專利名稱：柔性的環(huán)形驅動皮帶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及動力傳送皮帶，以及更具體地說涉及柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個柔性的驅動環(huán)包括各分段以及一個拉伸元件。
本發(fā)明的背景本領域中眾所周知的是一種齒輪型的傳動裝置可以用于帶動一輛汽車、摩托車或類似車輛。然而，齒輪型傳動裝置通常具有固定數量的齒輪。它們通常設計為以齒輪中的一個最有效地工作，而其它的齒輪引起發(fā)動機在較低效率的工作點運行。因此，為了改善效率目的最好使用一種連續(xù)可變的傳動裝置(CVT)。連續(xù)可變的傳動裝置要求為此目的特別地使用皮帶。
已發(fā)展各種類型的動力傳送皮帶使用于連續(xù)可變的傳動裝置。
通常，連續(xù)可變的傳動裝置的皮帶具有一個類似于普通V形皮帶的輪廓。尤其是，它們是頂部寬和底部窄的和設計為配合在一個滑輪的各槽輪之間，限定一個傾斜的凹槽。供皮帶在其上運動的滑輪通常包括一個可移動的槽輪和一個固定的槽輪，每個具有截錐的形狀。通常，槽輪中的一個移動時，而其它的保持固定。一個槽輪相對于另一個槽輪的移動改變了滑輪的有效的直徑φ，皮帶在其中工作。皮帶的速度是滑輪的有效直徑的函數，這就是說，依次地是槽輪相互軸向位置的函數。
現(xiàn)有技術中的連續(xù)可變的傳動裝置的皮帶具有的皮帶包括多個凸塊橫向連接至一個拉伸元件。已知某些形狀的帶齒的皮帶。
這種技術的代表是美國專利NO.4,595,387(1986)to McComber，它公開一種V形皮帶，帶有聚合物部分橫向地取向至皮帶聚合物部分以預定的間距沿皮帶的縱向軸固定地連接。
現(xiàn)有的技術教導相對于一個拉伸載荷承載元件固定橫向凸塊的位置。因此，現(xiàn)有的技術教導使用橫向凸塊構造為與拉伸元件精密地力學連接。部件的相對的移動是嚴格控制的。
這種技術的代表還有美國專利NO.4,734,085(1988)to Takashimaet al.它公開一種V形皮帶使用于一種干型傳動裝置，該裝置具有一個環(huán)形的載荷承載體，包括多個帶齒，橫向安裝的凸塊借助它接合至載荷承載體。
現(xiàn)有技術的皮帶具有集中的彎曲力的作用，它是在拉伸元件與每個分段接觸的各點上拉伸元件承受的。在工作中，在這些位置重復的彎曲引起拉伸芯線斷裂。通常，現(xiàn)有技術皮帶的結構是一個相互連接的剛性較高的組件。各分段借助夾緊或通過某種干涉配合形式連接至柔性的拉伸元件。
這里需要的是一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個柔性的驅動環(huán)。這里需要的是一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個拉伸元件與柔性的驅動環(huán)協(xié)作地接合。這里需要的是一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個柔性的驅動環(huán)包括多個固定的環(huán)的分段，它們不是固定至拉伸元件。這里需要的是一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個彈性元件用于預先加載柔性的驅動環(huán)。本發(fā)明可以滿足這些要求。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的第一方面是提供一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個柔性的驅動環(huán)。
本發(fā)明的另一方面是提供一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個拉伸元件與柔性的驅動環(huán)協(xié)作地接合。
本發(fā)明的另一方面是提供一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個柔性的驅動環(huán)包括多個環(huán)的分段，它們不是固定至一個拉伸元件。
本發(fā)明的另一目的是提供一種柔性的環(huán)形驅動皮帶，它具有一個彈性元件用于預先加載柔性的驅動環(huán)。
本發(fā)明的其它方面將通過本發(fā)明的下列說明和附圖指出或明確地表示出來。
本發(fā)明包括一個柔性的驅動環(huán)連續(xù)可變的傳動裝置皮帶。它具有一個柔性的驅動環(huán)包括多個相鄰的環(huán)的分級。這些分段具有金屬或非金屬材料，足以承受由連續(xù)可變的傳動裝置槽輪施加的一個壓縮載荷。這些分段是沿一個縱向軸線相互鎖定的以及被一個彈性體元件在裝配的位置預先加載。一個拉伸元件或皮帶支承在一個外周邊支承表面上，它是由相互鎖定的分段形成的。拉伸皮帶可以包括任何技術中已知的皮帶，例如，一種多肋的動力傳送皮帶。拉伸皮帶可以沿周邊支承表面上的一個縱向軸線移動。分段還包括相對的傾斜的表面用于接合滑輪的槽輪表面。
附圖的簡要說明列入的和組成本說明書一部分的附圖用以說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，以及與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1是本發(fā)明的橫剖面的透視圖。
圖2是柔性的驅動環(huán)的橫剖面圖。
圖3是柔性的驅動環(huán)的分段的透視圖。
本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的說明圖1是本發(fā)明的橫剖面的透視圖。柔性的環(huán)形驅動皮帶10包括拉伸元件或皮帶20，與柔性的驅動環(huán)30接合。拉伸皮帶20可以包括任何技術中已知的動力傳送皮帶，包括多肋的皮帶或V形皮帶。這點是本發(fā)明的一個特殊的優(yōu)點，因為皮帶20磨損后，它可以被另一個價廉的和容易獲得的多肋的皮帶代替?，F(xiàn)有技術的連續(xù)可變的傳動裝置的皮帶沒有這樣的部分代替結構，以及當它們磨損后必須報廢和全部更換，經常是費用高的。拉伸皮帶通常包括一種彈性體材料21圍繞著多個拉伸芯線22。
柔性的驅動環(huán)30包括環(huán)分段31。環(huán)分段31相互鄰接排列以形成一個環(huán)形。彈性體元件50，51分別地在狹縫32，33內接合每個分段31以保持各分段的正確的工作排列。彈性體元件可以是高度彈性的、類似一種橡膠或帶抗軸向拉伸的。彈性體元件可以由與拉伸皮帶相同的材料組成，以及可以含有或不含有拉伸芯線，這取決于使用者的需要。在優(yōu)選的實施例中，彈性體元件不含有拉伸芯線。
柔性的驅動環(huán)30的全周邊稍大于彈性體元件的長度，這樣當本發(fā)明的環(huán)形皮帶完全裝配后，一個預先載荷建立在彈性體元件內，以及因而也建立在環(huán)自身內，以及因而實現(xiàn)了每個相鄰的分段的相互鎖定的特點，見圖3。
圖2是柔性的驅動環(huán)的橫剖面圖。每個分段31具有一個皮帶支承表面34。支承表面34可以形成一個型面正如需要協(xié)作地接合技術中已知的任何皮帶的形狀或型面。這種形狀可以包括多肋的、平面的或V形的型面。圖2所示的優(yōu)選的實施例形成一個多肋的皮帶型面。相對的凸塊或凸片35，36位于支承表面34的任一側面。凸片35，36橫向地保持皮帶在柔性的驅動環(huán)上就位。當皮帶工作時凸片還提供皮帶側面的保護。
環(huán)內的每個分段的支承表面在一起形成一個周邊表面，拉伸皮帶20支承在其上，見圖1.拉伸皮帶20僅在表面34上橫向地控制，以防止工作時皮帶運轉脫離支承表面34。皮帶20和柔性驅動環(huán)30可以相互在縱向軸線L方向上移動。在工作中，這樣允許皮帶20相對于柔性的驅動環(huán)30輕度地移動以及從而相對于柔性的驅動環(huán)通過一個滑輪的每一轉時的每個分段輕度地移動。這樣使皮帶的彎曲應力均勻分布在跨過拉伸皮帶20的全長的每個分段之間。這樣允許皮帶沿其整個長度均勻地磨損，從而增加它的使用壽命。
圖3是柔性的驅動環(huán)分段的透視圖。凸柱37，38，39由相對的表面中的一個延伸。在圖3中由相對的表面42延伸。鏡像的凹部位于反面的相對的表面43上(圖中未示出)。每個凸柱37，38，39與相鄰的一個分段上相應的凹部協(xié)作地接合(圖中未示出)。當柔性的環(huán)形驅動皮帶運轉通過一個滑輪時，接合的凸柱和凹部相互鎖定每個分段成為正確的排列。
在優(yōu)選的實施例中，相對的表面42，43可以形成一個傾斜角α。傾斜角α允許每個分段相互輕度地轉動，從而使在工作時當柔性的環(huán)形驅動皮帶運轉通過一個滑輪時，保持實質上與一個轉動中心對準。
每個相對的傾斜表面40，41支承在一個滑輪的一個表面上(圖中未示出)。相對的傾斜的表面具有一個夾角β，它實質上與本發(fā)明教導的一個滑輪的夾角相等。這樣保證了柔性的環(huán)形驅動皮帶和滑輪之間正確的接觸，用于有效的動力傳送。
在優(yōu)選的實施例中，一個摩擦系數(COF)為COF＝0.3和β＝34°；或者COF＝0.2和β＝26°。這些值作為實例的形式提供以及不作為限制。由于拉伸皮帶是眾所周知的和廣泛供應的，柔性的環(huán)形驅動皮帶不需要潤滑，比如使用一個油槽或噴涂來正確地工作。
這個特點顯著地簡化了使用本發(fā)明的皮帶的任何傳動裝置的潤滑要求。
每個分段可以實質上包括一種非金屬或塑料材料，它具有希望的軸向強度以承受一個槽輪軸向載荷。每個分段還可以包括一個金屬芯線或芯體，比如鋁，在槽輪接觸表面40，41處用非金屬，比如酚醛樹脂或塑料模塑。
雖然這里說明了本發(fā)明的一種單獨的形式，對于技術熟練人員顯然可以理解，在不脫離本發(fā)明所述的精神和范圍的條件下，在結構和零件方面可做出變動。
權利要求
1.一種皮帶，它包括多個分段，排列為相互鄰接，這樣形成一個環(huán)形元件；至少一個保持元件，接合至每個分段，從而使各分段保持相互鄰接；一個拉伸元件，支承在一個周邊的支承表面上，此周邊的支承表面是由相鄰的各分段形成的。
2.按照權利要求1的皮帶，其特征在于，每個分段還包括相對的表面，從而使每個分段支承在一個相鄰的分段的相對的表面上；一個凸柱，由一個相對的表面延伸；一個凹部，位于另一個相對的表面上，從而使一個分段的凸柱協(xié)作地接合一個鄰接的分段內的凹部。
3.按照權利要求2的皮帶，其特征在于，每個分段還包括至少一個狹縫，用于接收保持元件。
4.按照權利要求3的皮帶，其特征在于，每個分段還包括相對的凸片用于橫向地保持拉伸元件在每個分段內。
5.按照權利要求4的皮帶，其特征在于，每個分段還包括相對的傾斜的表面，用于接合一個滑輪側面。
6.按照權利要求5的皮帶，其特征在于，周邊的支承表面形成一個型面，用于協(xié)作地接合拉伸元件。
7.按照權利要求6的皮帶，其特征在于，相對的表面形成一個夾角。
8.按照權利要求7的皮帶，其特征在于，拉伸元件支承在周邊的表面上，從而使一個相對的軸向移動產生在拉伸元件和各分段之間。
9.按照權利要求8的皮帶，其特征在于，每個相對的傾斜表面具有一個預定的摩擦系數。
10.按照權利要求9的皮帶，其特征在于，一個分段上的凸柱和凹部每個定位在一個節(jié)距直線直徑上。
11.按照權利要求9的皮帶，其特征在于，拉伸元件的一個軸線在工作時與皮帶的一個自然軸線對準。
12.按照權利要求11的皮帶，其特征在于，保持元件的一個軸線在工作時與皮帶的一個天然軸線對準。
13.按照權利要求11的皮帶，其特征在于，保持元件包括彈性體材料。
14.按照權利要求9的皮帶，其特征在于，每個分段還包括一種非金屬材料。
15.按照權利要求9的皮帶，其特征在于，每個分段還包括一種非金屬材料至少在每個相對的傾斜的表面上。
16.按照權利要求9的皮帶，其特征在于，每個分段還包括一個金屬芯體，具有一個非金屬的模塑層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個柔性的環(huán)形驅動連續(xù)可變的傳動裝置皮帶。它具有一個柔性的驅動環(huán)(30)，包括多個鄰接的環(huán)分段(31)。環(huán)分段具有金屬或非金屬材料，足以承受由連續(xù)可變的傳動裝置的槽輪施加的壓縮載荷。各分段是沿一個縱向軸線相互鎖定的，以及在裝配位置被一個彈性體元件(50，51)預先加載的。一個拉伸元件或皮帶(20)支承在一個外周邊支承表面上，它是由相互鎖定的各分段形成的。拉伸皮帶可以包括任何技術中已知的皮帶，例如，多肋的動力傳送皮帶。拉伸元件可以沿著一個縱向軸線相對于周邊的支承表面上柔性的驅動環(huán)移動。分段還包括相對的傾斜的表面，用于接合一個滑輪上的槽輪表面。
文檔編號F16G5/16GK1491326SQ02805083
公開日2004年4月21日 申請日期2002年1月24日 優(yōu)先權日2001年2月16日
發(fā)明者苑靜, 靜 苑 申請人:蓋茨公司