CN102224359A - 高负荷传动用v型带 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高负荷传动用V型带，该高负荷传动用V型带将多个块(20)卡紧固定在沿带长方向延伸的张力带(10)上，各个块(20)配置成：在上下两个梁部(23、24)之间的梁间隙部(26)夹着张力带(10)的嵌合部位(18)。张力带(10)的嵌合部位(18)的带厚方向尺寸T因热膨胀而产生的增加量ΔT，在各个块(20)的梁间隙部(26)的带厚方向尺寸G随着带走行而产生的变化量ΔG以下(ΔT≤ΔG)。

Description

高负荷传动用V型带

技术领域

本发明涉及一种作为汽车带式无级变速装置的传动带等使用的高负荷传动用V型带，尤其涉及一种措施，该措施可避免随着走行而因热膨胀产生的张力带永久变形所引起的块固定不良。

背景技术

通常，这种块带(block belt)由转矩传递所必需的张力带和接收来自带轮的推力的块构成。在该带的块内埋设有铝合金等高弹性金属制加强材，由酚醛树脂等树脂成形制成从而使块强度提高，使得该带具有能耐受来自带轮的测压，并可进行高负荷传动的结构。

在该带中，因为将张力带压入多个块中制成一条带，所以如果让带走行，则会由于因压入产生的压缩变形、因弯曲产生的弯曲变形而使带的温度上升，该热量使得张力带的橡胶部分热膨胀，因此带就会进一步发热。不久后，由于橡胶的永久变形张力带也会发生永久变形，在块与张力带之间产生间隙，并在块与张力带之间发生松动。该松动造成块摇动，存在作用于块的力增大而导致块破损的问题。

因此，为了同时满足耐久性和发热性，如专利文献1的记载所述，提出了对张力带的压缩余量进行了规定的块的方案。

专利文献1：日本公开特许公报特开2000-120794号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

然而，在上述现有技术的情况下，虽然能够将松动的发生抑制到最小限度，但很难说就是根本的解决措施。因此，仍需要改良出不会发生块的松动、可抑制块的摇动的结构。

本发明是鉴于上述各点而完成的，其主要目的在于提供一种高负荷传动用V型带，这种高负荷传动用V型带将多个块以让该张力带紧固在各个块的上下两个梁之间的间隙内的状态卡紧固定在沿带长方向延伸的张力带上，从而避免由挤压量随着带走行而增大的情况所引起的张力带永久变形。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了达成上述目的，本发明使因热膨胀而产生的张力带厚度的增加量在块的梁间隙的变化量以下。

具体而言，在本发明中，以一种高负荷传动用V型带(以下有时称为“块带”。)为前提，该高负荷传动用V型带包括：具有抗拉性且沿带长方向延伸的张力带和卡紧固定在该张力带上的多个块，所述多个块分别具有分别配置在带背面侧和带内面侧的上梁部和下梁部，在所述上梁部和下梁部之间形成有梁间隙部，所述多个块配置成：在所述梁间隙部沿带厚方向夹住所述张力带地排列在带长方向上。

所述张力带已嵌入所述各个块的梁间隙部内的部位即嵌合部位的带厚方向尺寸T(以下称为“嵌合部位厚度”)因热膨胀而产生的增加量ΔT，在该块的梁间隙部的带厚方向尺寸G随着带走行而产生的增加量ΔG以下(ΔT≤ΔG)。

应予说明，在所述结构中，张力带具有配置成大致沿带长方向延伸且沿带宽方向排列的芯线、以及层叠在该芯线的带背面侧和带内面侧中的至少一侧的橡胶部，在此情况下，能够使张力带嵌合部位的所述橡胶部带的厚度方向尺寸Tg(以下称为“橡胶部厚度”)的增加量ΔTg是该嵌合部位厚度T因热膨胀而产生的增加量ΔT(ΔT＝ΔTg)。

而且，此时能够使该嵌合部位的橡胶部厚度Tg在张力带的各嵌合部位厚度T中所占的比率在50％以下(Tg/T≤50％)，还能够使各嵌合部位的橡胶部直接接触与该嵌合部位相对应的块的上梁部和下梁部中该橡胶部所对应的部位。

-发明的效果-

在本发明中，已嵌入各个块梁间隙部内的张力带的各嵌合部位的带厚方向尺寸因热膨胀而产生的增加量在该梁间隙部的带厚方向尺寸随着带走行而产生的变化量以下，这样以来块的梁间隙部对张力带的各嵌合部位的挤压量就不会增大，所以不会发生由这种挤压量的增大所引起的张力带的永久变形，因此就能够防止块与张力带之间发生松动而造成块破损的情况于未然，从而能够使耐久性提高。

附图说明

图1是将实施方式所涉及的块带整体结构的带长方向的一部分切出表示的立体图。

图2是对实施方式所涉及的块带的块(a)与现有技术的块带的块(b)进行对比表示的主视图。

图3是将每个嵌合部位厚度的挤压量的变化量与橡胶部厚度的增加量和梁间隙的变化量一并表示的特性图。

图4是为了调查高速耐久性而进行的实验的要点的示意侧视图。

符号说明

10  张力带                  12  上橡胶部(橡胶部)

13  下橡胶部(橡胶部)        18  嵌合部位

20  块                      23  上梁部

24  下梁部                  26  梁间隙部

具体实施方式

以下，根据附图对实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式所涉及的块带的结构的示意立体图，该块带例如用于汽车用带式无级变速装置。

该块带沿带长方向延伸设置，包括一对张力带10、10和卡紧固定在两个张力带10、10上的多个块20、20，张力带10、10配置成沿带宽方向排列，多个块20、20、...配置成沿带长方向排列。

上述各张力带10具有一条或多条芯线11、上橡胶部12和下橡胶部13，芯线11在本块带的带节线上大致沿带长方向(图1的左下-右上方向)延伸且沿带宽方向(同图的左右方向)排列地呈螺旋状卷绕，上橡胶部12层叠在该芯线11的带背面侧(同图的上侧)，下橡胶部13层叠在芯线11的带内面侧(同图的下侧)。而且，在上橡胶部12的带背面侧层叠有上帆布层14，在下橡胶部13的带内面侧层叠有下帆布层15。

在各张力带10的带背面侧和带内面侧，沿带长方向等间距排列地配置有上侧凹部16、16、...和下侧凹部17、17、...，该上侧凹部16、16、...和下侧凹部17、17、...分别沿带长方向延伸地形成，且沿带厚方向对置。

如图2所示，上述各个块20由金属制(例如，轻质铝合金)芯材21和树脂制(例如，酚醛树脂制)被覆层22构成，被覆层22设置成覆盖该芯材21的表面。并且，上述各个块20具有上梁部23、下梁部24和柱部25，该上梁部23沿带宽方向(同图的左右方向)延伸地配置在带背面侧(同图的上侧)，下梁部24同样沿带宽方向延伸地配置在带内面侧(同图的下侧)，柱部25设置成在带宽方向的中央部位沿带厚方向(同图的上下方向)与上梁部23和下梁部24结合。

在各个块的上梁部23和下梁部24之间，在带宽方向两侧分别形成有沿带宽方向朝着外侧开口的两个狭缝状梁间隙部26、26，上述两个张力带10、10被分别夹入这两个梁间隙部26、26内。而且，在各梁间隙部26的位于上梁部23的带内面侧部位形成有上侧凸部27，该上侧凸部27设置成朝着下梁部24一侧突出的状态，并嵌合在张力带10的上侧凹部16内；在同一梁间隙部26的位于下梁部24的带背面侧部位形成有下侧凸部28，该下侧凸部28设置成朝着上梁部23一侧膨胀出的状态，并嵌合在张力带10的下侧凹部17内。通过该块20的上侧凸部27和下侧凸部28分别嵌入张力带10的上侧凹部16和下侧凹部17内，各个块20沿带长方向被卡紧固定在该张力带10上。

在本实施方式中，上述张力带10的上侧凹部16的底面与下侧凹部17的底面之间的部位即嵌合部位18的带厚方向尺寸T因热膨胀而产生的增加量ΔT大于等于该块20的梁间隙部26的带厚方向尺寸G随着带走行而产生的增加量ΔG(ΔT≥ΔG)。

接着，对在各个块20的梁间隙部26的带厚方向尺寸G(以下称为“梁间隙”)与张力带10的嵌合部位18的带厚方向尺寸T(以下称为“嵌合部位厚”)相等(G＝T)、该嵌合部位18的芯线11部分的带厚方向尺寸Tc(以下称为“芯线部分厚度”)以及上下两个帆布层14、15的带厚方向尺寸Tf(以下称为“帆布层厚度”)一定的条件下，以嵌合部位厚度T为变量时，该嵌合部位厚度T的增加量ΔT与梁间隙G的变化量ΔG之间的关系在带走行时会怎样变化的原理进行说明。

具体而言，如下表1所示，将张力带10的嵌合部位厚度T作为变量，取1.0、1.5、1.6、2.0、2.5、3.0、4.0七个值，对每个嵌合部位厚度T求出该嵌合部位厚度T的增加量ΔT和梁间隙G的变化量ΔG，计算出该嵌合部位厚度T的增加量ΔT减去梁间隙G的变化量ΔG所得的数值，即梁间隙部26对嵌合部位18的挤压量P(＝T-G)的变化量ΔP(＝ΔT-ΔG)。此处，由于芯线部分厚度Tc和帆布层厚度Tf几乎不变化，所以将因热膨胀而产生的嵌合部位厚度T的增加量ΔT看做是与橡胶部厚度Tg的增加量ΔTg(ΔT＝ΔTg)相等，因此，上述的变化量ΔP就是橡胶部厚度Tg的增加量ΔTg减去梁间隙G的变化量ΔG得到的值(ΔP＝ΔTg-ΔG)。而且，由于随着走行而产生的梁间隙G的变化量ΔG大部分取决于由带轮施加给块20的上梁部23和下梁部24的测压，所以无论梁间隙G取什么样的值，变化量ΔG都是一定的(ΔG＝0.048[mm])。

[表1]

然后，在图3的特性图中，用“△(空心△)”来表示每个嵌合部位厚度T的挤压量P的变化量ΔP的计算值。应予说明，在该特性图中，对于与各嵌合部位厚度T对应的橡胶部厚度Tg的变化量ΔTg用“◆”来表示，同样地，与各嵌合部位厚度T对应的梁间隙G的变化量ΔG用“■”来表示。

从上述表1和特性图可知，挤压量P的变化量ΔP在橡胶部厚度Tg较小时为负值，随着橡胶部厚度Tg的增大向正值侧变化。当橡胶部厚度Tg为Tg＝0.8[mm](T＝1.6[mm])时，挤压量变化量ΔP为ΔP＝0.001[mm](如果是弹性体则实际上是0.0mm)，由此可推测出，如果橡胶部厚度Tg超过Tg＝0.8[mm](T＞1.6[mm])，则挤压量变化量ΔP从负值变为正值。也就是说，梁间隙部26对嵌合部位18的挤压量增大。

因此，在此情况下，通过使橡胶部厚度Tg为Tg≤0.8[mm](T≤1.6[mm])，即橡胶部厚度Tg在嵌合部位厚度T中所占的比率Tg/T在50％以下(Tg/T≤50％)，能够将随着带走行而由发热产生的嵌合部位厚度T的增加量ΔT抑制在块20的梁间隙G的变化量ΔG以下(ΔT≤ΔG)，因此就能够防止由块20的梁间隙部26对张力带10的嵌合部位18的挤压量增大所引起的张力带10的永久变形于未然。

-实验例-

此处，以张力带10的橡胶部厚度Tg为变量，对高速走行时的高速耐久性、初期发热温度、挤压量变化量、块磨损性四个项目进行评价，对用于在这些评价的基础上进行综合判定的实验进行说明。

在本实验中，使用了例1～例4及例6～例9的八条块带。这些块带的各部位的尺寸如下表2所示。在这些块带中，例1～例4及例6～例7的六条块带与上表1所示的块带的情况相同，例8和例9的两条块带是新增的块带。具体而言，在例8中，省略了张力带10的上下两个帆布层14、15，并使橡胶部厚度Tg增加了与该帆布层厚度Tf相同的量。也就是说，使上下橡胶部12、13分别直接与块20的上下两个梁部23、24接触。例9与例1相比，橡胶部厚度Tg增加了0.2mm，使得嵌合部位厚度T也增加相同的量。应予说明，各个块20的梁间隙G与张力带10的嵌合部位厚度T的关系，与上述情况相同。

[表2]

本实验的要点如图4的示意图所示，在带轮节圆直径

为

的主动带轮30和带轮节圆直径

为

的从动带轮40之间挂设各块带W，在20℃的温度环境下，以63.7N·m的转矩、5016±60rpm的转速驱动主动带轮30，使该块带W高速走行。然后，对在块带W的温度达到130℃(上升110℃)的时刻的挤压量变化量[单位：mm]和块磨损量进行测定，并测定出到至少一个块破损为止的时间[hr]。应予说明，测定出块的带宽方向尺寸的磨损量，作为块磨损量。以上结果一并表示在上表2中。应予说明，同表中“挤压量变化量”的“0.0”是指挤压量至少没有向正值方向变化。

从上述表2可知，例1～例3、例8、例9的五条块带可耐受800hr以上的高速走行，因此认为能充分满足实用性。例4和例6的两条块带可耐受500hr以上的高速走行，因此认为大致能满足实用性。与此相对，例7只能勉强耐受300hr的高速走行，因此认为在高速耐久性方面无法实用。

经过进一步分析，认为高速耐久性随着挤压量变化量的增加而降低，张力带因该挤压量的增加而发生永久变形，由此使得张力带对各个块的卡紧固定能力下降，因此作用于各个块的力增大，块就容易破损。

而且，因为嵌合部位厚度T的增加量ΔT大致与橡胶部厚度Tg的增加量ΔTg相等，所以橡胶部厚度Tg在嵌合部位厚度T中所占的比率越低，挤压量变化量ΔP，即张力带10的永久变形就越小，在本实验例的情况下，优选该比率在73.3％以下，更优选在50.0％以下。

如果将例1和例8作对比，则虽然高速耐久性、挤压量变化量、块磨损量均无显著差异，但在例8中稳定温度比例1的情况稍微低一些。而且，如果将例8和例9作对比，则虽然橡胶分厚度Tg相同(Tg＝0.4[mm])，但无帆布层14、15的例8的稳定温度比有帆布层14、15的例9的情况低。这是因为通过橡胶部12、13直接接触块20的梁部23、24，使该橡胶部12、13的放热性提高。因此，认为即使橡胶部厚度Tg略微增加，省略帆布层14、15而直接与块20接触的方法也能对由嵌合部位18的热膨胀引起的问题起到有益作用。

因此，根据本实施方式，块带包括具有抗拉性且沿带长方向延伸的张力带10、10和卡紧固定在该张力带10、10上的多个块20、20，该多个块20、20分别具有分别配置在带背面侧和带内面侧的上梁部23和下梁部24，所述多个块配置成：沿所述带长方向排列且在上下两个梁部23、24之间的梁间隙部26、26沿带厚方向分别夹住张力带10、10。在该带块中，由于因热膨胀而产生的各张力带10的嵌合部位厚度T的增加量ΔT，在随着带走行而产生的各个块20的梁间隙G的变化量ΔG以下，所以能够防止梁间隙部26对嵌合部位18的紧固量增大而使张力带10永久变形，因此，张力带10对各个块20的卡紧固定力减弱，该块20所受的外力增大，结果造成各个块20容易破损的情况于未然，进而能够有助于块带的高速耐久性的提高。

-产业实用性-

本发明对作为汽车带式无级变速装置的传动带等使用的高负荷传动用V型带有用。

Claims (4)

1.一种高负荷传动用V型带，其包括：

具有抗拉性、沿带长方向延伸的张力带；以及

卡紧固定在所述张力带上的多个块，所述多个块分别具有配置在带背面侧的上梁部和配置在带内面侧的下梁部，在所述上梁部和下梁部之间形成有梁间隙部，所述多个块配置成：在所述梁间隙部沿带厚方向夹住所述张力带地排列在带长方向上，其中：

所述张力带的已嵌入所述多个块中的各个块的所述梁间隙部内的部位即嵌合部位的带厚方向尺寸因热膨胀而产生的增加量，在该块的梁间隙部的带厚方向尺寸随着带走行而产生的变化量以下。

2.根据权利要求1所述的高负荷传动用V型带，其中：

所述张力带具有：配置成大致沿带长方向延伸且沿带宽方向排列的芯线、以及层叠在该芯线的带背面侧和带内面侧中的至少一侧的橡胶部；

所述张力带的各所述嵌合部位的带厚方向尺寸因热膨胀而产生的增加量是该嵌合部位的所述橡胶部的带厚方向尺寸的增加量。

3.根据权利要求2所述的高负荷传动用V型带，其中：

所述嵌合部位的所述橡胶部的带厚方向尺寸在所述张力带的各所述嵌合部位的带厚方向尺寸中所占的比率在50％以下。

4.根据权利要求2所述的高负荷传动用V型带，其中：

所述张力带的各所述嵌合部位的所述橡胶部直接接触与该嵌合部位相对应的块的上梁部和下梁部中该橡胶部所对应的部位。

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