CN102138028A - 带传动装置及用于该带传动装置的传动用带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带传动装置以及用于该带传动装置的传动用带。在带传动装置(A)中，驱动带轮(1)及至少一个从动带轮(2～4)为平带轮，所述带轮之间的动力传递是通过传动用带(B)的大致平坦的传动面(b1)实现的。由此，能够大幅度削减装置成本，还能将传动效率和耐久性改善到与平带相同的水平。另一方面，在带外表面侧设置多个沿其长度方向延伸的突条(82a)，使该突条与限制带轮(5、6)的周向槽(5a)啮合，限制带在带宽方向上移动。这样一来，即便附着了雨水等也能够很稳定地维持带的走行状态。

Description

带传动装置及用于该带传动装置的传动用带

技术领域

本发明涉及一种用带进行摩擦传动的技术，特别是涉及一种用以防止传动面平坦的带产生蛇行的方法。

背景技术

迄今为止，V带和V型肋带(V-ribbed belt)被广泛地用作摩擦传动用带，特别是V型肋带与V带一样能够获得楔效应(wedge effect)，并且比较柔软，因弯曲而引起的损耗较小，因此适用于像例如汽车辅机驱动装置那样尽管转速快、旋转变化大却要求实现小型化和高传动效率的带传动装置。

不过，在使用了V型肋带的现有带传动装置中，不仅是驱动带轮，就连从动带轮也几乎都是带肋的带轮(ribbed pulley)，由于这些带轮不仅要求很高的加工精度，而且加工工序也多，因而存在成本加大的问题。

V型肋带与平带相比不仅因弯曲引起的损耗较大，而且V型肋带在出入带肋的带轮之际由于肋之间的相互摩擦导致摩擦损耗增大，进而由于是借助较厚的肋橡胶层缠绕在带轮上的，所以该肋橡胶层的剪切变形所引起的损耗也会增大，因此与平带相比，传动效率下降，而且有可能产生因发热引起的橡胶劣化。

而且，当肋橡胶层变形产生楔效应时，就有可能在埋设有芯线的橡胶层产生在带宽方向上形成波纹一样的变形，因而有可能招致芯线脱离等多种不良现象。即便冲击载荷施加在带上，带借助楔效应也很难产生滑动，不过这却有可能使带破损。

进而，如上所述在V型肋带和带肋的带轮的肋相互摩擦时，有时会产生异常声音，由于磨损而有可能导致带寿命缩短。而且，这会由于带轮轴偏移、弯曲等所谓的错位(misalignment)而加重。

上述V型肋带所固有的问题在平带中并不存在，不过平带存在由于上述错位等而导致带在走行过程中产生蛇行或者偏向带轮的一侧的严重问题。

针对上述蛇行和偏向一侧的问题，目前已为众所周知的解决方法是使平带轮的外周面成为中间较高的圆弧状(参照例如专利文献1)，还有就是在带轮的两侧设置凸缘。不过，这些都不能充分地防止蛇行和偏向一侧的问题，而且负荷还有可能集中在带的一部分上，因而欠缺实用性。为此，实际情况是，实际上平带在传动装置中并未得到充分有效的应用。

针对上述平带的蛇行等问题，本申请的申请人着眼于当带偏向一侧时，加在带轮轴上的载荷的位置由于该带的张力发生变化的现象，提出了一个新的机构(防蛇行带轮)，即：受到该载荷的带轮摇动，相对于带倾斜，由此纠正上述带偏向一侧的问题(参照例如专利文献2)。

专利文献1：日本实用新型专利公报实开昭59-45351号公报

专利文献2：日本公开特许公报特开2006-10072号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

如上所述，使用V型肋带的带传动装置与使用平带的装置相比，在成本和耐久性方面还存在很多缺点，在效率方面尚存在改善的余地。另一方面，平带传动装置存在产生蛇行的大问题，因而实用化并未得到推进。

针对该平带的蛇行等问题而提出的上述方案(专利文献2)所涉及的防蛇行带轮存在成本随着安装该带轮而提高的问题，并且由于使用环境而有可能导致防蛇行功能因附着了雨水、污泥或者尘埃而下降。

因此，本发明的目的在于：以较低的成本提供一种能够将传动效率和耐久性改善到与平带相同的水平，并且即便附着了雨水等也能够很稳定地维持带的走行状态的传动装置。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了实现上述目的，在本发明中用带大致平坦的传动面进行动力传递，降低包含带轮在内的带传动装置的成本，使传动效率和耐久性达到与平带相同的水平，同时在带外表面侧设置多个沿其长度方向延伸的突条，由此能够限制带在带宽方向上的移动。

也就是说，本申请的第一方面的发明涉及一种将环形传动用带缠绕在驱动带轮和至少一个从动带轮上而构成的带传动装置。在所述传动用带中，沿带长方向延伸的芯线排列着埋设在带宽方向上，该传动用带在比该芯线更靠带内表面侧具有大致平坦的传动面，在带外表面侧多个沿带长方向延伸的突条排列着形成在带宽方向上。

并且，所述传动用带的内表面缠绕在所述驱动带轮及至少一个从动带轮上，在外周具有多个周向槽的限制带轮被推压到该传动用带的外表面侧，所述多个周向槽分别与突条啮合，由此限制传动用带在宽度方向上移动。

在具有上述结构的带传动装置中，驱动带轮及至少一个从动带轮为平带轮，由于不要求像带肋的带轮那样的加工精度和加工工序数，所以与现有使用V型肋带的装置相比，能大幅度降低成本。还有，缠绕在这些平带轮上的是带平坦的传动面，由于在距该传动面很近的位置存在芯线，所以弯曲和摩擦造成的损耗就会像平带那样小，在橡胶层也不会产生过大的剪切变形。因此，传动效率提高到与平带相同的水平，并能够抑制发热。

特别是由于对驱动带轮施加了相对较大的负荷，所以用平带轮作驱动带轮是非常有利的。也就是说，这是因为越是缠绕在负荷较大的带轮上时，带的橡胶层的变形就会越大，损耗会增加，而且发热量也容易增多。

在上述结构下，由于带的传动面大致平坦，且未产生楔效应，因而发热量不会因该楔效应而增加，而且即使在施加了大负荷时芯线周围的橡胶层也不会产生波纹状变形，较大的负荷也不会施加在该橡胶层上，这有利于提高带的耐久性。即使当施加了冲击载荷时，传动面也能产生适度滑动，这也有利于提高耐久性。

而且，在上述结构下，限制带轮的周向槽与形成在传动用带的外表面侧的多个突条啮合，因而能够稳定且确实地限制带在带宽方向上产生移动，即使附着有雨水、尘埃等，也能够阻止带产生蛇行和偏向一侧。如果用多个突条加以限制，负荷就不会集中在带的一部分上。此外，突条的数量优选在三个以上。

因为所述限制带轮无需兼作传动用带轮，所以优选像例如空转轮那样在负荷尽量小的状态下使用，当然也可以兼作多个从动带轮中负荷相对较小的带轮(第二方面的发明)。还能够用限制带轮作为张紧轮。总之，只要在考虑带的整个平面布置的情况下，在对防止蛇行有效的位置设置必要的最小数量(即，至少一个)的限制带轮即可。

优选：所述传动用带的突条具有两侧面朝着该突条的突出端彼此靠近地倾斜的梯形剖面；该突条所进入的限制带轮的周向槽的两侧面从该周向槽的槽底朝着开口缘彼此远离地倾斜(第三方面的发明)。这样一来，当带的突条进入限制带轮的周向槽时很难产生强烈摩擦，很顺利地就滑入到周向槽中，因而由于摩擦引起的损耗减小，能够抑制磨损，有利于抑制异常声音的产生。

不过，可以想到：如上所述在限制带轮的周向槽的形状与带的突条的形状相对应时便会产生楔效应。因为限制带轮不进行动力传递，所以即使产生楔效应，其不良影响也是比较小的。但是，从限制带在宽度方向上移动的角度来看并不希望产生楔效应，并且可以认为会像上述那样导致传动效率和耐久性下降，因此优选的是设定好带的突条和带轮周向槽相互之间的形状及位置关系，以防止楔效应产生或者将该楔效应抑制到非常小的程度。

也就是说，调节传动用带的突条高度、间距与限制带轮周向槽的深度、间距之间的相互关系，或者调节两者的侧面倾斜度等，例如使突条的突出端面与周向槽的底面接触，就能够很容易地抑制楔效应(第四方面的发明)。优选突条的突出端面为平坦面，不过并不限于此，只要该突出端面的形状与带轮的槽底面相对应即可。

在这种情况下，优选突条的突出端面在带宽方向上的长度之和在带宽的一半以上(第五方面的发明)。这样一来，因为在带的外表面侧，突条的突出端面的面积占了一大半，所以有利于发挥上述作用。进而，可以使限制带轮的除了周向槽以外的外周面与相邻突条之间的部分接触(第六方面的发明)。

换个角度来看，本发明涉及的是一种用于上述传动装置的传动用带，在环形带主体的内表面侧具有大致平坦的传动面，在该带主体中，沿带长方向延伸的芯线排列着埋设在带宽方向上，在比该芯线更靠带外表面侧，多个沿带长方向延伸并与用以限制在带宽方向上移动的限制部件啮合的突条排列着形成在带宽方向上(第七方面的发明)。

若将所述传动用带缠绕在平带轮即驱动带轮及至少一个从动带轮上，使其内表面(大致平坦的传动面)接触上述带轮，并将例如所述限制带轮那样的限制部件推压到外表面侧，让带的突条与该周向槽啮合，便构成了上述第一方面的发明所涉及的带传动装置，能够获得上述的作用效果。此外，限制带在宽度方向上移动的部件也可以是除了上述限制带轮以外的部件。

如上所述，优选：在传动用带中，突条具有两侧面朝着该突条的突出端彼此靠近地倾斜的梯形剖面(第八方面的发明)。

如上所述，可以在突条的突出端形成与周向槽的底面接触的接触面(第九方面的发明)，或者也可以在相邻突条之间，形成带轮的除了所述周向槽以外的外周面所接触的接触部(第十方面的发明)。

-发明的效果-

如上所述，根据本发明所涉及的带传动装置，因为主要是利用带内表面侧的大致平坦的传动面来进行从驱动带轮向从动带轮的动力传递，所以能够大幅度削减包含带轮在内的带传动装置的成本，而且还能够将传动效率和耐久性改善到与平带相同的水平。另一方面，在带的外表面侧设置多个沿其长度方向延伸的突条，若利用该突条限制带在带宽方向上移动，则即便是附着了雨水等时也能够很稳定地防止带的蛇行等。

附图说明

图1是将本发明的带传动装置应用于发动机辅机驱动的概略结构图。

图2是表示传动用带的突条和限制带轮的周向槽之间的关系的部分剖视图。

图3是表示带与带轮之间的啮合状态的剖视图。

图4是表示检测带传动能力的试验机的平面布置示例的说明图。

图5是表示带的滑移率(slip ratio)和负荷扭矩之间的关系的曲线图。

图6是表示带的传动效率和负荷扭矩之间的关系的曲线图。

图7是耐热耐久试验所涉及的相当于图4的图。

图8是多轴弯曲试验所涉及的相当于图4的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，以下对优选实施方式做出的说明本质上仅为示例而已，并没有意图对本发明、本发明的应用对象或它的用途加以限制。

(带传动装置)

图1示意地示出作为一个示例在将本发明所涉及的带传动装置A应用于发动机的辅机驱动时的带及带轮的平面布置情况。在图中，符号1表示曲轴带轮，该曲轴带轮被用作一体旋转地固定安装在发动机E的曲柄轴(无图示)上的驱动带轮。符号2～4分别表示安装在发动机E的辅机上的从动带轮。例如，2表示一体旋转地固定安装在发动机辅机即动力转向泵(无图示)的旋转轴上的PS泵轮。3表示固定在交流发电机(无图示)的旋转轴上的交流发电机带轮。4表示固定在空调机用压缩机(无图示)的旋转轴上的压缩机带轮。

图示的符号5表示用以调节传动用带B的张力的自动张紧装置7的张紧轮，符号6表示空转轮。此外，图示出来的带传动装置A的结构终究只不过是一个示例而已。本发明所涉及的带传动装置能够用于各种工业机械及其它机械，并能够根据上述机械等的要求采用与之相适应的带平面布置结构。

所述曲轴带轮1、PS泵轮2、交流发电机带轮3及压缩机带轮4都是平带轮，另一方面在张紧轮5和空转轮6的外周分别形成有多个周向槽5a、5a、...(在图2中仅标注符号示出了张紧轮5的周向槽5a)。并且，环形传动用带B缠绕在这些带轮1～6之间，曲柄轴(曲轴带轮1)随着发动机E的运转而旋转，由此带B按照曲轴带轮1→张紧轮5→PS泵轮2→交流发电机带轮3→空转轮6→压缩机带轮4→曲轴带轮1的顺序沿图中的顺时针方向走行，来驱动各个辅机。

也就是说，传动用带B以将内表面侧的大致平坦的传动面b1推压到平带轮1～4的外周面上的正向弯曲状态缠绕在曲轴带轮1及辅机带轮2～4上，另一方面以将外表面(背面)侧推压到张紧轮5和空转轮6上的逆向弯曲状态缠绕在带轮5、6上。该传动用带B是以所谓的蛇形(serpentine)布置状态缠绕好的。

总之，本发明所涉及的带传动装置A利用传动用带B的大致平坦的传动面b1进行平带轮即曲轴带轮1及辅机带轮2～4之间的动力传递，并让设置在该带外表面侧的多个突条82a、82a、...(参照图2)与带轮5、6外周的周向槽5a啮合，来限制带在带宽方向上移动。由此，在下文中也将张紧轮5及空转轮6称作限制带轮。

(传动用带和限制带轮)

具体而言，如图2所示，传动用带B的带主体8包括：埋设有作为抗张体的由例如芳香族聚酰胺或聚酯制成的芯线9、9、...的粘着橡胶层80、形成在粘着橡胶层80的带内表面侧的相对较薄的内侧橡胶层81以及形成在粘着橡胶层80的带外表面侧的相对较厚的外侧橡胶层82。

在图示出来的示例中，所述粘着橡胶层80的厚度约为0.8～1.2mm，在该粘着橡胶层80的内部，沿带长方向延伸的芯线9、9、...排列着埋设在带宽方向上。芯线9的直径约为0.7～1.0mm，其间距大约为例如0.8～1.2mm。为了防止与芯线9的脱离，粘着橡胶层80是由例如混入了芳香族聚酰胺类短纤维的硬橡胶组合物形成的。

内侧橡胶层81是形成有传动面b1的带内表面侧橡胶层，在图示出来的示例中，该内侧橡胶层81的厚度约为0.4～0.6mm，是由例如EPDM(三元乙丙橡胶)等以乙烯-α-烯烃弹性体橡胶(ethylene-α-olefin elastomerrubber)为主要成分的橡胶组合物形成的。如果内侧橡胶层81中含有硅石等亲水性材料，就能在附着有水时抑制传动能力下降。

另一方面，在外表面侧的外侧橡胶层82，多个(在图示出来的示例中为三个)沿带长方向延伸的突条82a、82a、...排列着形成在带宽方向上。各个突条82a的剖面呈梯形，在其突出端形成有后述的与限制带轮5、6的周向槽5a的底面接触的平坦面，并且两侧面分别倾斜，使得突条的宽度朝着突出端变窄，在相邻突条82a之间形成有剖面呈“V”字形的谷部。在图示出来的示例中，相邻突条82a之间的间隔(间距)约为3.5～3.6mm。

外侧橡胶层82与所述内侧橡胶层81一样是由以乙烯-α-烯烃弹性体橡胶为主要成分的橡胶组合物形成的，与内侧橡胶层81不同的是其对动力传递不起作用，所以可以向外侧橡胶层82中混入短纤维，来降低与限制带轮5、6的周向槽5a之间的摩擦系数。这样一来，就能够抑制下文所述的当带出入限制带轮5、6时发出的异常声音。同样地也可以贴上加强布来降低摩擦系数，在这种情况下还能够谋求耐磨损性的提高。

为了防止带的蛇行，限制带轮5、6被推压到上述形成有突条82a的传动用带B的外表面侧，如图2中的张紧轮5所示的那样，各个突条82a、82a、...与形成于带轮5整个一周上的多个周向槽5a、5a、...中的相对应的周向槽啮合。下面，仅对与张紧轮5的周向槽5a啮合的情况进行说明，和空转轮6啮合起来的啮合情况与之相同。

如上述图2及图3所示，限制带轮5的周向槽5a的剖面形状和与之啮合的带B的突条82a的形状相对应，是梯形。该周向槽5a的剖面由平坦的槽底和朝着该槽底彼此靠近地倾斜的两个侧面构成。也就是说，突条82a朝着突出端变窄，另一方面，周向槽5a的宽度则是越朝向开口缘就越宽，因而在两者相啮合时很难引起强烈的摩擦，难以产生异常声音。即使带B的错位较大，突条82a也会很顺利地滑入周向槽5a中。

在本实施方式中，设定好突条82a的高度、间距与周向槽5a的深度、间距之间的相互关系、或者它们的侧面倾斜度等，以保证在如图3所示突条82a与周向槽5a相啮合的状态下该突条82a的突出端(图的上端)的平坦面与周向槽5a的槽底接触。为此，如图中所示的那样，在进入到周向槽5a中的突条82a上几乎未产生像一般V型肋带那样的楔效应，因而基本消除了起因于该楔效应的传动效率和耐久性下降的不良影响。

特别是在图示出来的示例中，三个突条82a的突出端面在带宽方向上的长度和在带宽的一半以上。这意味着突条82a的突出端面的面积占传动用带B的面积的一半以上，经由该突出端面来支撑带B和带轮5、6之间的载荷，从而能充分地抑制楔效应。此外，在该示例中，限制带轮5的周向槽5a之间的间距为例如3.55～3.65mm，比传动用带B的突条82a之间的间距略大，因此即使带B因错位产生倾斜，也很难产生由于摩擦而引起的异常声音。

能够采用注射成形法用例如热塑性树脂以低成本制造出上述限制带轮5、6。在这种情况下，虽然无法获得很高的强度，但是由于限制带轮5、6都并未被用于传递动力，所以不会产生不良现象。既便宜又具有很高通用性的聚酰胺等是优选的树脂。为了提高强度，还能将玻璃纤维混入到该树脂中。

此外，可以用强度更高的树脂制造平带轮即曲轴带轮1和辅机带轮2～4，不过用薄铁板制造的话，成本会更低。其外周面既可以是中间较高的圆弧状，也可以不是。不过若是中间较高的圆弧状的话，不但传动能力会略有提高，而且还能期待由于加工成圆弧状所获得的防止带蛇行的效果，因而能够相应地减少限制带轮的数量，有利于实现低成本化。在该示例中，只要张紧轮5及空转轮6中的任一带轮为平带轮即可。

(作用效果)

因此，如上所述与使用一般V型肋带的传动装置相反，在本实施方式的带传动装置A中，曲轴带轮1及辅机带轮2～4都是平带轮，并且是用传动用带B的大致平坦的传动面b1进行动力传递的，因而带B弯曲所产生的损耗、与带轮之间的摩擦所产生的损耗以及由于橡胶层剪切变形而产生的损耗都与平带一样小，从而传动效率会提高，并能够获得高耐久性。

也就是说，现有的一般V型肋带由于具有较厚的肋橡胶层，所以与平带相比因弯曲而产生的损耗较大，而且由于该肋橡胶层在芯线和带肋的带轮的外周面之间受到压缩并产生很大的剪切变形。因此，该V型肋带的损耗大，带传动效率不如平带。如上所述，由于肋橡胶层产生很大变形，因而发热量增加，橡胶的劣化加快。

每条V肋都产生楔效应的结果是，带整体产生陷入到带轮一侧的变形，张力随着时间大幅度下降，因此不得不将初期张力设定成较大值，这亦会招致机械损失增大，并且导致上述发热现象产生，进而还存在带和带轮轴承的磨损增大的不良影响。

而且，若每条V肋都产生楔效应，则在埋设有芯线的粘着橡胶层就会产生在带宽方向上形成波纹一样的变形，在芯线和周围橡胶之间产生较大的剪切应力，因而有可能导致芯线脱离。即便冲击载荷施加在带上，带借助楔效应也很难产生滑动，不过这却有可能使带破损。

与上述一般的V型肋带不同，在本实施方式中，带B的大致平坦的传动面b1缠绕在施加有很大负荷的曲轴带轮1和辅机带轮2～4的带轮外周面上，靠近芯线9的较薄的内侧橡胶层81大体上产生均匀的变形，因此由于弯曲、摩擦或者剪切变形而产生的损耗都不太大。因为在外侧橡胶层82未产生楔效应，所以发热量并不像V型肋带的发热量那样多，也没有很大的负荷施加在粘着橡胶层80中的芯线9周围。即使当施加了冲击载荷时，传动面b1也会产生适度滑动。由此，能够大幅度提高传动用带B的耐久性。

因为如上所述能够将传动效率和耐久性改善到与平带相同的水平，所以本实施方式的带传动装置A适用于张力和负荷较高的系统，在施加了上述较大负荷的情况下也能够使带宽小于V型肋带的宽度，所以能够实现小型化，并且对于降低包含带轮在内的装置成本有很大帮助。如果像本实施方式所述的那样，用张紧轮5和空转轮6兼作限制带B蛇行的带轮，则这也有利于实现小型化。

进而，要求具有高强度的曲轴带轮1及辅机带轮2～4即用以传递动力的带轮1～4都是平带轮，无需对这些带轮进行像带肋的带轮那样高精度的加工，因而通过用例如薄金属板制造这些带轮，能够进一步降低成本。张紧轮5和空转轮6是带肋的带轮，因为这些带轮都对动力传递不起作用，所以即使加工精度不太高也无妨，也不要求其具有高强度，因而能够采用树脂的注射成形等方法以低成本加以制造。

再者，在本实施方式中，通过将限制带轮5、6推压到形成有多个突条82a的传动用带B的外表面侧，便能够限制传动用带B在带宽方向上移动，并能够稳定且确实地防止带产生蛇行和偏向一侧的问题出现。即便附着了雨水和尘埃等，也不会产生大问题，由于多个突条82a分别与带轮5、6的周向槽5a啮合，所以负荷不会只集中在带B的一部分上。

如上所述由于突条82a与周向槽5a啮合，因而可以认为在带缠绕在限制带轮5、6的部位，传动用带B的外侧橡胶层82会产生楔效应，不过由于上述带轮5、6几乎不具有旋转负荷，所以不会产生较大的剪切变形，即使产生楔效应，该楔效应所造成的不良影响也是很小的。而且，在本实施方式中，如上所述让突条82a的突出端面与周向槽5a的槽底接触，以防止楔效应产生，因而可以说由于楔效应造成的不良影响实质上是不存在的。

(实施例)

下面，对用以评价本发明所涉及的带传动装置A的性能的试验进行说明。实施例的传动用带如上述图2所示，它的尺寸形状是这样的，带长为1120mm，带宽为10.7mm，包括突条在内的厚度为3.2mm。突条的数量为三个，其高度为0.9mm，间距为3.56mm，肋的突出端面与带宽的长度比为大约70％。

芯线是由聚酯纤维制成的，芯线的直径为1.0mm。对两根1100dtex的纱线进行初捻得到了合股线，再对三股该合股线进行终捻，就制得了该芯线。该芯线以1.15mm的间距设置在带宽方向上。

另一方面，用作比较例的一般V型肋带的带长为1150mm，带宽为10.7mm，包括肋在内的厚度为4.3mm。肋的数量为三个，其高度为2.0mm，间距为3.56mm，肋的突出端面与带宽的长度比为大约40％。与上述实施例一样，芯线是由聚酯纤维制成的，芯线的直径为1.0mm。对两根纱线(1100dtex)进行初捻得到了合股线，再对三股该合股线进行终捻，就制得了该芯线。该芯线以1.15mm的间距设置在带宽方向上。

表1示出了上述实施例及比较例所涉及的带的规格一览以及用于下述试验的带轮的规格。表2示出了带的各个橡胶层的成分。

[表1]

[表2]

-传动能力等的试验-

首先，用一般的试验方法对上述实施例、比较例所涉及的带的传动能力、传动效率及发热量进行了测量。图4示出了带走行试验机的带轮平面布置情况。利用各个带轮直径为68mm的驱动带轮41和从动带轮42以及带轮直径为70mm的固定空转轮43，将带B挂在驱动带轮41和从动带轮42之间，并且将固定空转轮43推压到这两个带轮41、42之间的较松侧部分的带外表面侧。此外，从动带轮42的旋转轴心可动，并能向带B施加固定载荷DW。

在实施例中，带B的大致平坦的内表面缠绕在其上的驱动带轮41及从动带轮42是平带轮，形成有突条的外表面侧缠绕在其上的空转轮43是限制带轮(在该示例中由一般的带肋的带轮代替)。反之，比较例的V型肋带缠绕在其上的驱动带轮41及从动带轮42是带肋的带轮，空转轮43是平带轮。上述事项在以下试验中亦同。

在常温环境中对从动带轮42朝着使带张力增加的方向(图4的右方向)施加了两种载荷DW(588N≈60kgf，883N≈90kgf)的状态下，让驱动带轮41以3600rpm旋转，测定出使从动带轮42的旋转负荷上升时的滑移率的变化情况。相对于这样测定出的带的滑移率而言，轴载荷和负荷扭矩之间的关系表示出带B的传动能力。

具体而言，如图5的曲线图所示，可以说在达到了容许限度的滑移率(通常为2％)时的负荷扭矩越大，带传动能力就越高。在图示的示例中，实施例所涉及的带产生2％滑移时的扭矩大小为19N(DW588N：标有○的实线曲线图)及27Nm(DW883N：同样标有○的虚线)，另一方面在比较例中产生2％滑移时的扭矩大小为11N(DW588N：标有△的实线曲线图)及12Nm(DW883N：同样标有△的虚线)。尽管本发明的带传动装置不具有楔效应，但是该带传动装置显示出相当于使用V型肋带的装置的两倍水平的传动能力。

这可以认为是：由于带的传动面和芯线彼此靠近，弹性滑移率减小，结果只有当扭矩较高时才会产生粘滑(stick-slip)的缘故。迄今为止，橡胶层的剪切变形会对带传动能力产生影响的事情已为众所周知，不过截止到目前还不知道会有这么大的影响，因而可以认为这是一个具有划时代意义的发现。

此外，为了防止带出入带肋的带轮时产生异常声音，一般来说V型肋带在肋橡胶层中混入短纤维，以降低表面的摩擦系数，上述比较例的带亦同。另一方面，实施例的带并未向形成有传动面的内侧橡胶层中混入短纤维，因而摩擦系数高于比较例的带的摩擦系数。可以认为该摩擦系数的不同对上述试验的结果产生了影响。

在进行上述试验时，预先测量出驱动带轮41及从动带轮42的转速和扭矩，计算出与负荷扭矩相对应的传动效率。该结果如图6的曲线图所示。参照图6和上述图5的曲线图可知：在比较例中实用区域(当滑移率在2％以下时)的最高效率为95～96％，而与此相对，在实施例中则为97～98％。由此，本发明的带传动装置实际上比一般被称作具有高效率的使用了V型肋带的带传动装置的效率还高2％。这可以认为是因为V型肋带的弯曲及与带轮的摩擦而产生的损耗、进而因为肋橡胶层的剪切变形而产生的损耗都降低了的缘故。

进而，利用上述走行试验机测量了带的发热量。也就是说，将初期的带温度设为30℃。首先，在施加DW588N且在无负荷的情况下进行了30分钟的试运转，在实施例中带温度上升到47℃，在比较例中则上升到43℃。然后，在施加了DW588N、883N的情况下分别对直到产生了5％滑移为止的上述传动能力进行了测定，在实施例中带温度上升到73℃，在比较例中则上升到94℃。

也就是说，虽然向传动能力更高的实施例的带施加了很大的旋转负荷，不过带温度的上升幅度实际上缩小了21℃。这可以认为是：由于上述弯曲、摩擦及剪切变形而产生的损耗下降，因而能极为有效地抑制住发热。可以认为这会对带的耐久性带来很大的影响。

-耐久性试验-

在此，进行了耐热耐久、耐弯曲及耐高张力的试验。首先，图7示出了耐热耐久试验下带轮的平面布置情况。在该试验中，利用各个带轮直径为120mm的驱动带轮51和从动带轮52、带轮直径为70mm的固定空转轮53以及带轮直径为55mm且旋转轴心可动的可动空转轮54，将带挂在驱动带轮51和从动带轮52之间，并且将这两个带轮51、52之间的带的一部分缠绕在固定空转轮53上，将带的另一部分缠绕在可动空转轮54上。带B缠绕在空转轮53、54上的缠绕角为90°。

在85±3℃的环境下，让驱动带轮51以4900rpm的转速旋转，用11.768kW(≈16PS)的驱动力使从动带轮52旋转，同时对可动空转轮54朝着使带张力增加的方向(图7的上方向)施加了负荷DW(559N≈57kgf)。在该状态下测定出各条带的耐久时间。其结果是，比较例的V型肋带经过了554小时后在V肋上产生了裂纹，而与此相对，实施例的带经过了2000小时也未产生裂纹。

图8示出了用以评价带的弯曲疲劳性的试验中所使用的多轴弯曲试验机的带轮平面布置情况。该试验机由上下分开设置的各个带轮直径为60mm的驱动带轮61和从动带轮62(上侧为从动带轮，下侧为驱动带轮)、设置在这两个带轮的上下方向中间附近的带轮直径为50mm的一对空转轮63、64、以及分开设置在其右侧的带轮直径为60mm的空转轮65构成。

带B以带内表面侧接触带轮的正挂方式缠绕在驱动带轮61、从动带轮62及空转轮65上，并且该带B以带外表面侧接触带轮的反挂方式缠绕在空转轮63、64上，且缠绕角为90°。在常温环境下，朝上方拉起位于最上方的从动带轮62，施加392N(≈40kgf)的固定载荷DW，同时让位于最下方的驱动带轮61以5100rpm的转速旋转，则比较例的V型肋带经过了2250小时后在V肋上产生了裂纹，而与此相对，实施例的带经过了5000小时也未产生裂纹。

在与上述耐热耐久试验相同的试验条件下，将加在可动空转轮上的负荷DW设为981N≈100kgf，对各条带在高张力下的耐久时间进行了测定，但这并未图示出来。测定的结果是：比较例的V型肋带经过了23.5小时后产生了芯线脱离，而与此相对，实施例的带经过了500小时也未产生破损。

如上所述，与比较例相比，实施例的带显示出较高的耐久性，实施例的带的耐热耐久性在比较例的3倍以上，实施例的带的弯曲耐久性在比较例的2倍以上，并且实施例的带的高张力耐久性实际上在比较例的20倍以上。由此，即使每单位带宽的张力、负荷增大，也很难产生由于带变形、发热而引起的芯线脱离(分离)，因而如上所述能够使用宽度比V型肋带狭的带。

(其它实施方式)

此外，本发明所涉及的带传动装置A及传动用带B的结构并不局限于上述实施方式，还可以采用除此以外的多种结构。也就是说，例如在上述实施方式中是用限制带B蛇行的带轮作为张紧轮5和空转轮6那样无旋转负荷的带轮，不过并不局限于此，也可以用所述限制带轮作为例如水泵轮等那样负荷较小的从动带轮。

还有，在上述实施方式中，形成在传动用带B的外侧橡胶层82的突条82a的突出端面是与带轮5的周向槽5a的槽底接触的平坦面，其面积占带B面积的大部分。不过，突出端面也可以不是平坦面，该面积比的设定也仅为一个优选示例而已。

进而，可以除了如上所述使突条82a的突出端面与带轮5的周向槽5a的槽底接触以外，还使限制带轮5、6的除了周向槽5a以外的外周部与相邻突条82a之间的谷部底接触。或者，可以用使限制带轮5、6的除了周向槽5a以外的外周部与相邻突条82a之间的谷部底接触来代替使突条82a的突出端面与带轮5的周向槽5a的槽底接触。

还有，上述实施方式中的传动用带B的材质均为示例，丝毫未受到这些示例的限定。此外，传动用带B也可以构成为：在该带B中不设置粘着橡胶层80，将芯线9埋设在内侧橡胶层81或外侧橡胶层82中。若用芳香族聚酰胺纤维制作芯线，就能够抑制带B产生滑移及发热，从而本发明的效果会进一步提高。

-产业实用性-

综上所述，利用本发明所涉及的带传动装置，能够将传动效率和耐久性改善到与平带相同的水平，且成本较低，而且即使在附着了雨水等时也能够很稳定地维持带的走行状态，因此能够很好地应用于汽车发动机的辅机驱动等。

符号说明

A带传动装置               1曲轴带轮(驱动带轮)

2～4辅机带轮(从动带轮)    5张紧轮(限制带轮)

5a周向槽                  6空转轮(限制带轮)

B传动用带                 b1传动面

82a突条                   9芯线

Claims (10)

1.一种带传动装置，是将环形传动用带缠绕在驱动带轮和至少一个从动带轮上而构成的，其特征在于：

在所述传动用带中，沿带长方向延伸的芯线排列着埋设在带宽方向上，该传动用带在比该芯线更靠带内表面侧具有大致平坦的传动面，在带外表面侧多个沿带长方向延伸的突条排列着形成在带宽方向上；

所述传动用带的内表面缠绕在所述驱动带轮和至少一个从动带轮上，在外周具有多个周向槽的限制带轮被推压到该传动用带的外表面侧，该周向槽分别与突条啮合，限制传动用带在宽度方向上移动。

2.根据权利要求1所述的带传动装置，其特征在于：

限制带轮被用作空转轮或者负荷相对较小的从动带轮。

3.根据权利要求1所述的带传动装置，其特征在于：

传动用带的突条具有：两侧面朝着该突条的突出端彼此靠近地倾斜的梯形剖面，

所述突条所进入的限制带轮的周向槽的两侧面从该周向槽的槽底朝着开口缘彼此远离地倾斜。

4.根据权利要求3所述的带传动装置，其特征在于：

传动用带的突条的突出端面与该突条所进入的限制带轮的周向槽的底面接触。

5.根据权利要求4所述的带传动装置，其特征在于：

突条的突出端面在带宽方向上的长度之和在带宽的一半以上。

6.根据权利要求4所述的带传动装置，其特征在于：

限制带轮的除了周向槽以外的外周面与传动用带的相邻突条之间的部分接触。

7.一种传动用带，在环形带主体的内表面侧具有大致平坦的传动面，该传动用带缠绕在驱动带轮和至少一个从动带轮上来传递动力，其特征在于：

在所述带主体中，沿带长方向延伸的芯线排列着埋设在带宽方向上，在比该芯线更靠带外表面侧，多个沿带长方向延伸并与用以限制在带宽方向上移动的限制部件啮合的突条排列着形成在带宽方向上。

8.根据权利要求7所述的传动用带，其特征在于：

突条具有：两侧面朝着该突条的突出端彼此靠近地倾斜的梯形剖面。

9.根据权利要求8所述的传动用带，其特征在于：

限制部件由在外周具有多个周向槽的带轮构成，

在突条的突出端，形成有与所述周向槽的底面接触的接触面。

10.根据权利要求9所述的传动用带，其特征在于：

限制部件由在外周具有多个周向槽的带轮构成，

在相邻突条之间，形成有带轮的除了所述周向槽以外的外周面所接触的接触部。

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