CZ298932B6 - Žebrovaný remen pro plynule menitelné prevody - Google Patents

Abstract

Žebrovaný remen pro plynule menitelné prevody zahrnuje nekonecný tahový clen, zejména ve forme remenu (20), na kterém jsou ve smontovaném stavu nasazené prícne usporádané svorky (10) s celními sklonenými povrchy (16, 17) pro záber s remenicí. Remen (20) má vnitrní stycný povrch (21) profilovaný a ten je ve styku s dosedací plochou (12) svorky (10), která je opatrená profilem pro záber s profilem stycného povrchu (21). Po každé strane dosedací plochy (12) má alespon jednu drážku (11, 18) pro nekonecný elastomerický pásek (22, 31) zapadající do každé drážky (11, 18) ve svorkách (10), které jsoutak držené ve vzájemném styku a ve smeru prícném ke smeru behu remenu jsou v záberu s nekonecným remenem (20) tahového clenu.

Description

Žebrovaný řemen pro plynule měnitelné převody

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 nej efektivněji 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 kotouče 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 namontovaných příčně na tahovém členu a také monolitické kovové řemeny. Jsou také známé určité formy řemenů zubového typu.

Reprezentativní z tohoto stavu techniky je řemen zveřejněný v patentu US 5 147 253 Douhaireta a kol. 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 konstruoovaný 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 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 knekonečnému jádru. Tento třmen je nešikovný přídavek křemenu, který zvyšuje váhu. Váha slouží k 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.

-1 CZ 298932 B6

Co je potřeba, je žebrovaný řemen CVT, který by měl jádro ze snadno dostupného žebrovaného řemenu nebo klínového či ozubeného řemenu s řadou spolupracujících příčných svorek se sdruženým resp. spárovaným tvarovaným povrchem pro záběr s ozubeným jádrem. Potřeba, je aby příčné svorky byly plastické případně kovové zalité příčné svorky. Je potřeba, aby se jádrový řemen žebrovaného řemenu CVT snadno nahradil. Stávající vynález tyto potřeby splňuje.

Podstata vynálezu

Primárním cílem vynálezu je poskytnout žebrovaný řemen CVT s jednoduše vyměnitelným jádrem ze snadno dostupného, zejména žebrovaného řemenu a s řadou spolupracujících příčných svorek, které mají sdružený tvar, který zapadne na žebro vaně jádro.

Dalším žádoucím aspektem je, aby příčné svorky žebrovaného řemenu CVT podle vynálezu byly plastické nebo to byly kovové zalité příčné svorky.

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

Výše uvedené nedostatky stavu techniky do značné míry odstraňuje a stanovené cíle řeší žebrovaný řemen pro plynule měnitelné převody, který zahrnuje řadu svorek ve tvaru U nasazených na jádrovém tahovém členu ve formě řemenu, které mají čelní skloněné povrchy pro záběr s řemenicí, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že řemen jádrového tahového členu je žebrovaný řemen s žebrováním na vnitřním styčném povrchu přivráceném vnitřnímu doplňkovému žebrovanému povrchu svorky, který je vytvořený a středově uspořádaný na dnu vnitřního povrchu svorky aje v záběru s žebrovanou částí řemenu, na kterém je tak svorka příčně zajištěná. Protější čelní skloněné povrchy každé svorky mohou mít nekovový povlak, aby se zajistil předem stanovený koeficient tření. Svorky jsou držené v záběru s žebro váným řemenem elastomemí pásky, které jsou v každé svorce směrovány resp. vedeny v drážce na každém boku řemenu a drží svorky pohromadě.

Podle vynálezu je výhodné, je-li profil vnitřního povrchu jádrového resp. tahového členu nebo řemenu žebrovaný. Může to však být také ozubený profil nebo klínový profil a přivrácená vnitřní dosedací plocha svorky pak má vždy odpovídající doplňkový profil, tedy žebrovaný, ozubený nebo klínový.

Je účelné, aby vnitřní dosedací plocha svorky měla tvar oblouku, zejména oblouku s konstantním poloměrem zakřivení a středem křivosti ležícím na ose otáčení příslušné řemenice.

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. 4a, 4b, 4c a 4d 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 JO. Svorky 10 jsou uspořádané těsně vedle sebe a napříč k hlavní ose ohebného jádrového tahového

-2CZ 298932 B6 členu respektive řemenu 20. Řemen 20 může být jakýkoli žebrovaný řemen dostupný jako známé zboží pro přenos výkonu. Svorky 10 mají obecně 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 v nitřní dosedací plocha 12. U tohoto výhodného provedení tvoří dosedací plocha 12 povrch, na který dosedá řemen 20. U tohoto výhodného provedení tvoří dosedací plocha 12 pro řemen 20 žebrovaný profil, viz obr. 3. Řemen 20 může být také tvořený nějakým synchronním řemenem, který má synchronní řemenový profil, nebo nějakým klínovým řemen, který má profil klínového řemenu. Při pohledu na profil od čela svorky 10 má spodní dosedací plocha 12 také zakřivení, které má poloměr R. Střed křivosti nebo počátek poloměru R může ležet ve středu otáčení řemenice, ve ío které je žebrovaný řemen vedený, nebo ve středu otáčení řemenu 20. Poloměr R se zvolí tak, že když se řemenice provozuje za podmínky maximálního provozu, tj. s minimálním pracovním poloměrem řemenu na řemenici, je poloměr R rovný tomuto minimálnímu pracovnímu poloměru. Tato podmínka představuje pro řemen 20 stav nejvyššího napětí. V důsledku toho tak vytváří spodní dosedací plocha 12 souvislý zakřivený povrch pro záběr řemenu 20 jádrového členu. To pak prodlužuje životnost řemenu 20, a tedy i životnost celého žebrovaného řemenu CVT.

Boky 14 a 15 svorky 10 se vzájemně sbíhají pod radiálním úhlem a. Radiální úhel α je stanovený tak, aby dovolil boku 14 zcela dosednout na sousední bok 16, když se žebrovaný řemen CVT provozuje za stavu maximálního provozu. To je pak funkcí průměru řemenic, ve kterých je žebrovaný řemen vedený. Protože dále elastomerické pásky 22, 3£ drží svorky £0 ve vhodné vnější formě řemenu, viz obr. 3, lze pochopit, že každá svorka £0 je držená na místě mezi svými sousedními svorkami £0 napětím elastomerických pásků 22, 31. Za stavu maximálního provozu na sebe svorky 10 dosedají hřbety 27, 28 a 26, 29 a boky 14, 15. Za jiného stavu než maximálního provozu se každá svorka £0 opírá a natáčí jen podle hřbetů 26, 27 a 28, 29.

Svorky 10 mohou zahrnovat jakýkoli kovový materiál, nebo mohou mít 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 termostatickou, termoplastickou, kompozitní nebo fenolickou pryskyřici, z nichž každá je při současném stavu techniky dostupná.

Obr. 2 je axonometrický pohled na svorku £0. 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 10 nebo jako alternativa, aby poskytly prostředek, kterým jsou svorky 10 připevněné k elastomerickým páskům 22, 31. Bok 14 a bok 15 se vůči sobě sbíhají pod radiálním úhlem a. Protější čelní skloněné povrchy 16 a 17 svorky 10 dosedají na boky 5 řemenice. Dosedací plocha 12 je ukázaná s profilem o několika žebrech, který je v záběru s podobným povrchem na řemenu 20 žebrovaného jádrového členu nebo tahovém členu. Čelní skloněné povrchy 16 a 17 mohou být povlečené materiálem A, který zahrnuje buď nějaký kovový materiál, nebo nějaký nekovový materiál, jako je termostatický, termoplastický, kompozitní materiál nebo materiál fenolické pryskyřice, z nichž každý má předem stanovený koeficient tření.

Obr. 3 je čelní pohled na příčný řez svorkou 10 v řemenici. Nekonečné elastomerické pásky 22 a 31 jsou ukázané, jak zapadají do drážek 11 respektive £8. U tohoto výhodného povedení jsou svorky £0 příčně ve styku s řemenem 20. Svorky £0 nejsou k řemenu 20 jádrového členu připevněné mechanicky, ačkoliv řemen 20 dosedá na vnitřní dosedací plochu 12 každé svorky £0. Svorky £0 jsou držené ve vhodné sestavě s řemenem 20 elastomerickými pásky 22, 3£. Řemen

20 je ukázaný, jak je vhodně v záběru ve svorce £0. Žebrovaný styčný povrch 2£ řemenu 20 dosedá na dosedací plochu 12 svorky £0. Řemen 20 může mít také dále tahové členy 23, které probíhají podélně uvnitř tělesa řemenu 20. Úhel sevření β mezi čelními skloněnými povrchy 16, 17 spolupracuje se sevřeným úhlem boků 5 řemenice, ve které je žebrovaný řemen během provozu vedený. Celá lícová plocha každého z čelních skloněných povrchů 16, 17 dosedá na

-3CZ 298932 B6 boky 5 řemenice, protože následkem čelních skloněných povrchů 16, 17 je to, že se přítlačná nebo osová zátěž a energie přenáší z boků 5 řemenice na žebrovaný řemen.

Obr. 4a, 4b, 4c a 4d představují schéma postupu sestavování žebrovaného řemenu podle vynálezu. Na obr. 4a jsou ukázané elastomerické pásky 31, 22, které se vkládají do drážek 11 respektive 18 svorky 10. V dalším kroku podle obr. 4b jsou ukázané elastomerické pásky 22, 31 usazené v drážkách 1_L, 18. Podle obr. 4c se do svorky 10 vkládá vrchní mezerou 25 nekonečný člen nebo řemen 20. Během vkládání řemenu 20, který je tvarově svíraný elastomerickými pásky 22, 31, může být zmáčknutý do hadovitého tvaru, aby se řemenu 20 dovolilo, aby se umístil nad a ío nakonec do mezer 25. Obrázek 4d ukazuje řemen 20 v konečném namontovaném uspořádání s elastomerickými pásky 22, 31 ve svorce W 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, JJ_.

Obr. 5 jsou pohledy na sestavený žebrovaný řemen podle vynálezu. Na obr. 5a, který znázorňuje zcela složený vynález, jsou svorky Π) ukázané, jak vzájemně dosedají kolem řemenu 20. Na obr. 5b je ukázaná čárkovaně jedna svorka 10 a její vztah k hlavní ose řemenu 20.

Je třeba poznamenat, že řemen 20 jádrového členu může být jakýkoli řemen z řady řemenů dostupných při daném 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 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)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Žebrovaný řemen pro plynule měnitelné převody, který zahrnuje nekonečný tahový člen, zejména ve formě řemenu (20), na kterém jsou ve smontovaném stavu nasazené příčně uspořádané svorky (10) s čelními skloněnými povrchy (16, 17) pro záběr s řemenicí, vyznačující se tím, že řemen (20) má vnitřní styčný povrch (21) profilovaný a ten je ve styku s dosedací

40 plochou (12) svorky (10), která je opatřená profilem pro záběr s profilem styčného povrchu (21) a po každé straně dosedací plochy (12) má alespoň jednu drážku (11, 18) pro nekonečný elastomerický pásek (22, 31) zapadající do každé drážky (11, 18) ve svorkách (10), které jsou tak držené ve vzájemném styku a ve směru příčném ke směru běhu řemenu jsou v záběru s nekonečným řemenem (20) tahového členu.

2. Žebrovaný řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že profil vnitřního povrchu řemenu (20) je žebrovaný profil a vnitřní dosedací plocha (12) svorky (10) má odpovídající profil pro záběr s žebrovaným profilem řemenu (20).

50

3. Žebrovaný řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že čelní skloněné povrchy (16, 17) svorky (10) jsou z nekovového materiálu.

4. Žebrovaný řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že profil vnitřního povrchu řemenu (20) je ozubený profil a vnitřní dosedací plocha (12) svorky (10) má odpovídající

55 doplňkový profil pro záběr s ozubeným profilem řemenu (20).

-4CZ 298932 B6

5. Žebrovaný řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že profil vnitřního povrchu řemenu (20) je tvořený profilem klínového řemenu a vnitřní dosedací plocha (12) svorky (10) má odpovídající doplňkový profil pro záběr s klínovým profilem řemenu (20).

6. Žebrovaný řemen podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní dosedací plocha (12) svorky (10) má tvar oblouku s poloměrem (R) a středem křivosti ležícím na ose otáčení řemenice.

ío

7. Žebrovaný řemen podle nároku 6, vyznačující se tím, že poloměr zakřivení oblouku svorky (10) je konstantní.