[發明專利]具有疊層鋼環組的傳動帶

有效

• 申請號: 201080045104.4
• 申請日: 2010-10-05
• 公開（公告）號: CN102549301A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: B·彭寧斯;M-D·特蘭
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F16G5/16
• 分類號: F16G5/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張文達

技術領域

本發明涉及一種用于通常應用于機動車輛中的公知滑輪型的連續可變傳動機構或CVT中的傳動帶。

背景技術

一種公知類型的傳動帶在EP-A-1?403?551中詳細描述，并且也在本領域中稱為壓帶(push?belt)。已知的傳動帶包括多個鋼區段，每個鋼區段設置有至少一個凹陷，但是通常為兩個凹陷，每個凹陷容納著傳動帶的成組的多個相互的同心嵌套的柔性鋼環。在本領域，鋼區段也稱為橫向元件，環被稱為環帶或環形帶，并且疊層的成組的環被稱為環形張緊裝置(endless?tensile?means)或托架。在本類型的傳動帶中，橫向元件未連接至環形托架，而是在CVT中的操作期間沿著其周邊滑動。而且，環形托架的各個環在操作期間相對彼此進行滑動。

對于目前的傳動帶應用，環由馬氏體時效鋼生產，這種類型的鋼組合了相對有利的材料可焊性和塑性變形性，很好的抗張強度以及對于磨損和彎曲和/或張力疲勞的良好抵抗性(至少在適合的熱處理之后)。已知的環提供有相當硬度的芯部材料，用以實現良好的張力、屈服和彎曲強度與較高的金屬抗疲勞性，這種環芯被包圍在顯著更硬的、并且因而耐磨的環材料的外表面層中。所述硬表面層的厚度在制造時小心地控制，以限制內部環應力并給環提供允許縱向彎曲的足夠彈性以及抗疲勞斷裂性。當然，尤其后一特點在環的壓帶應用中是非常顯著的，因為其在使用壽命期間經受無數的負載和彎曲循環。

用于這種環的已知制造方法的基本原理是本領域公知的。尤其，即為了形成前述硬質表面層，已知的環制造方法至少包括氮化處理環材料的處理步驟，通常是氣體軟氮化，即將環材料在大約450℃的溫度下保持于包含氨氣的氣氛中，結果使得氮原子擴散入所述表面層內以形成滲氮層。氮的擴散深度，即滲氮層的厚度，取決于氮化處理的數個參數，比如環表面處的氨氣濃度以及處理溫度和持續時間。日本專利公開JP-A-2000-337453提及：氮化層的厚度為環的總厚度的10％至20％，將代表環的傳動帶應用的最佳厚度。由于已知傳動帶環的厚度為0.185mm，根據現有技術，它們應當提供有19至37微米(μm)的滲氮層。要說明的是，在本申請的內容中，滲氮層的厚度在環的拋光并適當蝕刻的橫截表面上(借助于顯微鏡)通過光學地確定。

發明內容

本發明旨在對上述現有技術進行改進，并且進一步提高傳動帶的使用壽命和/或降低其制造成本。根據本發明，這個目標通過具有后述權利要求1特點的傳動帶來實現。根據本發明，通過區分環組的多個分開的環之間的氮化層厚度，環形托架的疲勞強度能整體地得到改進。更具體地，已經發現：在環形托架的兩個鄰接環之間的滑動接觸過程中，相比于橫向元件的滑動接觸而言，環的表面明顯地不易于遭受磨損和/或接觸負載。因而，根據本發明，托架的中間環(即定位于徑向最外環和徑向最內環的中間的環)的氮化層的厚度，是小于托架的徑向外側處(即其徑向最外環的徑向向外表面處)的氮化層的厚度，和/或是小于托架的徑向內側處(即其徑向最內環的徑向向內表面處)的氮化層的厚度。優選地，托架的徑向外側處和/或托架的徑向內側處的氮化層是中間環的氮化層的厚度的1.5至4倍，更優選地是其大約2倍厚。

根據本發明的傳動帶的環形托架的中間環至少能更加成本有效地和/或更快速地制造，尤其是對于進行氮化處理而言。而且，傳動帶的整體疲勞強度通過本發明得到改進。

具體地，關于馬氏體時效鋼合金而言，其取自以下的范圍：17-19％(重量百分比)鎳、4-6％(重量百分比)鉬、8-18％(重量百分比)鈷和余量鐵(balance?iron)，可能有少量添加鈦，即重量百分比小于1％，已經研究了氮化層的優選厚度。根據本發明，中間環在此情況下優選地設置有厚度在10和18μm之間的氮化層，而環形托架的徑向外側和/或環形托架的徑向內側的氮化層具有在25和35μm之間的厚度。

附圖說明

本發明的基本原理現在將以舉例的方式連同附圖闡述，在附圖中：

圖1提供了設置有傳動帶的公知連續可變傳動機構的示意性地繪出的示例，

圖2是傳動帶的透視性截面圖，

圖3圖示了傳動帶的環部件的已知制造方法的目前相關部分，

圖4是根據現有技術的傳動帶的環形托架的示意性橫截面，并且

圖5是根據本發明的傳動帶的環形托架的示意性橫截面。

具體實施方式