高負(fù)荷傳動(dòng)用v型帶的制作方法
【專利摘要】在多個(gè)塊(10、10、...)卡合固定在張力帶(1、1)上，并且通過塊(10)的嚙合部與張力帶(1)的被嚙合部嚙合來進(jìn)行動(dòng)力傳遞的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶中，使張力帶(1)的芯線(1b)處的塊的寬度即帶節(jié)寬(a)與張力帶(1)的上側(cè)凹部(2)的底面和下側(cè)凹部(3)的底面之間的厚度即張力帶嚙合厚度(b)的關(guān)系為b/a≤0.08(張力帶嚙合厚度(b)為帶節(jié)寬(a)的8％以下)，并且使張力帶(1)的嚙合厚度(b)與張力帶(1)中的、上側(cè)凹部(2)和下側(cè)凹部(3)以外的齒部(4、5)之間的厚度即張力帶總厚度(c)的關(guān)系為c/b≥2.0。
【專利說明】高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，特別涉及一種適合使用在帶式無級(jí)變速裝置中的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶。

【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，這種高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶已為人所知，該高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶例如卷繞在帶式無級(jí)變速裝置的變速帶輪之間來使用。該高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶具有張力帶和多個(gè)塊。該張力帶的靠V型帶背面一側(cè)的上表面上沿著V型帶帶長方向設(shè)置有以一定間隔排列的多個(gè)例如由凹條構(gòu)成的上側(cè)被嚙合部，并且該張力帶的靠V型帶底面一側(cè)的下表面上沿著V型帶帶長方向設(shè)置有以一定間隔排列的多個(gè)例如由凹條構(gòu)成的下側(cè)被嚙合部，該上側(cè)被嚙合部和該下側(cè)被嚙合部設(shè)置為上下相對(duì)應(yīng)。多個(gè)該塊分別具有供張力帶壓入而嵌合的嵌合部，在嵌合部的上表面上形成有與張力帶的上側(cè)被嚙合部嚙合的例如由凸條構(gòu)成的上側(cè)嚙合部，在嵌合部的下表面上形成有與張力帶的下側(cè)被嚙合部嚙合的例如由凸條構(gòu)成的下側(cè)嚙合部。這樣的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶也被叫做塊帶。
[0003]張力帶由芯線、保形橡膠層和帆布等構(gòu)成，該芯線抑制V型帶的伸長而使V型帶能夠傳遞動(dòng)力，該帆布用于抑制張力帶與塊之間的磨損。
[0004]各個(gè)塊例如是由酚醛樹脂等樹脂構(gòu)成，具有布置在V型帶背面?zhèn)鹊纳蟼?cè)梁部和布置在V型帶底面?zhèn)鹊南聜?cè)梁部，在這些上側(cè)梁部和下側(cè)梁部之間形成有上述張力帶的嵌合部。
[0005]通過將張力帶壓入并嵌合在各個(gè)塊的嵌合部內(nèi)，使各個(gè)塊與張力帶在沿著V型帶帶長方向相隔一定距離的凹凸形狀的嚙合部與被嚙合部相互嚙合的狀態(tài)下卡合，并借助該塊的嚙合部與張力帶的被嚙合部的嚙合來使兩者之間一體化而進(jìn)行動(dòng)力傳遞。
[0006]作為這樣的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，在專利文獻(xiàn)I中提出了:使塊的上側(cè)嚙合部下端以及下側(cè)嚙合部上端之間的間隙的高度即塊嚙合厚度小于張力帶的上側(cè)被嚙合部下端以及下側(cè)被嚙合部上端之間的厚度即張力帶嚙合厚度，由此設(shè)定兩者之間的差即擠壓量，并且，還設(shè)定使張力帶的外側(cè)端面比塊的帶輪接觸面更突出的突出量，對(duì)這些擠壓量和突出量進(jìn)行最優(yōu)化。
[0007]在專利文獻(xiàn)2中提出了對(duì)塊的保持力、張力帶的寬度方向進(jìn)行限制，在專利文獻(xiàn)
3、專利文獻(xiàn)4中提出了降低張力帶的橡膠、帆布的磨損來抑制擠壓量的變化。
[0008]若對(duì)該高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶的各要素的尺寸舉例，則各個(gè)塊在V型帶帶寬方向上的寬度即塊寬度例如設(shè)定為25mm。塊嚙合厚度例如為3mm，張力帶嚙合厚度例如為3.03?
3.15mm，擠壓量為0.03?0.15mm。在張力帶中的、上側(cè)被嚙合部和下側(cè)被嚙合部以外的部分(齒部)的厚度即張力帶總厚度例如為4.6?4.7_，使張力帶的外側(cè)端面比塊的帶輪接觸面更突出的突出量例如設(shè)定為0.05?0.15mm。
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4256498號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本專利第4624759號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本公開專利公報(bào)特開2002-13594號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本公開專利公報(bào)特開2003-156103號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]-發(fā)明要解決的技術(shù)問題-
[0014]在這樣的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶中，上述張力帶的成分即橡膠與塊的樹脂之間存在熱膨脹率的差。為此，將V型帶使用在變速機(jī)中且使V型帶走行時(shí)，特別是在走行初期狀態(tài)(使用開始狀態(tài))下，上述熱膨脹率的差造成張力帶發(fā)生熱膨脹，使V型帶的彎曲剛性上升，導(dǎo)致傳動(dòng)效率降低、V型帶進(jìn)一步發(fā)熱，從而張力帶發(fā)生劣化。
[0015]塊的下側(cè)梁部因上述張力帶的熱膨脹而被張力帶所束縛，下側(cè)梁部不會(huì)被往上推。但是，在靠V型帶背面一側(cè)的上側(cè)梁部會(huì)被往上堆，兩個(gè)梁部之間的距離變大，成為以下側(cè)梁部的側(cè)面與帶輪槽面接觸這樣的接觸方式為主的狀態(tài)。這樣一來，由變速帶輪的帶輪槽面按壓V型帶的寬度方向側(cè)面的推力來產(chǎn)生V型帶張力時(shí)的推力張力轉(zhuǎn)換比率會(huì)降低，V型帶張力會(huì)下降。
[0016]之后，當(dāng)張力帶伴隨著V型帶的走行而性能衰退時(shí)，上側(cè)梁部被往上推的情況消失，V型帶成為上側(cè)梁部的側(cè)面也與帶輪槽面接觸的狀態(tài)，因此上述推力張力轉(zhuǎn)換比率上升，V型帶張力上升而回復(fù)到原本的張力值。
[0017]如上所述，現(xiàn)有的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶存在有這樣的問題，即:從V型帶的走行初期起，隨著走行時(shí)間經(jīng)過，在塊的側(cè)面處的與帶輪接觸的接觸部分會(huì)改變，導(dǎo)致推力張力轉(zhuǎn)換比率發(fā)生變化，V型帶上產(chǎn)生的張力也由此而發(fā)生變化。
[0018]由于上述推力張力轉(zhuǎn)換比率也受到塊在變速帶輪的帶輪槽內(nèi)的沿著帶輪槽半徑方向上的位置、以及V型帶與帶輪槽面之間的摩擦系數(shù)等因素影響而變化，因此讓使變速帶輪打開、關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)單元側(cè)成為設(shè)定了某種程度的安全系數(shù)且將推力設(shè)定得較大這樣的過大推力設(shè)定。這樣的設(shè)定導(dǎo)致施加在V型帶的負(fù)荷條件增大，成為造成耐久性、噪音性惡化的因素。于是，便期望能開發(fā)出一種塊的上梁部、下梁部與帶輪槽面之間的接觸狀態(tài)不會(huì)隨時(shí)間經(jīng)過而改變的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶。
[0019]但是，上述專利文獻(xiàn)I的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶無法可靠地抑制由橡膠的熱膨脹、永久變形的影響等所引起的上述推力張力轉(zhuǎn)換比率的變化，而專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶也難以可靠地抑制擠壓量的變化。
[0020]使上述張力帶嚙合厚度(張力帶的上側(cè)被嚙合部下端與下側(cè)被嚙合部上端之間的厚度)減小，對(duì)于抑制張力帶的熱膨脹這種將上述塊的上側(cè)梁部往上推的因素是有效的。然而，若使張力帶嚙合厚度減小，則塊以上梁部和下梁部在V型帶帶長方向上相互朝著相反的方向移動(dòng)的方式產(chǎn)生擺動(dòng)時(shí)的作用點(diǎn)和支點(diǎn)之間的距離會(huì)變短，因此塊變得容易擺動(dòng)，塊有可能因?yàn)檫@樣的擺動(dòng)而損壞。
[0021]本發(fā)明的目的在于:通過使高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶中的規(guī)定部位的尺寸比落在規(guī)定范圍內(nèi)，來抑制伴隨著從V型帶的走行初期起的推力張力轉(zhuǎn)換比率的變化而發(fā)生的V型帶張力隨時(shí)間的變化，從而使驅(qū)動(dòng)單元的推力降低來謀求抑制V型帶的初期發(fā)熱并且謀求高效率化和提升耐久性。
[0022]-用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案-
[0023]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明是以高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶為基礎(chǔ)，其具備:張力帶，在該張力帶的保形橡膠層內(nèi)部埋設(shè)有芯線，并且在該張力帶的靠V型帶背面一側(cè)的上表面上設(shè)有沿著V型帶帶長方向排列的多個(gè)上側(cè)被嚙合部，在該張力帶的靠V型帶底面一側(cè)的下表面上設(shè)有沿著V型帶帶長方向排列的多個(gè)下側(cè)被嚙合部，多個(gè)該上側(cè)被嚙合部與多個(gè)該下側(cè)被嚙合部設(shè)置為上下相對(duì)應(yīng)；以及多個(gè)塊，各個(gè)塊具有供該張力帶壓入而嵌合的嵌合部，在該嵌合部的上表面上形成有與張力帶的上述上側(cè)被哨合部哨合的上側(cè)哨合部，在該嵌合部的下表面上形成有與張力帶的下側(cè)被嚙合部嚙合的下側(cè)嚙合部。在本發(fā)明的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶中，通過將張力帶嵌合到各個(gè)塊的嵌合部內(nèi)，使各個(gè)塊相對(duì)于張力帶卡合固定，并且借助塊的嚙合部與張力帶的被嚙合部的嚙合來進(jìn)行動(dòng)力傳遞。
[0024]本發(fā)明的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶的特征在于:上述張力帶的芯線處的V型帶帶寬即帶節(jié)寬a與張力帶中的上側(cè)被嚙合部下端和下側(cè)被嚙合部上端之間的厚度即張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a彡0.08 (張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的8 %以下)，并且，上述張力帶嚙合厚度b與張力帶中的、上側(cè)被嚙合部和下側(cè)被嚙合部以外的齒部的厚度即張力帶總厚度c的關(guān)系為c/b彡2.0 (張力帶總厚度c為張力帶嚙合厚度b的2倍以上)。
[0025]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a ^0.08,因此張力帶嚙合厚度b相對(duì)于帶節(jié)寬a充分地變小，不會(huì)發(fā)生張力帶熱膨脹而將塊的上側(cè)梁部往上推的情況，并且不會(huì)發(fā)生推力張力轉(zhuǎn)換比率隨著V型帶的走行時(shí)間經(jīng)過而變化，從而V型帶張力發(fā)生變化的情況。由此，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)單元的推力設(shè)定為較低，能夠謀求抑制V型帶的初期發(fā)熱，并且謀求高效率化和提升耐久性。
[0026]另外，由于使帶節(jié)寬a和張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a ( 0.08，因此張力帶變薄，張力帶對(duì)塊的保持力變小。但是，由于張力帶總厚度c和嚙合厚度b的關(guān)系為c/b ^ 2.0，在該齒部處的張力帶總厚度c變大，因此塊被厚度較大的齒部支承在張力帶上，張力帶對(duì)塊的保持力不會(huì)降低，能夠可靠地抑制塊的擺動(dòng)。
[0027]當(dāng)上述帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a > 0.08 (張力帶嚙合厚度b大于帶節(jié)寬a的8% )時(shí)，或是當(dāng)張力帶總厚度c與嚙合厚度b的關(guān)系為c/b < 2.0 (張力帶總厚度c未達(dá)到張力帶嚙合厚度b的2倍)時(shí)，就得不到上述效果。
[0028]上述帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系也可以是b/a = 0.04?0.08(張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的4%以上8%以下)。
[0029]上述帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系還可以是b/a ^0.05(張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的5%以下)。
[0030]上述張力帶哨合厚度b與張力帶總厚度c的關(guān)系可以是c/b = 2.0?4.6。
[0031]張力帶哨合厚度b可以是b = 1.0?2.0mm,張力帶總厚度c可以是c = 2.2?
5.Smnin
[0032]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠更有效地抑制隨著V型帶走行時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的推力張力轉(zhuǎn)換比率的變化。
[0033]上述高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶可以是卷繞在帶式無級(jí)變速裝置的變速帶輪上的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶。
[0034]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠得到有效地實(shí)現(xiàn)了上述發(fā)明效果的最適合的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶。
[0035]-發(fā)明的效果-
[0036]根據(jù)本發(fā)明，通過使高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶的帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a ^0.08,且使張力帶嚙合厚度b與總厚度c的關(guān)系為c/b ^ 2.0,由此抑制從V型帶的走行初期起的、伴隨著推力張力轉(zhuǎn)換比率的變化而發(fā)生的V型帶張力隨時(shí)間的變化，從而能夠使驅(qū)動(dòng)單元的推力降低來謀求抑制V型帶的初期發(fā)熱并且謀求高效率化和提升耐久性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶的立體圖。
[0038]圖2是高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶的側(cè)視圖。
[0039]圖3是沿著圖2中的II1-1II線的剖視圖。
[0040]圖4是張力帶的擴(kuò)大側(cè)視圖。
[0041 ] 圖5是塊的擴(kuò)大側(cè)視圖。
[0042]圖6是示出V型帶張力測(cè)量試驗(yàn)裝置的圖。
[0043]圖7是示出高速耐久試驗(yàn)裝置的圖。
[0044]圖8是示出傳動(dòng)能力試驗(yàn)裝置的圖。
[0045]圖9是示出實(shí)施例和比較例的一部分試驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0046]圖10是示出實(shí)施例和比較例另一部分試驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0047]圖11是針對(duì)實(shí)施例和比較例示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與V型帶張力(軸間力)的變化之間的關(guān)系的圖。
[0048]圖12是針對(duì)實(shí)施例和比較例示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與高速耐久性之間的關(guān)系的圖。
[0049]圖13是針對(duì)實(shí)施例和比較例示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與初期發(fā)熱溫度之間的關(guān)系的圖。
[0050]圖14是針對(duì)實(shí)施例和比較例示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與擠壓量的變化之間的關(guān)系的圖。
[0051]圖15是針對(duì)實(shí)施例和比較例示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與2%打滑時(shí)的傳動(dòng)扭矩之間的關(guān)系的圖。
[0052]圖16是針對(duì)實(shí)施例和比較例示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與V型帶效率之間的關(guān)系的圖。
[0053]圖17是針對(duì)V型帶張力(軸間力)的變化示出了帶節(jié)寬和張力帶嚙合厚度的比與張力帶嚙合厚度和總厚度之間的關(guān)系的圖。
[0054]圖18是針對(duì)擠壓量的變化示出了帶節(jié)寬與張力帶嚙合厚度的比與張力帶嚙合厚度和總厚度之間的關(guān)系的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0055]下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。以下優(yōu)選實(shí)施方式的說明僅是本質(zhì)上的示例，完全沒有意圖對(duì)本發(fā)明、其應(yīng)用對(duì)象或其用途加以限制。
[0056]圖1?圖3示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶B。該V型帶B例如卷繞在帶式無級(jí)變速裝置的多個(gè)變速帶輪之間來使用，但這并未圖示出來。V型帶B由左右一對(duì)環(huán)狀張力帶1、1以及沿著V型帶帶長方向連續(xù)地卡合固定在該張力帶1、1上的多個(gè)塊10、10、...構(gòu)成。
[0057]上述各張力帶I是在由硬質(zhì)橡膠構(gòu)成的保形橡膠層Ia內(nèi)部螺旋狀地布置埋設(shè)了芳族聚酰胺纖維等高強(qiáng)度高彈性模量的多個(gè)芯線lb、lb、...(芯體)而成的，這在圖4中也示出了。在各張力帶I的上表面上與各個(gè)塊10對(duì)應(yīng)地形成有作為上側(cè)被嚙合部的槽狀上側(cè)凹部2、2、...，這些上側(cè)凹部2、2、...沿著V型帶帶寬方向延伸并且相隔一定間距，在各張力帶I的下表面上與上述上側(cè)凹部2、2、...對(duì)應(yīng)地形成有作為下側(cè)被嚙合部的下側(cè)凹部
3、3、...，這些下側(cè)凹部3、3、...沿著V型帶帶寬方向延伸并且相隔一定間距。在各張力帶I的上表面上，上側(cè)凹部2、2、...之間的部分構(gòu)成上側(cè)齒部4，而在張力帶I的下表面上，下側(cè)凹部3、3、...之間的部分構(gòu)成下側(cè)齒部5。
[0058]構(gòu)成上述保形橡膠層Ia的硬質(zhì)橡膠例如使用以芳族聚酰胺纖維、尼龍纖維等短纖維對(duì)已經(jīng)由甲基丙烯酸鋅強(qiáng)化后的H-NBR橡膠進(jìn)一步進(jìn)行強(qiáng)化而成的耐熱性優(yōu)良且難以永久變形的硬質(zhì)橡膠。該硬質(zhì)橡膠的硬度必須要達(dá)到以JIS-C硬度計(jì)來測(cè)量時(shí)在75°以上的橡膠硬度。
[0059]在上述張力帶I的上表面和下表面上分別一體地黏貼了進(jìn)行過粘膠處理的帆布，由此形成了上側(cè)帆布層6和下側(cè)帆布層7。
[0060]另一方面，如圖1、圖3和圖5所示，各個(gè)塊10在V型帶帶寬方向上的左右側(cè)部具有缺口呈狹縫狀的嵌合部11、11，這些嵌合部11、11供嵌合上述各張力帶1，并且使上述各張力帶I能夠從寬度方向上安裝、卸下。該嵌合部11以外的左右側(cè)面構(gòu)成與變速帶輪等的帶輪槽面(不在圖中示出)接觸的接觸部12、12。該塊10的左右接觸部12、12之間所夾的V型帶角度α與帶輪槽面的角度相同。塊10形成為由沿著V型帶帶寬方向(左右方向)延伸的上側(cè)梁部1a和下側(cè)梁部10b、以及沿著上下方向?qū)⒃撋蟼?cè)梁部1a和下側(cè)梁部1b在左右方向上的中央部之間連接起來的柱部1c構(gòu)成的大致H字形。通過將張力帶1、I分別壓入而嵌合到各個(gè)塊10的上梁部1a與下梁部1b之間的嵌合部11、11中，從而沿著V型帶帶長方向?qū)K10、10、...連續(xù)地固定在張力帶1、1上。
[0061]也就是說，如圖5所示，上述各個(gè)塊10中的各嵌合部11的上壁面形成有與上述張力帶I上表面上的各上側(cè)凹部2嚙合的、作為上側(cè)嚙合部的上側(cè)凸部15，該上側(cè)凸部15由凸條構(gòu)成，而嵌合部11的下壁面形成有與張力帶I下表面上的各下側(cè)凹部3嚙合的、作為下側(cè)嚙合部的下側(cè)凸部16，該下側(cè)凸部16由凸條構(gòu)成，該上側(cè)凸部15與下側(cè)凸部16布置為相互平行。通過使各個(gè)塊10的上側(cè)凸部15與張力帶I的上側(cè)凹部2嚙合并且使下側(cè)凸部16與下側(cè)凹部3嚙合，從而以壓入的方式使塊10、10、...沿著V型帶長度方向卡合固定在張力帶1、I上。在該卡合固定狀態(tài)下，各個(gè)塊10的側(cè)面即接觸部12 (也可以使各張力帶I外側(cè)的側(cè)面接觸)與帶輪槽面接觸，并且塊10的上側(cè)凸部15、下側(cè)凸部16 (嚙合部)與各張力帶I的上側(cè)凹部2、下側(cè)凹部3 (被嚙合部)嚙合，從而V型帶B與帶輪之間進(jìn)行動(dòng)力的相互傳遞。
[0062]如圖3所示，上述各個(gè)塊10是在以碳短纖維加強(qiáng)后的酚醛樹脂等硬質(zhì)樹脂中埋入了彈性模量比該硬質(zhì)樹脂還高的材料即輕量鋁合金等加強(qiáng)材18而成的，該加強(qiáng)材18位于塊10的大致中央處。由此，塊10是由形成嵌合部11的周圍部分和形成接觸部12、12的硬質(zhì)樹脂部、以及形成剩余的部分的加強(qiáng)材18構(gòu)成的。需要說明的是，加強(qiáng)材18只要不在嵌合部11的周圍部分以及左右側(cè)面的接觸部12、12(與帶輪槽面之間的滑動(dòng)接觸部)處外露于塊10的表面即可，在其它的部分處即使外露于塊10的表面也無妨。
[0063]由上述硬質(zhì)橡膠構(gòu)成的張力帶I的上側(cè)凹部2與下側(cè)凹部3之間的張力帶嚙合厚度b、也就是說如圖4所示的上側(cè)凹部2的底面(詳細(xì)來說是該上側(cè)帆布層6的上表面)和與該上側(cè)凹部2相對(duì)應(yīng)的下側(cè)凹部3的底面(詳細(xì)來說是該下側(cè)帆布層7的下表面)之間的距離設(shè)定為稍微大于塊10的嚙合間隙即塊嚙合厚度d、也就是說如圖5所示的各個(gè)塊10的上側(cè)凸部15下端與下側(cè)凸部16上端之間的距離(b>d)。由此，在往張力帶I組裝各個(gè)塊10時(shí)，張力帶I是以在厚度方向上被塊10擠壓的方式組裝起來，因此設(shè)有一擠壓量b —d( > O)。
[0064]并且，作為本發(fā)明的特征，如圖3所示，在各個(gè)塊10中，若用a表示上述張力帶I的芯線Ib處的帶寬即帶節(jié)寬，則在該實(shí)施方式中，該帶節(jié)寬a與上述張力帶嚙合厚度b (上側(cè)凹部2的底面與下側(cè)凹部3的底面之間的厚度。參照?qǐng)D4)之間的關(guān)系如下。
[0065]b/a ( 0.08...(I)
[0066]也就是說，呈現(xiàn)張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的8%以下這樣的關(guān)系。具體而言，優(yōu)選b/a = 0.04?0.08。例如，當(dāng)帶節(jié)寬a為a = 25mm時(shí),使張力帶卩齒合厚度b為b =
1.0?2.0mm為好。
[0067]更優(yōu)選的是呈現(xiàn)如下的關(guān)系(張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的5%以下這樣的關(guān)系)。
[0068]b/a ( 0.05...(2)
[0069]同時(shí)，如圖4所示，若用c表示上述張力帶I中的、上側(cè)凹部2和下側(cè)凹部3 (上側(cè)被嚙合部和下側(cè)被嚙合部)以外的上側(cè)齒部4、下側(cè)齒部5之間的厚度即張力帶總厚度，則該張力帶總厚度c與上述張力帶嚙合厚度b之間的關(guān)系如下。
[0070]c/b 彡 2.0...(3)
[0071]也就是說，呈現(xiàn)張力帶總厚度c為張力帶嚙合厚度b的2倍以上這樣的關(guān)系。具體而言，優(yōu)選c/b = 2.0?4.6。例如，當(dāng)張力帶哨合厚度b為b = 1.0?2.0mm時(shí),使張力帶總厚度c為c = 2.2?5.5mm為好。
[0072]上述帶節(jié)寬a的長度與張力帶I支承塊10的支承面積相關(guān)。因此，不僅是單純地減小張力帶嚙合厚度b，還必須按照上述式(I)或(2)那樣將該張力帶嚙合厚度b與該帶節(jié)寬a相關(guān)聯(lián)起來。
[0073]需要說明的是，在圖1?圖5中，有未正確地顯示出上述帶節(jié)寬a、張力帶嚙合厚度b、張力帶總厚度c以及塊嚙合厚度d的關(guān)系的情況。
[0074]由此,在該實(shí)施方式中，由于高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶B的上述帶節(jié)寬a與張力帶哨合厚度b呈現(xiàn)b/a ^0.08(張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的8%以下)的關(guān)系，因此張力帶嚙合厚度b相對(duì)于帶節(jié)寬a充分地變小，張力帶I變薄。因此，當(dāng)將該V型帶B卷繞在無級(jí)變速機(jī)的變速帶輪間并使V型帶B走行時(shí)，不會(huì)發(fā)生張力帶I的熱膨脹使得塊10的上側(cè)梁部1a被往上推而導(dǎo)致上梁部10a、下梁部1b之間的距離變大這樣的情況，即使經(jīng)過了 V型帶B使用時(shí)的走行時(shí)間，也能夠抑制推力和張力的轉(zhuǎn)換比率的變化并且能抑制伴隨該轉(zhuǎn)換比率的變化而發(fā)生的V型帶張力的變化。因此，能夠?qū)⒂糜谑棺兯贆C(jī)的變速帶輪打開、閉合來改變變速比的驅(qū)動(dòng)單元的推力(將變速帶輪的動(dòng)輪往軸向推的力)設(shè)定為較低，能夠謀求抑制V型帶B的初期發(fā)熱，并且謀求高效率化和提升耐久性。
[0075]當(dāng)上述帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b呈現(xiàn)b/a ^0.05(張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的5%以下)的關(guān)系時(shí)，能夠進(jìn)一步有效地抑制伴隨V型帶B的走行時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的推力和張力的轉(zhuǎn)換比率的變化。
[0076]在該情況下，上述帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b成為b/a ( 0.08這樣的關(guān)系，從而張力帶I變薄，該張力帶I的上側(cè)凹部2與塊10的上側(cè)凸部15之間的嚙合、以及下側(cè)凹部3與塊10的下側(cè)凸部16之間的嚙合所產(chǎn)生的對(duì)塊10的保持力變小。但是，張力帶I的上表面和下表面的齒部4、5之間的張力帶總厚度c與嚙合厚度b的關(guān)系為c/b >2.0，在該齒部4、5處的張力帶總厚度c變大，因此塊10被厚度較大的齒部4、5支承在張力帶I上。其結(jié)果是，張力帶I對(duì)塊10的保持力不會(huì)降低，能夠可靠地抑制塊10的擺動(dòng)。
[0077](其它實(shí)施方式)
[0078]需要說明的是，雖然在上述實(shí)施方式中，在各個(gè)塊內(nèi)10埋入了加強(qiáng)材18，但是在本發(fā)明中，塊可以是不使用加強(qiáng)材18的、全由樹脂形成的塊，這樣的情況下也能夠獲得與上述相同的效果。
[0079]該實(shí)施方式所涉及的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶B不僅是能夠卷繞在帶式無級(jí)變速裝置的變速帶輪上來使用，還能夠使用在具備恒速帶輪(V帶輪)的帶式傳動(dòng)裝置。
[0080]【實(shí)施例】
[0081]接著，對(duì)具體實(shí)施了的實(shí)施例進(jìn)行說明。作為實(shí)施例1?6以及比較例I?3制作了具有上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶。V型帶的帶角度a (塊的兩側(cè)面的接觸部之間的角度)為a =26° ,帶節(jié)寬a為a = 25mm,塊在V型帶帶長方向上的中心間距為3mm,各個(gè)塊的厚度(V型帶帶長方向上的厚度)為2.95mm, V型帶長為612mm。
[0082]各個(gè)塊使用了在酚醛樹脂中埋入了由厚度2mm的輕量高強(qiáng)度鋁合金加強(qiáng)材而成型的塊。需要說明的是，即使塊是不使用由上述鋁合金形成的加強(qiáng)材的、全由樹脂形成的塊，也能夠獲得同樣的效果。
[0083]對(duì)張力帶嚙合厚度b和總厚度c進(jìn)行了各種改變，制作出了實(shí)施例1?6和比較例I?3的V型帶(參照?qǐng)D9)。
[0084](實(shí)施例1)
[0085]張力帶哨合厚度b為b = 1.6mm,張力帶總厚度c為c = 3.2_。因此,c/b = 2.0,b/a = 0.064(6.4% )。
[0086](實(shí)施例2)
[0087]張力帶卩齒合厚度b為b = 1.5mm,張力帶總厚度c為c = 3.3mm。因此,c/b = 2.2,b/a = 0.060(6.0% )。
[0088](實(shí)施例3)
[0089]張力帶B齒合厚度b為b = 1.2mm,張力帶總厚度c為c = 5.5_。因此,c/b = 4.6,b/a = 0.048 (4.8% )。
[0090](實(shí)施例4)
[0091]張力帶B齒合厚度b為b = 1.0mm,張力帶總厚度c為c = 2.2_。因此,c/b = 2.2,b/a = 0.04(4.0% ) ο
[0092](實(shí)施例5)
[0093]張力帶卩齒合厚度b為b = 1.0mm,張力帶總厚度c為c = 2.4mm。因此,c/b = 2.4,b/a = 0.04(4.0% ) ο
[0094](實(shí)施例6)
[0095]張力帶卩齒合厚度b為b = 2.0mm,張力帶總厚度c為c = 4.3_。因此,c/b = 2.2,b/a = 0.08(8.0% )。
[0096](比較例I)
[0097]張力帶哨合厚度b為b = 1.0mm,張力帶總厚度c為c = 1.5_。因此,c/b = 1.5,b/a = 0.04(4.0% ) ο
[0098](比較例2)
[0099]張力帶B齒合厚度b為b = 3.0mm,張力帶總厚度c為c = 4.7_。因此,c/b = 1.6,b/a = 0.12(12.0% )。
[0100](比較例3)
[0101]張力帶卩齒合厚度b為b = 4.0mm,張力帶總厚度c為c = 5.0_。因此,c/b = 1.3,b/a = 0.16(16.0% )。
[0102](V型帶的評(píng)價(jià))
[0103]就以上各實(shí)施例和各比較例,對(duì)V型帶張力隨時(shí)間的變化、高速耐久性、初期發(fā)熱性、擠壓量的變化、V型帶傳動(dòng)能力以及V型帶效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0104](I)V型帶張力隨時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的變化
[0105]使用圖6所示的V型帶張力(軸間力)測(cè)量試驗(yàn)裝置，測(cè)量了各實(shí)施例和各比較例的V型帶的帶張力隨時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的變化。也就是說，在能夠相互靠近、遠(yuǎn)離的驅(qū)動(dòng)臺(tái)21和從動(dòng)臺(tái)22中的驅(qū)動(dòng)臺(tái)21上可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承了由具有靜輪24a和動(dòng)輪24b的變速帶輪構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)帶輪24，在從動(dòng)臺(tái)22上可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承了由具有靜輪25a和動(dòng)輪25b的變速帶輪構(gòu)成的從動(dòng)帶輪25。通過使驅(qū)動(dòng)臺(tái)21和從動(dòng)臺(tái)22經(jīng)由測(cè)力計(jì)23相互連結(jié),從而將驅(qū)動(dòng)帶輪24和從動(dòng)帶輪25的軸間距離固定在148.5mm。讓驅(qū)動(dòng)帶輪24與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)26連結(jié)，并且讓負(fù)荷用DC電動(dòng)機(jī)(不在圖中示出)與從動(dòng)帶輪25連結(jié)，使從動(dòng)帶輪25上負(fù)荷了 60N.m那么大的一定的負(fù)荷扭矩。然后，在驅(qū)動(dòng)帶輪24和從動(dòng)帶輪25之間卷繞各實(shí)施例和各比較例的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶B，將驅(qū)動(dòng)帶輪24和從動(dòng)帶輪25的速比固定在1.8，并且利用扭矩凸輪27和彈簧28對(duì)從動(dòng)帶輪25的動(dòng)輪25b施加朝向靜輪25a側(cè)的軸向推力。在該狀態(tài)下，利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)26使驅(qū)動(dòng)帶輪24以3000rpm那樣的一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而使V型帶B走行。將在該帶B的走行中利用測(cè)力計(jì)23檢測(cè)到的軸間力作為V型帶張力測(cè)量出來，從V型帶B的走行初期(從走行開始起O?24hr后)、初期后(從走行開始起24?48hr后)、以及測(cè)量值穩(wěn)定化的中期以后(從走行開始起48hr以后)的各測(cè)量值對(duì)V型帶張力隨時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的變化進(jìn)行了確認(rèn)。需要說明的是，V型帶B的溫度為120°C。測(cè)量的結(jié)果顯示在圖9?圖11以及圖17中。
[0106](2)高速耐久性
[0107]使用圖7所示的高速耐久試驗(yàn)裝置，測(cè)量了各實(shí)施例和各比較例的帶的高速耐熱、高負(fù)荷耐久性。也就是說，在作為熱量導(dǎo)入了 120°C的空氣的試驗(yàn)箱31內(nèi)設(shè)置由節(jié)圓直徑為133.6mm的恒速帶輪構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)帶輪32和由節(jié)圓直徑為61.4mm的恒速帶輪構(gòu)成的從動(dòng)帶輪33，在驅(qū)動(dòng)帶輪32、從動(dòng)帶輪33上卷繞了各實(shí)施例和各比較例的V型帶B。使驅(qū)動(dòng)帶輪32在軸扭矩為63.7N.m并且轉(zhuǎn)速為5016±60rpm的條件下高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行測(cè)量直到300hr為止。測(cè)量的結(jié)果顯示在圖10和圖12中。
[0108](3)初期發(fā)熱性
[0109]在上述高速耐熱、高負(fù)荷耐久性試驗(yàn)中，測(cè)量了走行初期(走行開始起2hr后)的V型帶B的發(fā)熱溫度。測(cè)量的結(jié)果顯示在圖10和圖13中。
[0110](4)擠壓量的變化
[0111]在上述高速耐熱、高負(fù)荷耐久性試驗(yàn)中，測(cè)量了從走行開始起經(jīng)過了 300小時(shí)后的擠壓量的變化。該擠壓量是以張力帶嚙合厚度b—塊嚙合厚度d而求得的。測(cè)量的結(jié)果顯示在圖10、圖14和圖18中。
[0112](5)V型帶傳動(dòng)能力
[0113]使用如圖8所示的傳動(dòng)能力試驗(yàn)裝置，測(cè)量了各實(shí)施例和各比較例的V型帶傳動(dòng)能力。也就是說，在作為熱量導(dǎo)入了 90°C的空氣的試驗(yàn)箱41內(nèi)設(shè)置了由節(jié)圓直徑為65.0mm的恒速帶輪構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)帶輪42和由節(jié)圓直徑為130.0mm的恒速帶輪構(gòu)成的從動(dòng)帶輪43,驅(qū)動(dòng)帶輪42和從動(dòng)帶輪43能夠相互靠近、遠(yuǎn)離。在兩帶輪42、43上卷繞了各實(shí)施例和各比較例的V型帶B，并且沿著遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)帶輪42的方向?qū)膭?dòng)帶輪43施加了 4000N的固定載荷44。在該狀態(tài)下，使驅(qū)動(dòng)帶輪42以2600±60rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且緩慢地提高驅(qū)動(dòng)帶輪42的軸扭矩，測(cè)量了 V型帶B的打滑率為2%時(shí)的軸扭矩。測(cè)量的結(jié)果顯示在圖10和圖15中。
[0114](6) V型帶效率
[0115]使用上述圖8所示的V型帶傳動(dòng)能力試驗(yàn)裝置測(cè)量了 V型帶效率。該測(cè)量方法是在試驗(yàn)裝置的布置方式與V型帶傳動(dòng)能力試驗(yàn)時(shí)相同，并且試驗(yàn)條件相同的情況下進(jìn)行的。測(cè)量了這時(shí)的驅(qū)動(dòng)帶輪42的轉(zhuǎn)速、從動(dòng)帶輪43的轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)帶輪42的扭矩、從動(dòng)帶輪43的扭矩，利用下述式子求得了效率。也就是說，V型帶效率η為:
[0116]效率η (% ) = {(從動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)速X從動(dòng)帶輪扭矩)/ (驅(qū)動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)速X驅(qū)動(dòng)帶輪扭矩)} XlOO
[0117]測(cè)量的結(jié)果顯示在圖10和圖16中。
[0118]需要說明的是，在圖10中，判斷欄中的“〇”表示V型帶效率良好，“Λ”和“X”的任一者都表示V型帶效率不良。
[0119]對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行考察后，得知了:張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的8%以下的實(shí)施例I?6的帶B，其V型帶張力的變化幅度為100N以下，隨時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的變化較小。特別是，張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的5%以下的實(shí)施例3?5，其V型帶張力的變化幅度為0N，完全不會(huì)隨時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生變化。相對(duì)于此，就比較例2和比較例3來說，張力帶嚙合厚度b超過帶節(jié)寬a的8%，因此變化幅度較大。就比較例I來說，雖然張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的4% (8%以下)，但變化幅度為900N那樣的大。這是因?yàn)閏/b較小，也就是說齒高度(張力帶總厚度)不足，塊的擺動(dòng)變大，從而塊沿著前后方向傾斜地進(jìn)入帶輪，承受推力并傳遞給張力帶的效率惡化所導(dǎo)致的。
[0120]很明顯的，張力帶嚙合厚度b為帶節(jié)寬a的8%以下且張力帶總厚度c為張力帶嚙合厚度b的2倍以上的實(shí)施例1?6的帶B，其高速耐久性、初期發(fā)熱性、擠壓量的變化、傳動(dòng)能力以及V型帶效率飛躍性地提高了，與比較例I?3相比，存在明顯的差異。
[0121]-產(chǎn)業(yè)實(shí)用性-
[0122]在含有橡膠的張力帶上卡合固定了樹脂制塊而成的本發(fā)明的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶中，由于V型帶走行時(shí)的張力隨時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生的變化較小，發(fā)熱性、走行耐久性、V型帶效率等各種性能飛躍性地高于現(xiàn)有的V型帶，因此相當(dāng)有用，產(chǎn)業(yè)上的可利用性高。
[0123]-符號(hào)說明-
[0124]B 高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶
[0125]I 張力帶
[0126]Ia 保形橡膠層
[0127]Ib 芯線
[0128]2 上側(cè)凹部(上側(cè)被嚙合部)
[0129]3 下側(cè)凹部(下側(cè)被嚙合部)
[0130]4 上側(cè)齒部
[0131]5 下側(cè)齒部
[0132]10 塊
[0133]1a上側(cè)梁部
[0134]1b下側(cè)梁部
[0135]11 嵌合部
[0136]12 接觸部
[0137]15 上側(cè)凸部(上側(cè)嚙合部)
[0138]16 下側(cè)凸部(下側(cè)嚙合部)
[0139]a 帶節(jié)寬
[0140]b 張力帶嚙合厚度
[0141]c 張力帶總厚度
【權(quán)利要求】
1.一種高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其具備: 張力帶，在該張力帶的保形橡膠層內(nèi)部埋設(shè)有芯線，并且在該張力帶的靠V型帶背面一側(cè)的上表面上設(shè)有沿著V型帶帶長方向排列的多個(gè)上側(cè)被嚙合部，在該張力帶的靠V型帶底面一側(cè)的下表面上設(shè)有沿著V型帶帶長方向排列的多個(gè)下側(cè)被嚙合部，多個(gè)該上側(cè)被嚙合部與多個(gè)該下側(cè)被嚙合部設(shè)置為上下相對(duì)應(yīng)；以及 多個(gè)塊，各個(gè)塊具有供上述張力帶壓入而嵌合的嵌合部，在該嵌合部的上表面上形成有與張力帶的上述上側(cè)被嚙合部嚙合的上側(cè)嚙合部，在該嵌合部的下表面上形成有與張力帶的下側(cè)被嚙合部嚙合的下側(cè)嚙合部， 在所述V型帶中，通過將張力帶嵌合到上述各個(gè)塊的嵌合部內(nèi)，使各個(gè)塊相對(duì)于張力帶卡合固定，并且借助塊的嚙合部與張力帶的被嚙合部的嚙合來進(jìn)行動(dòng)力的相互傳遞，所述V型帶的特征在于: 上述張力帶的芯線處的V型帶帶寬即帶節(jié)寬a與上述張力帶中的上側(cè)被嚙合部下端和下側(cè)被嚙合部上端之間的厚度即張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a ( 0.08， 并且，上述張力帶嚙合厚度b與張力帶中的、上側(cè)被嚙合部和下側(cè)被嚙合部以外的齒部的厚度即張力帶總厚度c的關(guān)系為c/b ^ 2.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其特征在于: 帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a = 0.04?0.08。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其特征在于: 帶節(jié)寬a與張力帶嚙合厚度b的關(guān)系為b/a ( 0.05。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其特征在于: 張力帶嚙合厚度b與張力帶總厚度c的關(guān)系為c/b = 2.0?4.6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其特征在于: 張力帶嚙合厚度b為b = 1.0?2.0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其特征在于: 張力帶總厚度c為c = 2.2?5.5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶，其特征在于:該高負(fù)荷傳動(dòng)用V型帶卷繞在帶式無級(jí)變速裝置的變速帶輪上。
【文檔編號(hào)】F16G5/16GK104246289SQ201380014529
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月19日
【發(fā)明者】坂中宏行 申請(qǐng)人:阪東化學(xué)株式會(huì)社