CZ20022833A3 - Žebrovaný řemen pro plynule měnitelné převody - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká řemenů používaných u plynule měnitelných převodů (CVT) a zejména řemenů pro plynule měnitelné převody s bočním pohonem, které mají nekonečný člen zahrnující žebrovaný řemen.

Dosavadní stav techniky

Ze stavu techniky je dobře známo, že se může převod ozubeného typu používat pro provoz motorového vozidla, motocyklu nebo podobně. Avšak převody typu s ozubenými koly mají pevný počet ozubených převodů. Jsou obecně navržené tak, aby pracovaly nejefektivněji při jednom z těchto převodů a nechávají tak ostatní způsobit to, že motor běží v méně účinných pracovních stavech. V důsledku toho je za účelem zlepšení účinnosti výhodný plynule měnitelný převod, CVT. Pro použití u plynule měnitelných převodů byly vyvinuty různé typy řemenů.

Obecně mají řemeny pro plynule měnitelné převody, dále jen řemeny CVT, obrys podobný tomu, který má běžný klínový řemen. Ty jsou zejména široké na horní straně a úzké na spodku a jsou konstruované tak, aby padly mezi kotoúče řemenice, přičemž tato řemenice definuje úhlovou drážku. Řemenice, přes kterou je řemen vedený, zahrnuje pohyblivý kotouč a jeden pevný kotouč, přičemž oba mají tvar komolého kužele. Obecně se jeden z kotoučů pohybuje, zatímco ten druhý zůstává nehybný.

Pohyb jednoho kotouče vzhledem k druhému účinně mění střední průměr řemenice, na kterém řemen působí. V důsledku toho je rychlost řemenu funkcí středního průměru řemenice, který je naopak funkcí relativní axiální polohy kotoučů vůči sobě.

Řemeny CVT podle stavu techniky zahrnují řadu bloků

ΦΦ ΦΦ ► Φ Φ

- 2 ·· φφφφ • φ » » • φ · · <

ΦΦ·» ΦΦ ΦΦ

ΦΦ Φ· ► · φ a • ·

Φ·» Φ

Φ

Φ φ «··· namontovaných příčně na tahovém členu a také monolitické kovové řemeny. Jsou také známé určité formy řemenů zubového typu.

Reprezentativní z tohoto stavu zveřejněný v patentu US č.5,147,253 Zveřejněný je řemen CVT skládající se z řady příčných článků uspořádaných kolem nekonečného jádra. Toto nekonečné jádro zahrnuje klínový řemen. Klínový řemen má šikmé stěny ve styku s vnitřními povrchy článků. Vnější skloněné povrchy článků jsou ve styku s lemy převodových řemenic. Toto zařízení je vhodné pouze pro použití s řemeny, které mají schopnosti přenosu relativně nízkého výkonu. Každý článek je dále konstruovaný tak, že řemen nedosedá na dno každého článku. Klínový řemen tedy bude vtlačován do spodku článku, když bude řemen pod zatížením. Toto bude měnit průměr roztečné linie řemenu, což má za následek nevhodné uložení mezi řemenem a řemenicí a předčasné poškození.

Reprezentantem stavu techniky je také patent US č. 5,242,332 Douhaireta a kol. Zveřejněný je řemen CVT, který zahrnuje řadu příčných článků uspořádaných kolem nekonečného jádra. Každý článek zahrnuje třmen a tím je každý článek vytvořený jako svíratelný jako prostředek pro připojení článku k nekonečnému jádru. Tento třmen je přídavek k řemenu, který zvyšuje váhu. Váha omezování funkčních hranic řemenu. Nekonečné jádro se skládá z klínového řemenu. Klínový řemen má skloněné stěny ve styku s vnitřními povrchy článků. Vnější šikmé povrchy článků jsou ve styku s lemy převodových řemenic.

U těchto řemenů podle stavu techniky je řemen jádrového členu uvězněný uvnitř svorek nebo bloků, a tak se nemůže v případě opotřebení nebo poškození nahradit. Řemen jádrového členu je integrální součástí řemenu. Poškození jádra nutí uživatele vyměnit celý řemen.

Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který by měl techniky je řemen Douhaireta a kol.

nešikovný slouží k >9 99 « 9 9

9 9

9 9

9 9

9999

- 3 99 9 99 9 • 9 •

9«·· .••i • 9

99 9

9 jádro z žebrovaného řemenu. Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který by měl řadu spolupracujících příčných svorek, které mají sdružený respektive spárovaný tvarovaný povrch pro záběr s ozubeným jádrem. Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který by měl plastické příčné svorky. Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který má kovové zalité příčné svorky. Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který má jádrový člen zahrnující nějaký snadno dostupný řemen. Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který má jádrový řemen, který se snadno nahradí. Stávající vynález tyto potřeby splňuje.

Podstata vynálezu

Primárním aspektem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT, který má jádro z žebrovaného řemenu.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT, který má řadu spolupracujících příčných svorek, které mají sdružený tvar, aby zapadl na žebrované jádro.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT, který má plastické příčné svorky.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT, který má kovové zalité příčné svorky.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT, který má jádrový člen zahrnující snadno dostupný řemen.

Dalším aspektem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT, který má jádrový řemen, který se snadno nahradí.

Na další aspekty vynálezu bude poukázáno nebo budou objasněny následujícím popisem vynálezu a připojenými výkresy.

Vynález zahrnuje řadu svorek uspořádaných kolem jádrového tahového členu. Tento jádrový tahový člen zahrnuje žebrovaný řemen. Tento žebrovaný řemen může sestávat z jakéhokoli standardního žebrovaného řemenu, který je za daného stavu techniky snadno dostupný. Svorky jsou obecně ve ·· ···· • Φ · Φ Φ Φ t φ «I φ *· »····· · φ · · φ φ φφφ · φ φ · • · · φ φ φφφφ • ΦΦΦ φφ φφ φφ φφ φφφφ

- 4 tvaru U a mají protější skloněné boky, které spolupracují s boky řemenice. Každá svorka má středově umístěný povrch z žebrovaného profilu, který spolupracuje s žebrovanou částí řemenu. Protější skloněné boky každé svorky mohou mít nekovový povlak, aby se zajistil předem stanovený koeficient tření. Svorky jsou držené v záběru s žebrovaným řemenem elastomerními pásky. Tyto elastomerní pásky jsou v každé svorce směrovány resp. vedeny skrze drážku na každém boku řemenu, což pak drží svorky pohromadě.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je boční pohled na segment podle vynálezu.

Obr. 2 je axonometrický pohled na svorku.

Obr. 3 je pohled na čelní příčný řez svorkou v řemenici.

Obr. 4(a), 4(b), 4(c) a 4(d) jsou schematické pohledy na postup montáže řemenu.

Obr. 5 je perspektivní pohled na vynález.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 je boční pohled na segment podle vynálezu. Obr. 2 je axonometrický pohled na svorku. Svorky 10 jsou uspořádané těsně vedle sebe a napříč k hlavní ose ohebného jádrového tahového členu nebo řemenu 20. Řemen 20 může zahrnovat jakýkoli žebrovaný řemen dostupný ve zboží pro přenos výkonu. Svorky 10 obecně opisují tvar U. Každá svorka 10 zahrnuje protější drážky 11 a 18. Mezi drážkami 11 a 18 a uvnitř části svorky 10 ve tvaru U je dosedací nebo vnitřní plocha 12. U tohoto výhodného provedení popisuje plocha 12 povrch, se kterým zabírá řemen 20. U tohoto výhodného provedení je popsaný žebrovaný profil pro řemen 20, viz obr.

3. Řemen 20 může také zahrnovat nějaký synchronní řemen, který má synchronní řemenový profil, nebo nějaký klínový řemen, který má profil klínového řemenu.

Spodní dosedací plocha 12 také zahrnuje oblouk, který má

- 5 44 ··«·

4 4

4 4 4 • 4 4 4

4444 44 44

4 4

4 4

444

44

4 4 • · 4 • 4 · • · 4 •4 4444 poloměr R, když je pozorován z profilu ze strany svorky 10. Střed křivosti nebo počátku R může být ve středu otáčeni řemenice, ve které je řemen vedený, nebo ve středu otáčeni řemenu. Poloměr R je zvolený tak, že když se řemenice provozuje za podmínky maximálního provozu (minimální pracovní poloměr řemenu na řemenici), je R rovno tomuto minimálnímu pracovnímu poloměru. Tato podmínka představuje pro řemen 20 stav nejvyššího napětí. V důsledku toho poskytuje spodní dosedací plocha 12 souvislý zakřivený povrch pro řemen jádrového členu, aby s ním zabíral. Toto naopak prodlužuje životnost řemenu 20, a tedy i životnost řemenu CVT.

Boky 14 a 15 svorky 10 se vzájemně sbíhají pod úhlem g. Úhel a je stanovený tak, aby dovolil boku 14 zcela dosednout na sousední bok 15, když je řemen CVT provozován za stavu maximálního provozu. To je pak funkcí průměru řemenic, ve kterých je řemen vedený. Protože dále elastomerické pásky drží svorky ve vhodné vnější formě řemenu, viz obr. 3, lze pochopit, že každá svorka je držená na místě mezi svými sousedními svorkami napětím elastomerických pásků. Za stavu maximálního provozu dosedají svorky 10 na sebe rameny 27 , 28 a 26, 29 a boky 14, 15. Za jiného stavu než maximálního provozu se každá svorka 10 podpírá a natáčí se na ramenech 26, 2J a 2J8, 29.

Svorky 10 mohou zahrnovat jakýkoli kovový materiál, nebo mohou zahrnovat jádro z kovového materiálu zalité nějakým nekovovým materiálem, například termosetem, termoplastickým nebo kompozitním materiálem známým ze stavu techniky. Tento kovový materiál může zahrnovat jakýkoli vysokopevnostní, lehký materiál, například, avšak nikoli na způsob omezení, slitiny oceli, hliníku nebo titanu. Svorka 10 může také zahrnovat nějaký nekovový materiál, například termosetickou, termoplastickou, kompozitní nebo fenolickou pryskyřici, z nichž každá je při současném stavu techniky dostupná.

- 6 4· 4444 « 4 ·

4 4

4 4 4

4 4 4

44 4 4 4

..... ......V • 4 4 4 4 4

444 444 4 • 4 4 4 4

44 4444

Obr. 2 je axonometrický pohled na svorku. Svorka 10 zahrnuje horní ramena 13, 19, která dále ohraničují drážky

11, 18 . Drážky 11 a 18 se používají pro přidržení elastomerických pásků 22 a 31 uvnitř svorek nebo jako alternativa, aby poskytly prostředek, kterým jsou svorky připevněné k elastomer ickým páskům. Bok 14 a bok 15 (neznázorněný) jsou vůči sobě pod úhlem a. Protější skloněné povrchy 16 a 17 dosedají na boky řemenice. Dosedací plocha 12 je ukázaná s profilem o několika žebrech, který je v záběru s podobným povrchem na řemenu žebrovaného jádrového členu nebo tahovém členu. Skloněné povrchy 16 a 17 mohou být povlečené materiálem A, který zahrnuje bud nějaký kovový materiál nebo nějaký nekovový materiál, jako je termosetický, termoplastický, kompozitní materiál nebo materiál fenolické pryskyřice, z nichž každý má předem stanovený koeficient tření.

Obr. 3 je čelní pohled na příčný řez svorkou v řemenici. Nekonečné elastomerické pásky 22 a 31 jsou ukázané, jak zapadají do drážek 11 respektive 18. U tohoto výhodného provedení jsou svorky 10 příčně ve styku s řemenem 20. Svorky 10 nejsou k řemenu 20 jádrového členu připevněné mechanicky, ačkoliv řemen 20 zabírá s plochou 12 každé svorky 10. Svorky 10 jsou držené ve vhodné sestavě s řemenem elastomerickými pásky 2, 31. Řemen 20 je ukázaný, jak je vhodně v záběru ve svorce 10. Povrch 21 žebrovaného řemenu 20 dosedá na plochu 12 svorky 10. Řemen 20 může také dále zahrnovat tahové členy 23, které probíhají podélně uvnitř tělesa řemenu. Úhel β mezi skloněnými povrchy 16, 17 spolupracuje se sevřeným úhlem boků 5 řemenice, ve které je řemen během provozu vedený. Celá lícová plocha každého ze skloněných povrchů 16, 17 dosedá na boky 5 řemenice, protože je to následkem skloněných povrchů 16, 17, že se přítlačná nebo osová zátěž a energie přenáší z boků řemenice na řemen.

Obr. 4(a) , 4 (b), 4(c) a 4(d) představují schéma postupu ·· ·4·4

44*4 44 ·· 44 44 94 • · · · 4 4 4 • * 4 4 4 4 4 ♦ · * 444 444 4 • * 4 4 4 4 ·· 44 44 4444 sestavování řemenu. Na obr. 4 (a) jsou ukázané elastomerické pásky 31, 22, které se vkládají do drážek 11 respektive 18. V dalším kroku podle obr. 4(b) jsou ukázané elastomerické pásky usazené v drážkách. Podle obr. 4 (c) se do svorky 10 vkládá nekonečný člen nebo řemen 20 vrchní mezerou 25. Během skládání řemenu, který je tvarově svíraný elastomerickými pásky, může být zmáčknutý do hadovitého tvaru, aby se řemenu 20 dovolilo, aby se umístil nad a nakonec do mezer 25. Obr. 4 (d) ukazuje řemen 20 ve smontovaném uspořádání s elas tomerickými pásky 22, 31 ve svorce 10 po každé straně řemenu 20 . U tohoto výhodného provedení jádrového členu má řemen 20 šířku w, takže každý bok řemenu 20 dosedá proti příslušnému boku elastomerických pásků 22, 31, a tak zůstávají tyto elastomerické pásky 22, 31 ve svých příslušných drážkách 18, 11.

Obr. 5 je perspektivní pohled na vynález. Na obr. 5a, který znázorňuje zcela složený vynález, jsou svorky 10 ukázané, jak vzájemně dosedají kolem řemenu 20 . Na obr. 5b je ukázaná jedna svorka 10 v příčném řezu, který vyznačuje její vztah k hlavní ose A řemenu 20.

Je třeba poznamenat, že řemen 20 jádrového členu může být jakýkoli řemen z řady řemenů dostupných při stavu techniky. Je pouze limitovaný tvarem, aby vhodně spolupracoval s tvarem a profilem dosedací plochy 12. Ta může zahrnovat žebrované profily, například ozubený profil, profil klínového řemenu nebo plochý profil. Když se řemen 20 jádrového členu opotřebuje, starý jádrový řemen 20 se prostě odstraní a nahradí se novým.

Ačkoliv zde byla popsána jednoduchá forma vynálezu, bude pro ty, kdo jsou znalí stavu techniky, zřejmé, že se v konstrukci a vztahu částí mohou provést obměny, aniž by došlo k odchýlení od podstaty a rozsahu vynálezu.

Claims (7)

1. Řemen zahrnující:

nekonečný tahový člen, který má vnitřní povrch a tento vnitřní povrch opisuje profil vnitřního povrchu, řadu svorek, z nichž každá má dosedací plochu a tato dosedací plocha má profil, pro záběr s uvedeným profilem vnitřního povrchu, každá ze zmíněných svorek dále zahrnuje alespoň jednu drážku na každé straně uvedené dosedací plochy, každá z uvedených svorek je příčně v záběru se zmíněným nekonečným tahovým členem, nekonečný elastomerický člen zapadající do každé drážky v každé svorce, takže jsou uvedené svorky držené ve vzájemném záběru, a uvedené svorky mají protější skloněné povrchy pro záběr s řemenicí.

2. Řemen podle nároku 1, vyznačující se t í m, že uvedený profil vnitřního povrchu zahrnuje žebrovaný profil a uvedená dosedací plocha opisuje profil, který kooperativně zabírá se zmíněným žebrovaným profilem.

3. Řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené skloněné povrchy tvoří nekovový materiál.

4. Řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený profil vnitřního povrchu zahrnuje ozubený profil a uvedená dosedací plocha opisuje profil, který koperativně zabírá se zmíněným ozubeným profilem.

• 4 • 4 444

4 4 • 4 4» • 4 4

4 · ·

4 · 4 • 4 4

Λ4 4444 • « · ·

4 · * · · » · · · · ··»· ·· ··

- 9

5. Řemen podle nároku 1, vyznačujíc tím, že uvedený profil vnitřního povrchu zahrnuje profil klínového řemenu a uvedená dosedací plocha opisuje profil, který kooperativně zabírá se zmíněným klínovým profilem.

6. Řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená dosedací plocha dále zahrnuje oblouk, který má poloměr a má střed křivosti umístěný na ose otáčení řemenice.

7 . Řemen podle nároku 6, vyznačující se t í in, že uvedený poloměr dále zahrnuje konstantní poloměr.