专利名称：多肋条cvt带的制作方法
技术领域：
本发明涉及连续变化传动(“CVT”)中使用的带，并且更具体地说涉及具有一环形元件的侧面驱动CVT带，所述环形元件包括多肋条带(multi-ribbed belt)。
通常，CVT带具有类似于传统V形带的轮廓或截面。更具体地说，这种CVT带在顶部较宽，而在底部较窄，并且设计成安装在一个带轮的许多滑轮(sheaves)之间，带轮限定了一个角槽。带在其上延伸的所述带轮包括一个可移动的滑轮和一个固定滑轮，两滑轮都具有一个截头圆锥形状。通常，其中一个滑轮移动，而另一个滑轮固定。
相对于另一个滑轮移动一个滑轮有效地改变带在其中操作的带轮的有效直径φ。结果，带速是所述带轮的有效直径的函数，带轮又是所述滑轮彼此相对的轴向位置的函数。
在现有技术中，CVT带包括这样的带，该带包括许多横向安装在一个张力元件上的组块和单片金属带。还知道一定形式的齿轮带。
现有技术的一个代表是授予Douhairet等人的美国专利5,147,253中公开的带。其中公开了一个CVT带，该CVT带包括许多设置在一个环形芯部周围的横向连接件。所述环形芯部包括一个V形带。所述V形带具有与所述连接件的内表面接触的倾斜壁。所述连接件的倾斜外表面与所述传动带轮的法兰接触。这种装置仅仅适合于用于V形带，后者具有相对较低功率的传动能力。另外，各连接件这样构造，使该V形带没有支承在每个连接件的底部。使得当所述带承受载荷时，V形带将被压在每个连接件的底部中。这将改变所述带的节径，从而导致所述带和带轮之间不正确的配合和过早失效。
现有技术的另一个代表是授予Douhairet等人的美国专利5,242,332中公开的带。其中公开了CVT带，该CVT带包括许多设置在一个环形芯部周围的横向连接件。每个连接件包括一个条带，从而使各连接件可以封闭，作为一个将一个连接件连接于所述环形芯部的装置。所述条带对于所述带来说是一个麻烦，因为其增加了重量。重量会限制所述带的操作极限。所述环形芯部包括一个V形带。所述V形带具有与所述连接件的内表面接触的倾斜壁。所述连接件的倾斜外表面与所述传动带轮的法兰接触。
在现有技术的带中，所述芯部带被容纳在夹子或所述组块中，从而不能在磨损或者失效时替换。芯部带是所述带的一个整体部分。芯部失效迫使使用者替换整条带。
所以需要一种多肋条CVT带，该CVT带具有多肋条的带芯部。需要一种多肋条CVT带，该CVT带具有许多互相配合的横向夹子，后者具有变化形状的表面与所述多肋条芯部接合。需要一种多肋条CVT带，该CVT带具有横向塑料夹子。需要一种多肋条CVT带，该CVT带具有金属过模制(overmolded)的横向夹子。需要一种多肋条CVT带，该CVT带的芯部包括容易获得的带。需要一种多肋条CVT带，该CVT带具有一个芯部带，后者容易更换。本发明满足了这些需要。
本发明的另一方面是提供一种多肋条CVT带，该CVT带具有许多互相配合的横向夹子，后者具有与所述多肋条芯部接合的变化的形状。
本发明的另一方面是提供一种多肋条CVT带，该CVT带具有横向塑料夹子。
本发明的另一方面是提供一种多肋条CVT带，该CVT带具有金属过模制的横向夹子。
本发明的另一方面是提供一种多肋条CVT带，该CVT带的芯部包括容易获得的带。
本发明的另一方面是提供一种多肋条CVT带，该CVT带具有一个容易更换的带。
本发明的其它方面通过下面结合附图的说明将会更加明显。
本发明包括许多设置在一个芯部张力元件周围的夹子。所述芯部张力元件包括一种多肋条带。所述多肋条带可以包括任何标准的容易从现有领域中获得的多肋条带。所述夹子通常为U形，并且具有与带轮的侧面配合的相对的倾斜侧面。每个夹子具有一个中间定位的多肋条轮廓表面，后者与所述带的多肋条部分配合。每个夹子的相对的倾斜侧面具有一个非金属覆盖层，以提供预定的摩擦系数。所述夹子通过弹性条带与所述多肋条带接合。所述弹性条带穿过在每个夹子中带两侧的狭槽，所述弹性条带于是将所述夹子保持在一起。
优选实施例的详细描述
图1是本发明的一部分的侧视图。图2是一个夹子的顶部透视图。夹子10彼此相邻设置，并且在一个柔性芯部张力元件或者带20的主轴的横向。带20可以包括任何在传动领域已有的多肋条带。夹子10通常呈U形。每个夹子10包括相对的狭槽11和18。在狭槽11和18之间并且在所述夹子10的U形部分内是支承内表面12。在优选实施例中，表面12是支承带20的表面。在优选实施例中，所述带20具有多肋条的轮廓，如图3所示。带20还可以包括具有同步带轮廓的同步带或者具有V形带轮廓的V形带。
下支承表面12还具有一个弯曲形状，该弯曲形状从夹子10一侧轮廓看去时的半径为R。半径R的曲率中心或者起点可以是带在其中延伸的一个带轮的旋转中心，或者所述带的旋转中心。半径R这样选择，使得当带轮在最大驱动状态(带在带轮上的最小操作半径)操作时，R等于该最小操作半径。该驱动状态代表了带20的较大应力状态。结果，下支承表面12为其支承的芯部带提供了连续的弯曲表面。这又延长了带20和CVT带的使用寿命。
夹子10的侧面14和15彼此相对倾斜一个角度α。角度α设定为当所述CVT带在最大驱动状态操作时，允许侧面14完全支承在相邻的侧面15上。这于是是带在其中延伸的带轮直径的函数。另外，由于所述弹性条带将所述夹子保持在正确的带构形，如图3所示，可以理解，每个夹子通过弹性条带的张力被保持在相邻的夹子之间的位置上。在最大驱动状态，夹子10通过肩部27、28和26、29和侧面14、15彼此支承。在不是最大驱动状态下，每个夹子10支承在肩部26、27和28、29上并且以该肩部为枢支点。
夹子10可以包括金属材料或者包括过模制非金属材料、例如热固性、热塑性、或者其它本领域已知复合材料的金属芯部。所述金属材料可以包括任何高强度、轻质金属，例如但非限制性的、铁合金、铝合金或钛合金。夹子10可以包括非金属材料如热固性、热塑性、复合或者酚醛树脂材料，这些都是本领域可以获得的。
图2是一个夹子的顶部透视图。夹子10包括上臂13、19，后者也带有狭槽11、18。狭槽11和18用来将所述弹性条带22和31保持在夹子内，或者，提供将夹子连接于所述弹性条带的手段。侧面14和侧面15(未图示)彼此成α角度。相对的倾斜表面16和17与带轮的侧面接合。支承表面12如图所示具有一个多肋条轮廓与多肋条芯部带或者张力元件上的类似表面接合。倾斜表面16和17可以涂覆材料A，包括或者金属材料或者非金属材料如热固性、热塑性、复合或者酚醛树脂材料，这些材料都具有预定的摩擦系数。
图3表示一个带轮中的夹子的前侧剖视图。环形弹性条带22和31如图所示分别接合在狭槽11、18中。在优选实施例中，夹子10沿横向与所述带20接合。夹子10不是机械固定在芯部带20上，尽管带20支承在每个夹子10的表面12上。夹子10通过弹性条带22、31被保持在正确的带构形中。带20如图所示正确地接合在夹子10内。多肋条带20的表面21支承在夹子10的表面12上。带20还可以包括张力元件23，后者在带主体内沿带的长度方向延伸。在倾斜表面16、17之间的角度β与带轮侧面5的倾斜角度相互配合，带在操作过程中处于带轮侧面15内。每个倾斜表面16、17的整个表面支承在带轮侧面15上，因为其通过倾斜表面16、17，使得压缩、轴向载荷或者动力从带轮侧面传递到所述带。
图4a、4b、4c、4d是所述带组装过程的示意图。在图4a中，弹性条带31、22如图所示被分别插入狭槽11、18中。在下一步骤，如图4b，弹性条带坐落于所述狭槽中。在图4c，所述环形元件或者带20被穿过顶部间隙25插入夹子10中。由弹性条带保持形状的带在组装过程中可以被压成蛇形，以允许所述带20被放置在间隙25中。图4d表示带20在组装状态，其中弹性条带22、31处于夹子10中带20的两侧。在优选实施例中，芯部带20具有宽度w，从而使带20的每一侧支承在弹性条带22、31的相应侧上，从而将所述弹性条带22、31保持在其相应的狭槽18、11中。
图5是本发明的一个透视图。在图5a中表示了完整组装的本发明，其中夹子10如图所示接合在带20的周围。在图5b中，一个夹子20如图所示为剖视状态，表示了其相对于带20主轴A的关系。
应当注意到，芯部带20可以是现有技术中的任何一种带。其只是形式上受到限制，从而其能够与支承表面12的形状和形式正确地配合。这可以包括多肋条轮廓、带齿轮廓、V形带轮廓或扁平轮廓。当芯部带20磨损时，旧芯部带20只要简单地拿走并用新的替换即可。
尽管在此描述了本发明的一种形式，显然，对于本领域的技术人员来说可以对相关部件的结构和关系作各种变化，也不会脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种带，包括一个环形张力元件，该张力元件具有一个内表面，所述内表面限定了一个内表面轮廓；许多夹子，每个夹子具有一个支承表面，所述支承表面具有一个与所述内表面轮廓接合的轮廓；每个所述夹子还包括在所述支承表面两侧的至少一个狭槽；每个所述夹子沿横向与所述环形张力元件接合；一个环形弹性元件与每个夹子中的每个狭槽接合，使所述夹子保持彼此接合，和所述夹子具有相对的倾斜表面用于与一个带轮接合。
2.根据权利要求1所述的带，其特征在于所述内表面轮廓包括多肋条轮廓；和所述支承表面限定了一个与所述多肋条轮廓配合接合的轮廓。
3.根据权利要求1所述的带，其特征在于所述倾斜表面包括非金属材料。
4.根据权利要求1所述的带，其特征在于所述内表面轮廓包括带齿轮廓；和所述支承表面限定了一个与所述带齿轮廓配合接合的轮廓。
5.根据权利要求1所述的带，其特征在于所述内表面轮廓包括V形带轮廓；和所述支承表面限定了一个与所述V形带轮廓配合接合的轮廓。
6.根据权利要求1所述的带，其特征在于所述支承表面还具有一个弯曲形状，该弯曲形状具有一个半径，并且其曲率中心位于所述带轮的旋转轴线上。
7.根据权利要求6所述的带，其特征在于所述半径是恒定的半径。
全文摘要
本发明包括许多设置在一个张力元件(20)或芯部带周围的夹子(10)。所述张力元件包括多肋条带。后者可以包括任何在本领域获得的标准多肋条带。所述夹子通常为U形，并具有相对的倾斜侧面与一个CVT带轮配合。每个夹子的所述相对的倾斜侧面可以具有热固性、热塑性、或酚醛树脂涂覆层以提供预定的摩擦系数。每个夹子具有一个多肋条轮廓支承表面与所述芯部带的多肋条部分配合。所述夹子通过弹性条带(22、31)被保持相对于多肋条带的正确取向。弹性条带穿过在每个夹子中的狭槽(11、18)，然后将夹子压在一起。
文档编号F16G5/16GK1404558SQ01805434
公开日2003年3月19日 申请日期2001年2月21日 优先权日2000年2月22日
发明者亚历山大·塞基 申请人:盖茨公司