CN105940244B - 混合链正时皮带 - Google Patents

Abstract

一种混合链皮带，其包括带齿橡胶皮带和一对链条，所述一对链条包括多组交织或有花边的内链条链节和多个交织的外或外部链节，所述多个交织的外或外部链节紧邻安装到带齿皮带的侧部的内链节。内链节和外链节中的每一个具有用于容纳至少一个销的一对间隔孔隙，所述至少一个销穿过链节的孔隙。销延伸穿过橡胶皮带的齿。可选地，所述一对链条可以用具有两个孔隙或单个孔隙的外链节代替。

Description

混合链正时皮带

技术领域

本发明涉及正时皮带和链的领域。更具体地说，本发明涉及一种组合式正时皮带和正时链。

背景技术

正时皮带或链将内燃机中的曲柄轴和凸轮轴的旋转同步，使得发动机的阀在每个气缸的进气冲程和排气冲程期间的正确时间打开和闭合。

正时皮带大致上被视为具有安静且有效的操作。另外，它们被视为对污染的油不敏感。在典型的皮带系统中，存在利用皮带轮和轴承以导向皮带的路径并且提供张力的张紧系统。这些部件进行适当任务，但是它们具有沉重、成本高的缺点并且增加对系统的寄生损耗。皮带的缺点是它们的宽度(这需要附加的包装空间)以及它们的很突然故障模式(涉及皮带破裂)。

正时链由于它们的高强度和长的耐用性而已知，但是某些正时链产生不利于用户的机械噪音。通常在现代汽车链正时系统上使用的张紧系统涉及轻便塑料臂和引导件的使用，其中链移动跨过油膜上的塑料表面，导致具有对应的极低寄生损耗的极低摩擦力界面。另外，运用诸如燃料直接喷射和涡轮增压的近期发动机技术，发动机油归因于污染而变得对链更具腐蚀性。这产生了关于链磨损耐用性的若干问题。

从以往看来，正时皮带不能够使用正时链张紧系统，因为皮带构造中使用的材料不兼容马达油。皮带材料技术中的近期技术发展允许皮带如同发动机正时链一样在马达油的环境中运转。已不断尝试在用于链的臂和引导件的表面上运转平回转皮带，这归因于皮带的大表面面积而产生过量的寄生损耗。

已存在尝试使用链和皮带的组合的某些链和皮带。例如，英国专利申请GB 196294公开具有外部链节板、内部链节板、套管和皮革或皮带条的皮带。内部链节板由包围皮带条的坚硬套管连接至彼此。皮革皮带条高于外部链节板和内部链节板使得皮带轮仅通过皮革皮带条接合。外部链节板是通过铆钉连接至彼此，其中套管和铆钉形成链的链节。套管和铆钉承受牵引和弯曲应变二者。

美国专利第2,645,132号公开V型皮带，其具有V型皮带的上部的任一侧上的丝链链节，其中丝链链节的连接杆行进穿过V型皮带的上部中的孔。

德国专利DE 33 47 957 C2公开具有由销连接的刚性齿的双链皮带。销和支耳行进穿过双链皮带的中心。

大部分其它组合使链存在于皮带内部。例如，美国专利第2,113,790号公开一种链，其具有存在于链的外侧上的两个柔性驱动皮带。美国专利第2,555,190号公开V型皮带，该皮带内具有丝链以增强V型皮带。美国专利第2,,24,068号公开由任一侧上的V型皮带包围的链。瑞典申请SE113793公开具有皮带有滚链的芯部的橡胶体的皮带。

发明内容

在一个实施例中，混合链皮带包括带齿橡胶皮带和一对链，所述链包括多个交织或有花边的内链条链节组和紧邻内链节的多个交织外或外部链节，所述内链节和外链节被安装至带齿皮带的侧面。内链节和外链节中的每一个具有用于容纳至少一个销的一对间隔孔隙，所述销行进穿过链节的孔隙。销延伸穿过橡胶皮带的齿。

在替代性实施例中，混合链皮带包括带齿橡胶皮带和紧邻带齿皮带的侧面的外链节。外链节各自具有一对间隔孔隙，其用于容纳行进穿过链节的孔隙的至少一个销。销延伸穿过橡胶皮带的齿。外链节的高度大于带齿橡胶皮带的高度，从而提升带齿皮带使得外链节在引导件或张紧器臂的滑动表面上滑动。

在另一个实施例中，混合链皮带包括带齿橡胶皮带和紧邻带齿皮带的侧面的外板。外板优选地存在用于带齿橡胶皮带的每个齿。外板各自具有单个孔隙，其用于容纳行进穿过板的孔隙的至少一个销。销延伸穿过橡胶皮带的齿。外板的高度大于带齿橡胶皮带的高度，从而提升带齿皮带使得外板在引导件或张紧器臂的滑动表面上滑动。

在另一个实施例中，混合链皮带包括双侧带齿橡胶皮带和紧邻带齿皮带的侧面的外板。外板优选地存在用于从双侧带齿橡胶皮带的一侧延伸的每个齿。外板各自具有单个孔隙，其用于容纳行进穿过板的孔隙的至少一个销。销延伸穿过橡胶皮带的齿。外板的高度大于带齿橡胶皮带的高度，从而提升带齿皮带使得外板在引导件或张紧器臂的滑动表面上滑动。

附图说明

图1示出了在内燃机的正时驱动中使用的第一实施例的混合正时链皮带的示意图

图2示出了接合带齿链轮的混合链皮带的示意图。

图3示出了混合链皮带的俯视图。

图4示出了沿图3的线4-4的截面图。

图5示出了沿图3的线5-5的截面图，其中链节接合张紧器臂或引导件的滑动表面。

图6示出了混合链皮带的截面图，其中皮带接合张紧器臂或引导件的滑动表面。

图7示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的第二实施例的混合链皮带的视图。

图8示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的混合链皮带的侧视图。

图9示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的混合链皮带的放大侧视图。

图10示出了沿图8的线10-10的接合张紧器臂或引导件的滑动表面的混合链皮带的侧视图。

图11示出了已移除铆钉的第二实施例的混合链皮带的俯视图。

图12示出了已移除铆钉的第二实施例的混合链皮带的仰视图。

图13示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的第三实施例的混合链皮带的视图。

图14示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的混合链皮带的侧视图。

图15示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的混合链皮带的放大侧视图。

图16示出了沿图14的线16-16的接合张紧器臂或引导件的滑动表面的混合链皮带的截面图。

图17示出了已移除铆钉的第三实施例的混合链皮带的仰视图。

图18示出了已移除铆钉的第三实施例的混合链皮带的仰视图。

图19示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的第四实施例的混合链皮带的侧视图。

图20示出了第四实施例的混合链皮带的俯视图。

图21示出了沿图19的线21-21的第四实施例的混合链皮带的截面图。

图22示出了沿图20的线22-22的第四实施例的混合链皮带的截面图。

具体实施方式

图1和图3-6示出了用于内燃机的正时驱动的本发明第一实施例的混合正时链皮带。图2示出了接合带齿链轮的第一实施例的混合正时链皮带。

混合正时链皮带10包括带齿皮带6。带齿皮带6包含加强绳(未示出)，并且优选地由橡胶、弹性体或与机油相兼容的一些其他材料制成。带齿皮带6具有顶表面6a、底表面6b和两个相同的侧表面6c，齿7从底表面6b延伸。齿7从带齿皮带6的底表面6b延伸。至少一个销8位于带齿皮带6的齿7中的每个齿内。销8可以在带齿皮带6的制造过程中包塑成型或使用其他技术插入到带齿皮带6的齿7中。销8可以使用滚花图案、横向钻孔或其他保持器具保持在带齿皮带6的齿7内。应当注意，虽然仅示出了一个销8，但是可以在带齿皮带6的齿7内使用不同形状和大小的多个销。

包括多个交织或有花边的内链条链节4组和紧邻内链节4的多个交织的外或外部链节2的一对链条安装至带齿皮带6的侧6c。内链节4和外链节2中的每一个均具有一对间隔开的孔隙5，用于容纳行进穿过链节的孔隙5的至少一个销8。外链节的销孔隙5与内链节4的销孔隙5对准并且容纳至少一个销8。销8固定地附接至外链节2。

如图4所示，销8延伸穿过带齿皮带6的第一侧表面6c上的外链节2和内链节4的孔隙5，通过带齿皮带6，通过带齿皮带6的第二侧表面6c，以及通过第二侧表面6c上的内部和外部链节2、4的孔隙5。

将链条链节2、4和销8添加至带齿皮带6增加了拉伸强度，并且增强了带齿皮带6的耐久性。

链皮带10围绕链轮20铰接，其中带齿皮带6的齿7接合链轮的链轮齿22。正时驱动负载由链皮带10的带齿皮带6承载，除了在正时驱动负载变得很高或在带齿皮带6的加强绳的强度已经开始降低的情况下。当正时驱动负载变高时，内部链条链节4和外部链条链节2提供了额外的拉伸负载能力。应当注意，内部和外部链节不接合链轮齿22。

链条链节优选地由金属制成。

如本领域所知，混合链皮带可以由一个或多个引导件或张紧器24支撑或引导。在图5中，链节2、4的背高比带齿皮带6上的齿7的长度略高，因此链节2、4跨坐在引导表面26上。在一些应用中，可以优选的是使所述皮带与如图6所示的引导表面接触，其中链节2、4的背高较小，使得皮带6的齿7代替链节2、4来接触引导件或张紧器24的引导表面26。

图7-12示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的第二实施例的混合链皮带。

混合链皮带60包括带齿皮带56。带齿皮带56包含加强绳(未示出)，并且优选地由橡胶、弹性体或与机油相兼容的一些其他材料制成。带齿皮带56具有带有齿57的顶表面56a、底表面56b和两个侧表面56c。从中延伸的齿57从带齿皮带56的底表面56b延伸。至少一个销58位于带齿皮带56的齿57中的每个齿内。销58可以在带齿皮带6的制造过程中包塑成型或使用其他技术插入到带齿皮带56的齿57中。销58也可以插入到存在于齿57中的键槽中。销58可以使用滚花图案、横向钻孔或其他保持器具保持在带齿皮带56的齿57内。应当注意，虽然仅示出了一个销58，但是可以在带齿皮带56的齿57内使用不同形状和大小的多个销。

外或外部链节52安装至皮带56的侧面56c。外链节52中的每一个均具有间隔开的孔隙55，用于容纳行进穿过链节的孔55的至少一个销58。外链节52将至少两个销58连接在一起。销58固定地附接至外链节52。铆钉59可以存在于销58的至少一端上，并且优选地为正方形。销58优选地不是圆形，并且可以例如为正方形。销58和孔55优选地成形为使得至少一个销58适配在孔55内，而且自由地旋转以利用少量摩擦力铰接皮带。

销58延伸穿过带齿皮带56的第一侧表面56c上的外链节52的孔隙55，通过带齿皮带56，通过带齿皮带56的第二侧表面56c，以及通过第二侧表面56c上的外链节52的孔隙55。

参照图7-10，链节的高度H大于带齿皮带56的高度，使得混合链皮带60的外链节52将带齿皮带56从引导件或张紧器臂70的滑动表面72升高，并且防止带齿皮带56与引导件或张紧器臂70的滑动表面72接触。带齿皮带56从引导件或张紧器臂70的滑动表面72的升高提供了混合链皮带60与引导件或张紧器臂70的滑动表面72的低摩擦接合。

将外链节52和销58添加至带齿皮带56增加了拉伸强度，并且增强了带齿皮带56的耐久性。链条链节52也可以将带齿皮带56升高超过引导件或张紧器臂70，以防止带齿皮带56与引导件或张紧器臂70(通常由塑料制成)的滑动表面72的接触，并且提供了链条与皮带的低摩擦张紧系统，该链条结合有低摩擦接合和链轮的包裹。

外链节52优选地由金属制成。

图13-18示出了接合张紧器臂或引导件的滑动表面的第三实施例的混合链皮带。第三实施例的混合链皮带与第二实施例和第一实施例之间的差别在于：每个外板具有用于容纳销的单个孔隙以及用于带齿皮带的每个齿的外板，并且因此销不通过如第二实施例所示的外链节连接。

混合链皮带100包括带齿皮带56。带齿皮带56包含加强绳(未示出)，并且优选地由橡胶、弹性体或与机油相兼容的一些其他材料制成。带齿皮带56具有带有齿57的顶表面56a、底表面56b和两个侧表面56c。从中延伸的齿57从带齿皮带56的底表面56b延伸。至少一个销58位于带齿皮带56的齿57中的每个齿内。销58可以在带齿皮带56的制造过程中包塑成型或使用其他技术插入到带齿皮带56的齿57中。销58也可以插入到存在于齿57中的键槽中。销58可以使用滚花图案、横向钻孔或其他保持器具保持在带齿皮带56的齿57内。应当注意，虽然仅示出了一个销58，但是可以在带齿皮带56的齿57内使用不同形状和大小的多个销。

外或外部板82被安装至皮带56的侧面56c。外板82各自具有用于容纳至少一个销58的单个孔隙83。销延伸穿过皮带56的第一侧表面56c上的板82的孔隙83、穿过带齿皮带56、穿过皮带56的第二侧表面56c并且穿过第二侧表面56c上的板82的孔隙。外板82优选地存在用于具有相关销58的带齿橡胶皮带56的每个齿57。销58仅通过带齿皮带56自身连接。销58固定地附接至外板82。铆钉59可以存在于销58的至少一端上并且优选地为正方形。销58优选地并非圆形并且可以例如为正方形。销58和孔隙83优选地被塑形使得至少一个销58配合在孔隙83内，但是也自由地旋转以利用少量摩擦力铰接皮带。

参考图13至16，板的高度大于带齿皮带56的高度，使得混合链皮带100的外板82将带齿皮带56从引导件或张紧器臂70的滑动表面72升高并且防止带齿皮带56与引导件或张紧器臂70的滑动表面72接触。带齿皮带56从引导件或张紧器臂70的滑动表面72升高提供混合链皮带100与引导件或张紧器臂70的滑动表面72的低摩擦接合。

图19至22说明接合引导件或张紧器臂的滑动表面的第四实施例的混合链皮带。第四实施例的混合链皮带与第三实施例的混合链皮带之间的区别是，皮带在顶表面和底表面上均具有齿且销伸展穿过仅皮带的一侧上的齿。

混合链皮带150包括双侧带齿皮带156。虽然皮带可在皮带的两侧上传输动力，但是皮带的背侧上的齿的主要目的是包括用于外板的销158。带齿皮带156包括加强绳(未示出)并且优选地是由橡胶、弹性体或兼容马达油的某种其它材料制成。带齿皮带156具有沿顶表面的第一组齿160(每一对齿160a由凹谷161分离)和从底表面延伸的第二组齿157(每一对齿157a由凹谷162分离)。皮带的侧表面156a是相同的。第一组齿160偏离第二组齿157，使得第一组齿160的齿160a从皮带156延伸且齿160a与凹谷162相对。类似地，第二组齿157的齿157与凹谷161相对。这允许混合链皮带150由外板182导向并且潜在地消除对包括混合链皮带的张紧器系统内的其它导向特征的需要。

带齿皮带156的第二组齿157的每个齿157a内存在至少一个销158。销158可以在带齿皮带156的制造期间包覆成型或使用其它技术插入至带齿皮带156的第二组齿157的齿157a中。销158还可以被插入至存在于第二组齿157的齿157a中的键槽中。销158可以使用滚花图案、横向钻孔或其它保持构件保持在带齿皮带156的第二组齿157的齿157a内。应当注意的是，虽然仅示出了一个销158，但是可以在带齿皮带156的第二组齿157的齿157a内使用不同形状和大小的多个销。

外或外部板182被安装至皮带156的侧面156a。外板182各自具有用于容纳至少一个销158的单个孔隙183。销延伸穿过皮带156的第一侧表面156c上的板182的孔隙183、穿过带齿皮带156、穿过皮带56的第二侧表面156c并且穿过第二侧表面156c上的板182的孔隙183。外板182优选地存在用于具有相关销158的带齿橡胶皮带156的每个齿157a。销158仅通过带齿皮带156自身连接。销158固定地附接至外板182。铆钉可以存在于销158的至少一端上并且优选地为正方形。销158优选地并非圆形并且可以例如为正方形。销158和孔隙183优选地被塑形使得至少一个销158适配在孔隙183内，但是也自由地旋转以利用少量摩擦力铰接皮带。

参考图19，板182的高度H大于带齿皮带156的齿157、160的高度h1、h2，使得混合链皮带150的外板182将带齿皮带156从引导件或张紧器臂70的滑动表面72升高并且防止带齿皮带156与引导件或张紧器臂70的滑动表面72接触。带齿皮带156从引导件或张紧器臂70的滑动表面72升高提供混合链皮带150与引导件或张紧器臂70的滑动表面72的低摩擦接合。外板182优选地是由金属制成。

外板182和销158增加至带齿皮带156导致第三和第四实施例中的混合链皮带(比皮带系统轻)具有减少与链轮的接合期间的无链皮带振动、降低噪音、振动和声振粗糙度(NVH)的优势。另外，其允许较低皮带张力以改进系统效率、维持皮带接合效率并且通过消除来自皮带轮的引导件而降低包装大小，这是因为引导件是内置在混合链皮带中。另外，皮带上的较低张力增加皮带的耐用性和/或允许减小皮带的宽度。

还应当注意的是，如图19至22中所使用的术语“底部”是指最靠近张紧器臂或引导件的滑动表面72的皮带156的侧面。

因此，应当理解的是，本文所述的本发明的实施例仅仅是说明本发明的原理的应用。对所说明实施例的细节的引用不旨在限制权利要求书的范围，权利要求书自身所叙述的特征认为是本发明的实质。

Claims (12)

1.一种用于与链轮的齿接合的混合链皮带，其包括：

带齿皮带，其具有顶表面、第一侧表面、第二侧表面、底表面和从所述顶表面或所述底表面中的至少一者延伸的多个齿；

多对板，每一对板包括所述带齿皮带的所述第一侧表面上的板和所述带齿皮带的所述第二侧表面上的板，每个板具有至少一个孔隙；以及

多个销，每个销延伸穿过所述带齿皮带的所述第一侧表面上的板的所述孔隙、穿过所述带齿皮带、穿过所述带齿皮带的所述第二侧表面并且穿过所述带齿皮带的所述第二侧表面上的板的所述孔隙；

其中所述多个板的高度大于所述带齿皮带的所述齿的高度，使得所述多个板接合引导件或张紧器臂的滑动表面。

2.根据权利要求1所述的混合链皮带，其中每个销固定地附接至所述一对板中的每一个。

3.根据权利要求1所述的混合链皮带，其进一步包括附接至每个销的端部的铆钉。

4.根据权利要求1所述的混合链皮带，其中每个所述销在形状上是非圆形。

5.根据权利要求1所述的混合链皮带，其中所述带齿皮带在所述顶表面和所述底表面上均具有齿。

6.根据权利要求1所述的混合链皮带，其中所述多个齿中的每个齿具有键槽，且所述销延伸穿过所述键槽。

7.根据权利要求1所述的混合链皮带，其中每个所述板具有两个孔隙并且横跨延伸穿过两个齿的两个销。

8.一种用于与链轮的齿接合的混合链皮带，其包括：

带齿皮带，其具有顶表面、第一外侧表面、第二外侧表面、底表面和从所述顶表面或所述底表面中的至少一者延伸的多个齿；

多对内链节，每对内链节包括在所述带齿皮带的所述第一外侧表面上的内链节和在所述带齿皮带的所述第二外侧表面上的内链节，每个内链节具有一对孔隙；

多对外链节，每对外链节包括从所述带齿皮带的所述第一外侧表面上的两个邻近内链节向外的外链节和从所述带齿皮带的所述第二外侧表面上的两个邻近内链节向外的外链节，每个外链节具有一对孔隙，所述一对孔隙中的每个孔隙与所述两个邻近内链节之一上的孔隙对准；以及

多个销，每个销延伸穿过所述带齿皮带的所述第一外侧表面上的外链节和内链节的所述孔隙，穿过所述带齿皮带的齿，穿过所述带齿皮带的所述第二外侧表面，并且穿过所述带齿皮带的所述第二外侧表面上的内链节和外链节的所述孔隙，使得所述外链节和内链节形成链条。

9.根据权利要求8所述的混合链皮带，其中所述多个内链节和所述多个外链节的高度大于所述带齿皮带的所述齿的高度，使得所述内链节和所述外链节接合引导件或张紧器臂的滑动表面。

10.根据权利要求8所述的混合链皮带，其中所述带齿皮带的所述齿的高度大于所述内链节和所述外链节的高度，使得所述带齿皮带的所述齿接合引导件或张紧器臂的滑动表面。

11.根据权利要求8所述的混合链皮带，其中所述带齿皮带具有在所述顶表面和底表面上的齿。

12.根据权利要求8所述的混合链皮带，其中所述多个齿中的每个齿具有键槽，且所述销延伸穿过所述键槽。