述支承襯套(21)構成由塑料制成的所述本體(17)的一部分。
7.如權利要求5或6所述的皮帶輪，其特征在于，所述支承襯套(21)由自潤滑材料制成。
8.如權利要求5至7中任一所述的皮帶輪，其特征在于，所述移動皮帶輪半體(11)以具有徑向間隙的方式與所述固定皮帶輪半體(10)耦合。
9.如前面權利要求中任一所述的皮帶輪，其特征在于，還包括彈性元件(16)，所述彈性元件(16)被軸向預加載，用于將所述移動皮帶輪半體(11)向著所述固定皮帶輪半體(10)推動，并且設有定位裝置(41，42，43)，它們用于沿著扭轉方向對所述彈性元件(16)預加載。
10.如權利要求9所述的皮帶輪，其特征在于，所述定位裝置(41，42，43)包括調節(jié)裝置(43)，所述調節(jié)裝置(43)用于改變所述彈性元件(16)的扭轉預加載。
11.如權利要求10所述的皮帶輪，其特征在于，所述調節(jié)裝置(43)由所述彈性元件(16)的軸向預加載元件(38)攜帶著。
12.如權利要求10或11所述的皮帶輪，其特征在于，彈性元件(16)由螺旋彈簧形成；所述調節(jié)裝置(43)包括一圈孔(43)，它們彼此相隔一個角距離設置，并且可選擇性地由所述螺旋彈簧的一個端部(40)嚙合。
13.如前面權利要求中任一所述的皮帶輪，其特征在于，還包括至少一個保持座(7)和至少一個附屬體(20)，所述保持座(7)在所述支承軸(5)和由塑料制成的所述本體(17)兩者之一中構成，所述附屬體(20)由所述支承軸(5)和由塑料制成的所述本體(17)兩者中的另一個攜帶著，并且嚙合著所述保持座(7)。
14.如前面權利要求中任一所述的皮帶輪，其特征在于，還包括隔離環(huán)(15)，所述隔離環(huán)(15)由一個所述皮帶輪半體(11)攜帶著，并且在所述皮帶槽(12)的徑向內側且面對著另一個所述皮帶輪半體(10)的位置處裝配于所述皮帶輪半體(11)的前表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于無級變速器的皮帶輪(1)，其設有裝配在支承軸(5)上的固定皮帶輪半體(10)和可在彈簧(16)的推力作用下向著固定皮帶輪半體(10)滑動的移動皮帶輪半體(11)，從而限定出了一個幅度可變的V形皮帶槽(12)。皮帶輪(1)還設有補償裝置(28)，其用于補償所述軸向推力，所述裝置由凸輪(22)和凸輪隨動件(30)構成，凸輪(22)和凸輪隨動件(30)在作用于皮帶輪(1)上的扭矩的作用下彼此接觸耦合，以給予移動皮帶輪半體(11)一個附加軸向推力。凸輪(22)由共成型在支承軸(5)上的塑料制成的管狀本體(17)限定，凸輪隨動件(30)與移動皮帶輪半體(11)以單件形式制成。
文檔編號F16H61/00GK1833123SQ200480010984
公開日2006年9月13日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權日2003年4月23日
發(fā)明者多梅尼科·比內洛, 吉安盧卡·卡里齊亞, 阿萊西奧·加萊蒂 申請人:特高歐洲股份有限公司