专利名称：柔性的环形驱动皮带的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及动力传送皮带，以及更具体地说涉及柔性的环形驱动皮带，它具有一个柔性的驱动环包括各分段以及一个拉伸元件。
本发明的背景本领域中众所周知的是一种齿轮型的传动装置可以用于带动一辆汽车、摩托车或类似车辆。然而，齿轮型传动装置通常具有固定数量的齿轮。它们通常设计为以齿轮中的一个最有效地工作，而其它的齿轮引起发动机在较低效率的工作点运行。因此，为了改善效率目的最好使用一种连续可变的传动装置(CVT)。连续可变的传动装置要求为此目的特别地使用皮带。
已发展各种类型的动力传送皮带使用于连续可变的传动装置。
通常，连续可变的传动装置的皮带具有一个类似于普通V形皮带的轮廓。尤其是，它们是顶部宽和底部窄的和设计为配合在一个滑轮的各槽轮之间，限定一个倾斜的凹槽。供皮带在其上运动的滑轮通常包括一个可移动的槽轮和一个固定的槽轮，每个具有截锥的形状。通常，槽轮中的一个移动时，而其它的保持固定。一个槽轮相对于另一个槽轮的移动改变了滑轮的有效的直径φ，皮带在其中工作。皮带的速度是滑轮的有效直径的函数，这就是说，依次地是槽轮相互轴向位置的函数。
现有技术中的连续可变的传动装置的皮带具有的皮带包括多个凸块横向连接至一个拉伸元件。已知某些形状的带齿的皮带。
这种技术的代表是美国专利NO.4,595,387(1986)to McComber，它公开一种V形皮带，带有聚合物部分横向地取向至皮带聚合物部分以预定的间距沿皮带的纵向轴固定地连接。
现有的技术教导相对于一个拉伸载荷承载元件固定横向凸块的位置。因此，现有的技术教导使用横向凸块构造为与拉伸元件精密地力学连接。部件的相对的移动是严格控制的。
这种技术的代表还有美国专利NO.4,734,085(1988)to Takashimaet al.它公开一种V形皮带使用于一种干型传动装置，该装置具有一个环形的载荷承载体，包括多个带齿，横向安装的凸块借助它接合至载荷承载体。
现有技术的皮带具有集中的弯曲力的作用，它是在拉伸元件与每个分段接触的各点上拉伸元件承受的。在工作中，在这些位置重复的弯曲引起拉伸芯线断裂。通常，现有技术皮带的结构是一个相互连接的刚性较高的组件。各分段借助夹紧或通过某种干涉配合形式连接至柔性的拉伸元件。
这里需要的是一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个柔性的驱动环。这里需要的是一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个拉伸元件与柔性的驱动环协作地接合。这里需要的是一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个柔性的驱动环包括多个固定的环的分段，它们不是固定至拉伸元件。这里需要的是一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个弹性元件用于预先加载柔性的驱动环。本发明可以满足这些要求。
本发明的概述本发明的第一方面是提供一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个柔性的驱动环。
本发明的另一方面是提供一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个拉伸元件与柔性的驱动环协作地接合。
本发明的另一方面是提供一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个柔性的驱动环包括多个环的分段，它们不是固定至一个拉伸元件。
本发明的另一目的是提供一种柔性的环形驱动皮带，它具有一个弹性元件用于预先加载柔性的驱动环。
本发明的其它方面将通过本发明的下列说明和附图指出或明确地表示出来。
本发明包括一个柔性的驱动环连续可变的传动装置皮带。它具有一个柔性的驱动环包括多个相邻的环的分级。这些分段具有金属或非金属材料，足以承受由连续可变的传动装置槽轮施加的一个压缩载荷。这些分段是沿一个纵向轴线相互锁定的以及被一个弹性体元件在装配的位置预先加载。一个拉伸元件或皮带支承在一个外周边支承表面上，它是由相互锁定的分段形成的。拉伸皮带可以包括任何技术中已知的皮带，例如，一种多肋的动力传送皮带。拉伸皮带可以沿周边支承表面上的一个纵向轴线移动。分段还包括相对的倾斜的表面用于接合滑轮的槽轮表面。
附图的简要说明列入的和组成本说明书一部分的附图用以说明本发明的优选的实施例，以及与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明的横剖面的透视图。
图2是柔性的驱动环的横剖面图。
图3是柔性的驱动环的分段的透视图。
本发明的优选的实施例的说明图1是本发明的横剖面的透视图。柔性的环形驱动皮带10包括拉伸元件或皮带20，与柔性的驱动环30接合。拉伸皮带20可以包括任何技术中已知的动力传送皮带，包括多肋的皮带或V形皮带。这点是本发明的一个特殊的优点，因为皮带20磨损后，它可以被另一个价廉的和容易获得的多肋的皮带代替。现有技术的连续可变的传动装置的皮带没有这样的部分代替结构，以及当它们磨损后必须报废和全部更换，经常是费用高的。拉伸皮带通常包括一种弹性体材料21围绕着多个拉伸芯线22。
柔性的驱动环30包括环分段31。环分段31相互邻接排列以形成一个环形。弹性体元件50，51分别地在狭缝32，33内接合每个分段31以保持各分段的正确的工作排列。弹性体元件可以是高度弹性的、类似一种橡胶或带抗轴向拉伸的。弹性体元件可以由与拉伸皮带相同的材料组成，以及可以含有或不含有拉伸芯线，这取决于使用者的需要。在优选的实施例中，弹性体元件不含有拉伸芯线。
柔性的驱动环30的全周边稍大于弹性体元件的长度，这样当本发明的环形皮带完全装配后，一个预先载荷建立在弹性体元件内，以及因而也建立在环自身内，以及因而实现了每个相邻的分段的相互锁定的特点，见图3。
图2是柔性的驱动环的横剖面图。每个分段31具有一个皮带支承表面34。支承表面34可以形成一个型面正如需要协作地接合技术中已知的任何皮带的形状或型面。这种形状可以包括多肋的、平面的或V形的型面。图2所示的优选的实施例形成一个多肋的皮带型面。相对的凸块或凸片35，36位于支承表面34的任一侧面。凸片35，36横向地保持皮带在柔性的驱动环上就位。当皮带工作时凸片还提供皮带侧面的保护。
环内的每个分段的支承表面在一起形成一个周边表面，拉伸皮带20支承在其上，见图1.拉伸皮带20仅在表面34上横向地控制，以防止工作时皮带运转脱离支承表面34。皮带20和柔性驱动环30可以相互在纵向轴线L方向上移动。在工作中，这样允许皮带20相对于柔性的驱动环30轻度地移动以及从而相对于柔性的驱动环通过一个滑轮的每一转时的每个分段轻度地移动。这样使皮带的弯曲应力均匀分布在跨过拉伸皮带20的全长的每个分段之间。这样允许皮带沿其整个长度均匀地磨损，从而增加它的使用寿命。
图3是柔性的驱动环分段的透视图。凸柱37，38，39由相对的表面中的一个延伸。在图3中由相对的表面42延伸。镜像的凹部位于反面的相对的表面43上(图中未示出)。每个凸柱37，38，39与相邻的一个分段上相应的凹部协作地接合(图中未示出)。当柔性的环形驱动皮带运转通过一个滑轮时，接合的凸柱和凹部相互锁定每个分段成为正确的排列。
在优选的实施例中，相对的表面42，43可以形成一个倾斜角α。倾斜角α允许每个分段相互轻度地转动，从而使在工作时当柔性的环形驱动皮带运转通过一个滑轮时，保持实质上与一个转动中心对准。
每个相对的倾斜表面40，41支承在一个滑轮的一个表面上(图中未示出)。相对的倾斜的表面具有一个夹角β，它实质上与本发明教导的一个滑轮的夹角相等。这样保证了柔性的环形驱动皮带和滑轮之间正确的接触，用于有效的动力传送。
在优选的实施例中，一个摩擦系数(COF)为COF＝0.3和β＝34°；或者COF＝0.2和β＝26°。这些值作为实例的形式提供以及不作为限制。由于拉伸皮带是众所周知的和广泛供应的，柔性的环形驱动皮带不需要润滑，比如使用一个油槽或喷涂来正确地工作。
这个特点显著地简化了使用本发明的皮带的任何传动装置的润滑要求。
每个分段可以实质上包括一种非金属或塑料材料，它具有希望的轴向强度以承受一个槽轮轴向载荷。每个分段还可以包括一个金属芯线或芯体，比如铝，在槽轮接触表面40，41处用非金属，比如酚醛树脂或塑料模塑。
虽然这里说明了本发明的一种单独的形式，对于技术熟练人员显然可以理解，在不脱离本发明所述的精神和范围的条件下，在结构和零件方面可做出变动。
权利要求
1.一种皮带，它包括多个分段，排列为相互邻接，这样形成一个环形元件；至少一个保持元件，接合至每个分段，从而使各分段保持相互邻接；一个拉伸元件，支承在一个周边的支承表面上，此周边的支承表面是由相邻的各分段形成的。
2.按照权利要求1的皮带，其特征在于，每个分段还包括相对的表面，从而使每个分段支承在一个相邻的分段的相对的表面上；一个凸柱，由一个相对的表面延伸；一个凹部，位于另一个相对的表面上，从而使一个分段的凸柱协作地接合一个邻接的分段内的凹部。
3.按照权利要求2的皮带，其特征在于，每个分段还包括至少一个狭缝，用于接收保持元件。
4.按照权利要求3的皮带，其特征在于，每个分段还包括相对的凸片用于横向地保持拉伸元件在每个分段内。
5.按照权利要求4的皮带，其特征在于，每个分段还包括相对的倾斜的表面，用于接合一个滑轮侧面。
6.按照权利要求5的皮带，其特征在于，周边的支承表面形成一个型面，用于协作地接合拉伸元件。
7.按照权利要求6的皮带，其特征在于，相对的表面形成一个夹角。
8.按照权利要求7的皮带，其特征在于，拉伸元件支承在周边的表面上，从而使一个相对的轴向移动产生在拉伸元件和各分段之间。
9.按照权利要求8的皮带，其特征在于，每个相对的倾斜表面具有一个预定的摩擦系数。
10.按照权利要求9的皮带，其特征在于，一个分段上的凸柱和凹部每个定位在一个节距直线直径上。
11.按照权利要求9的皮带，其特征在于，拉伸元件的一个轴线在工作时与皮带的一个自然轴线对准。
12.按照权利要求11的皮带，其特征在于，保持元件的一个轴线在工作时与皮带的一个天然轴线对准。
13.按照权利要求11的皮带，其特征在于，保持元件包括弹性体材料。
14.按照权利要求9的皮带，其特征在于，每个分段还包括一种非金属材料。
15.按照权利要求9的皮带，其特征在于，每个分段还包括一种非金属材料至少在每个相对的倾斜的表面上。
16.按照权利要求9的皮带，其特征在于，每个分段还包括一个金属芯体，具有一个非金属的模塑层。
全文摘要
本发明涉及一个柔性的环形驱动连续可变的传动装置皮带。它具有一个柔性的驱动环(30)，包括多个邻接的环分段(31)。环分段具有金属或非金属材料，足以承受由连续可变的传动装置的槽轮施加的压缩载荷。各分段是沿一个纵向轴线相互锁定的，以及在装配位置被一个弹性体元件(50，51)预先加载的。一个拉伸元件或皮带(20)支承在一个外周边支承表面上，它是由相互锁定的各分段形成的。拉伸皮带可以包括任何技术中已知的皮带，例如，多肋的动力传送皮带。拉伸元件可以沿着一个纵向轴线相对于周边的支承表面上柔性的驱动环移动。分段还包括相对的倾斜的表面，用于接合一个滑轮上的槽轮表面。
文档编号F16G5/16GK1491326SQ02805083
公开日2004年4月21日 申请日期2002年1月24日 优先权日2001年2月16日
发明者苑静, 静 苑 申请人:盖茨公司