DE10035877A1

DE10035877A1 - Drive belt etc. esp. for infinitely variable change speed gear has internal band of elastomer material with imbedded thrust pieces and reinforcement elemnts

Info

Publication number: DE10035877A1
Application number: DE2000135877
Authority: DE
Inventors: Armin Olschewski; Manfred Brandenstein
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2002-02-28

Abstract

The drive belt acts pref. between two conical gear wheel pairs (2,3). It has parallel connected thrust pieces (4), which are imbedded into a band (5) of elastomer material. The band also has integrated reinforcement elements (6) of a material with good thermal conductivity, e.g. metal fibers, glass fibers, or a metal wire mesh. The thrust pieces are of esp. hardened steel, e.g. through-hardened 100Cr, or or carbon fibers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschlingungsmittel zur Übertragung der Kräfte in einem stufenlos einstellbaren Getriebe, insbesondere zwischen zwei Scheibenpaaren, vorzugsweise zwischen zwei Kegelscheibenpaaren, des Getriebes, das eine Anzahl parallel zueinander angeordneter und miteinander verbundener Druckstücke aufweist.The invention relates to a belt means for transmitting the forces in a continuously variable transmission, especially between two Disk pairs, preferably between two conical disk pairs, of the gear, which is a number of parallel arranged and interconnected Has pressure pieces.

Ein Umschlingungsmittel der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der DE 197 43 676 A1 bekannt. Dort ist eine Anzahl von Druckstücken parallel nebeneinander angeordnet, die zur Übertragung von Kräften bzw. Drehmomenten in einem stufenlos einstellbarem Getriebe (CVT-Getriebe) dienen. Die Verbindung zwischen den einzelnen Druckstücken in Umfangsrichtung des Umschlingungsmittels wird durch metallische Verbindungslaschen bewerkstelligt, die gelenkig mit den Druckstücken verbunden sind.A wrap of the generic type is for example from DE 197 43 676 A1 known. There is a number of pressure pieces in parallel arranged side by side, for the transmission of forces or torques serve in a continuously variable transmission (CVT transmission). The connection between the individual pressure pieces in the circumferential direction of the Belt means is accomplished by metallic connecting tabs, which are articulated to the pressure pieces.

Sowohl der Aufbau des vorbekannten Umschlingungsmittels als auch dessen Herstellungsweise sind relativ aufwendig, da eine Vielzahl von Bauteilen bei der Montage des Umschlingungsmittels zusammengefügt werden müssen. Both the structure of the previously known belt means and its Manufacturing methods are relatively complex, since a variety of components in the Assembly of the belt must be assembled.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Umschlingungsmittel der eingangs genannten Art derart fortzuentwickeln, daß es möglich ist, es schneller und einfacher herzustellen.The invention is therefore based on the object of a belt of the type mentioned in such a way that it is possible to do it faster and easier to manufacture.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke in ein Band aus elastomerem Material eingebettet sind.The solution to this problem by the invention is characterized in that that the pressure pieces are embedded in a band made of elastomeric material.

Erfindungsgemäß wird die Verbindung zwischen den einzelnen Druckstücken also nicht mehr - wie im Stand der Technik - durch Verbindungslaschen bewerkstelligt, sondern durch ein durchgängig ausgebildetes elastomeres Band.According to the invention, the connection between the individual pressure pieces no longer - as in the prior art - accomplished by connecting straps, but through a consistently formed elastomeric band.

Zur Sicherstellung der Übertragbarkeit hoher Kräfte ist fortbildungsgemäß vorgesehen, daß in das elastomere Material Verstärkungselemente integriert sind. Da - im Unterschied zu den vorbekannten Umschlingungsmitteln - für eine gute Wärmeabfuhr aus dem elastomeren Band gesorgt werden muß, ist weiterhin vorgesehen, daß die Verstärkungselemente aus einem thermisch gut leitendem Material bestehen können. Die Verstärkungselemente selbst sind dabei bevorzugt im wesentlichen in Umfangsrichtung des Bandes angeordnet.To ensure the transferability of high forces is further training provided that reinforcing elements are integrated into the elastomeric material. Because - in contrast to the previously known belting means - for a good one Heat dissipation from the elastomeric band must continue to be provided provided that the reinforcing elements made of a thermally highly conductive Material can exist. The reinforcing elements themselves are preferred arranged substantially in the circumferential direction of the belt.

Als Verstärkungselemente kommen bevorzugt Metallfasern oder Glasfasern in Betracht; insbesondere kann auch ein metallisches Drahtgeflecht als Verstärkungselement vorgesehen werden, das in das elastomere Band integriert ist.Metal fibers or glass fibers are preferably used as reinforcing elements consideration; in particular, a metallic wire mesh can also be used Reinforcing element can be provided, which is integrated into the elastomeric band.

Die Druckstücke haben bevorzugt kreiszylindrischen Querschnitt. Sie können aus Stahl, insbesondere aus gehärtetem Stahl, bestehen. Mit Vorteil kommt als Material für die Druckstücke durchgehärteter 100 Cr 6 zum Einsatz. Die Druckstücke können jedoch auch aus einsatzgehärtetem Stahl bestehen. The pressure pieces preferably have a circular cylindrical cross section. They can be made of steel, in particular hardened steel. Through-hardened 100 Cr 6 is advantageously used as the material for the pressure pieces. However, the pressure pieces can also consist of case-hardened steel.

Alternativ dazu kann auch vorgesehen werden, daß die Druckstücke aus stiftförmigen Elementen bestehen, in die Kohlenstoff-Fasern eingelagert sind oder die aus Kohlenstoff-Fasern bestehen.Alternatively, it can also be provided that the pressure pieces consist of pin-shaped elements in which carbon fibers are embedded or which consist of carbon fibers.

Die Druckstücke - egal aus welchem Material sie bestehen - können mit Hartmetall oder mit keramischem Material beschichtet sein. Die bevorzugten Schichtdicken betragen bis zu 25 Mikrometer.The pressure pieces - no matter what material they are made of - can be made with hard metal or be coated with ceramic material. The preferred layer thickness are up to 25 microns.

Zur Verbesserung der Abfuhr von Wärme aus dem Umschlingungsmittel ist mit Vorteil vorgesehen, daß die radial außen- und/oder innenliegende Seite des Bandes aus elastomerem Material mit Ausnehmungen oder Erhebungen versehen ist, die sich senkrecht zur Umfangsrichtung des Bandes erstrecken. Namentlich ist daran gedacht, an der bzw. den genannten Seiten des Bandes Erhebungen in Noppenform anzuordnen, die beim Umlauf des Umschlingungsmittels für eine verbesserte Luftzirkulation sorgen. Damit kann die Kühlung des Umschlingungsmittels verbessert werden.To improve the dissipation of heat from the belt is with Advantage provided that the radially outer and / or inner side of the band is provided with recesses or elevations made of elastomeric material extend perpendicular to the circumferential direction of the band. This is particularly the case thought, on the side (s) of the tape raised bumps to arrange the circulation of the belt for an improved Ensure air circulation. This can cool the belt be improved.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Bandes kommen dann besonders zur Geltung, wenn die Druckstücke beim Herstellen des Bandes umspritzt und damit in das Band eingebettet werden. Danach ist also vorgesehen, daß die einzelnen Druckstücke vor dem Spritz- bzw. Vulkanisierungsvorgang, mit dem das elastomere Band hergestellt wird, in das entsprechende Spritzgieß- bzw. Vulkanisationswerkzeug eingelegt und dann von der Elastomermasse umspritzt werden. In gleicher Weise können die Verstärkungselemente vor dem Einspritzen von Elastomermasse in die Kavität des Werkzeugs eingebracht und anschließend umspritzt werden. Damit ergibt sich ein einstückiger Verbund von Druckstücken, elastomerem Material und ggfs. integrierten Verstärkungselementen.The advantages of the band according to the invention then come into their own, if the pressure pieces are encapsulated during the production of the band and thus into the band be embedded. After that, it is provided that the individual pressure pieces in front the spraying or vulcanization process with which the elastomeric tape is produced is inserted into the corresponding injection molding or vulcanization tool and then overmolded by the elastomer mass. In the same way, the Reinforcing elements before injecting elastomer mass into the cavity of the Tool inserted and then overmolded. This results in a one-piece composite of pressure pieces, elastomeric material and if necessary. integrated reinforcement elements.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In the drawing, an embodiment of the invention is shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den Schnitt durch das Umschlingungsmittel, das sich zwischen zwei Kegelscheiben befindet, Fig. 1 is a section through the belt means, which is located between two conical discs,

Fig. 2 die Seitenansicht des Umschlingungsmittels. Fig. 2 shows the side view of the belt.

Die Fig. 1 zeigt das Umschlingungsmittel 1 im Schnitt, wobei dieses zwischen den beiden Kegelscheiben 2 und 3 angeordnet ist. Durch Veränderung des axialen Abstandes der beiden Kegelscheiben 2 und 3 kann die radiale Position des Umschlingungsmittels - von der Drehachse des Kegelscheibenpaars aus betrachtet - verändert werden, wodurch sich eine stufenlose Übersetzung erreichen läßt. Fig. 1 shows the endless 1 in section, wherein it is arranged between the two conical disks 2 and 3. By changing the axial distance between the two conical pulleys 2 and 3 , the radial position of the belt means can be changed, as viewed from the axis of rotation of the conical pulley pair, so that a continuously variable transmission ratio can be achieved.

Wie insbesondere auch in der Zusammenschau mit Fig. 2 gesehen werden kann, weist das Umschlingungsmittel 1 eine Vielzahl von parallel nebeneinander angeordneten Druckstücken 4 auf. Die Druckstücke 4 kontaktieren die Kegelscheiben 2 und 3, wodurch bei gespanntem Umschlingungsmittel ein Anpreßdruck erzeugt wird, der zur Übertragung des Drehmoments nötig ist. Die Kontaktfläche zwischen Druckstücken 4 und Kegelscheiben 2, 3 kann dabei durch entsprechend präzise Ausbildung so geformt werden, daß eine optimale Kraftübertragung von der Kegelscheibe zum Druckstück erfolgt.As can also be seen in particular when viewed in conjunction with FIG. 2, the wrapping means 1 has a multiplicity of pressure pieces 4 arranged parallel to one another. The pressure pieces 4 contact the conical pulleys 2 and 3 , whereby a contact pressure is generated when the belt is tensioned, which is necessary for the transmission of the torque. The contact surface between the pressure pieces 4 and the conical disks 2 , 3 can be shaped by a correspondingly precise design in such a way that optimal power transmission takes place from the conical disk to the pressure piece.

Im Unterschied zu manchen Lösungen im Stand der Technik ist die im wesentlichen kreiszylindrische Querschnittsfläche des Druckstücks störungsfrei ausgebildet, so daß eine optimale Kraftübertragung stattfindet.In contrast to some solutions in the prior art, this is essentially circular cylindrical cross-sectional area of the pressure piece designed without interference, so that an optimal power transmission takes place.

Die Verbindung der einzelnen Druckstücke erfolgt über das Band 5, das aus elastomerem Material besteht. Alternativ können thermoplastische und duroplastische Kunststoffe zum Einsatz kommen sowie Gummimischungen. Da die Zugfestigkeit des Elastomermaterials in der Regel nicht ausreichen wird, sind in das Umschlingungsmittel 1 Verstärkungselemente 6 integriert. Bevorzugt wird es sich hierbei um ein Stahlgittergeflecht handeln, das bei der Herstellung des Bandes in dieses mit eingebettet wird. Genauso können allerdings auch andere Verstärkungsmaterialien zum Einsatz kommen.The connection of the individual pressure pieces takes place via the band 5 , which consists of elastomeric material. Alternatively, thermoplastic and thermosetting plastics can be used, as well as rubber compounds. Since the tensile strength of the elastomer material will generally not be sufficient, reinforcing elements 6 are integrated into the wrapping means 1 . This will preferably be a steel mesh that is embedded in the band during manufacture. However, other reinforcement materials can also be used in the same way.

Die Druckstücke 4 bestehen vorliegend aus Stahl, der zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit mit Hartmetall oder Keramik beschichtet sein kann. Es ist jedoch auch möglich, Karbonfaserstifte als Druckstücke einzusetzen. Auch diese können beschichtet werden. In vorteilhafter Weise zeichnen sich Kohlenstoff-Faserelemente durch die Fähigkeit zur Aufnahme hoher Drücke aus. Des weiteren ist die Entstehung von Wärme beim Einsatz dieser Elemente gering.The pressure pieces 4 are made of steel, which can be coated with hard metal or ceramic to increase wear resistance. However, it is also possible to use carbon fiber pins as pressure pieces. These can also be coated. Carbon fiber elements are advantageously distinguished by the ability to absorb high pressures. Furthermore, the generation of heat when using these elements is low.

Zur optimalen Wärmeabfuhr aus dem Umschlingungsmittel ist dieses im Ausführungsbeispiel an der außenliegenden Seite mit äquidistant angeordneten Erhebungen versehen. Diese erzeugen beim Umlauf des Umschlingungsmittels einen Luftstrom, so daß eine verbesserte Kühlung stattfindet. Genauso können jedoch auch andere geometrische Formen vorgesehen werden, beispielsweise auch Querbohrungen durch das Umschlingungsmittel. For optimal heat dissipation from the belt, this is in Embodiment on the outer side with equidistantly arranged Provide surveys. These create the circulation of the belt an air flow so that improved cooling takes place. You can do the same however, other geometric shapes can also be provided, for example also Cross holes through the belt.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Umschlingungsmittel
endless

22

, .

33

Kegelscheibenpaar
Conical pulley

44

Druckstück
Pressure piece

55

Band aus elastomerem Material
Band made of elastomeric material

66

Verstärkungselemente
reinforcing elements

77

Erhebungen
surveys

Claims

1. Umschlingungsmittel (1) zur Übertragung der Kräfte in einem stufenlos einstellbaren Getriebe, insbesondere zwischen zwei Scheibenpaaren, vorzugsweise zwischen zwei Kegelscheibenpaaren (2, 3), des Getriebes, das eine Anzahl parallel zueinander angeordneter und miteinander verbundener Druckstücke (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) in ein Band (5) aus elastomerem Material eingebettet sind.1. Wrapping means ( 1 ) for transmitting the forces in a continuously variable transmission, in particular between two disk pairs, preferably between two conical disk pairs ( 2 , 3 ), of the transmission, which has a number of pressure pieces ( 4 ) arranged in parallel and interconnected, thereby characterized in that the pressure pieces ( 4 ) are embedded in a band ( 5 ) made of elastomeric material.

2. Umschlingungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das elastomere Material Verstärkungselemente (6) integriert sind.2. Wrapping means according to claim 1, characterized in that reinforcing elements ( 6 ) are integrated in the elastomeric material.

3. Umschlingungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) aus einem thermisch gut leitenden Material bestehen. 3. Wrapping means according to claim 2, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) consist of a thermally highly conductive material.

4. Umschlingungsmittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) im wesentlichen in Umfangsrichtung des Bandes (5) verlaufen.4. wrap means according to claim 2 or 3, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) extend substantially in the circumferential direction of the belt ( 5 ).

5. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) Metallfasern sind.5. wrap according to one of claims 2 to 4, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) are metal fibers.

6. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) Glasfasern sind.6. wrap according to one of claims 2 to 4, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) are glass fibers.

7. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) ein metallisches Drahtgeflecht sind.7. wrap according to one of claims 2 to 4, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) are a metallic wire mesh.

8. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) einen kreiszylindrischen Querschnitt haben.8. Wrapping means according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) have a circular cylindrical cross section.

9. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) aus Stahl, insbesondere aus gehärtetem Stahl, bestehen.9. wrap according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) made of steel, in particular made of hardened steel.

10. Umschlingungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) aus durchgehärtetem 100 Cr 6 bestehen. 10. Wrapping means according to claim 9, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) consist of hardened 100 Cr 6 .

11. Umschlingungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) aus einsatzgehärtetem Stahl bestehen.11. wrap according to claim 9, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) consist of case-hardened steel.

12. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) aus stiftförmigen Elementen bestehen, in die Kohlenstoff-Fasern eingelagert sind oder die aus Kohlenstoff-Fasern bestehen.12. Wrapping means according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) consist of pin-shaped elements in which carbon fibers are embedded or which consist of carbon fibers.

13. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) mit Hartmetall beschichtet sind.13. Wrapping means according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) are coated with hard metal.

14. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) mit keramischem Material beschichtet sind.14. Wrapping means according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pressure pieces ( 4 ) are coated with ceramic material.

15. Umschlingungsmittel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Beschichtung bis zu 25 µm, vorzugsweise bis zu 5 µm, beträgt.15. Wrapping means according to claim 13 or 14, characterized in that the layer thickness of the coating up to 25 µm, preferably up to 5 µm, is.

16. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außen- und/oder innenliegende Seite des Bandes (5) aus elastomerem Material mit Ausnehmungen oder Erhebungen (7) versehen sind, die sich senkrecht zur Umfangsrichtung des Bandes (5) erstrecken. 16. Wrapping means according to one of claims 1 to 15, characterized in that the radially outer and / or inner side of the band ( 5 ) made of elastomeric material are provided with recesses or elevations ( 7 ) which are perpendicular to the circumferential direction of the band ( 5 ) extend.

17. Umschlingungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (4) beim Herstellen des Bands (5) umspritzt und damit in das Band (5) eingebettet werden.17, belt means according to one of claims 1 to 16, characterized in that the pressure pieces (4) encapsulated by injection molding during production of the belt (5), and are thus embedded in the belt (5).