FR2515296A1

FR2515296A1 - TRAPEZOIDAL BELT WITH ADJUSTED RIGID FRICTION ELEMENTS

Info

Publication number: FR2515296A1
Application number: FR8120246A
Authority: FR
Inventors: Bernard David
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-04-29
Also published as: ES516897A0; WO1983001665A1; IT8223949A0; FR2515296B1; ZA827773B; IT1155409B; ES8500406A1

Abstract

The belt, which is intended to move between at least two driving pulleys, is comprised of an endless band having a core (1) coated with a sufficiently resistant and flexible material, which band comprises relief elements (3) which are integral with the band by molding said relief elements simultaneoulsy with the coating of the core (1), and the belt is provided with plane friction plates (4), which have a trapezoidal shape and are built in on the band, between two successive relief elements (3), which plates (4) are intended to transmit the motion by bearing and friction of their non-parallel faces in the sheave of a trapezoidal cross-section pulley.

Description

Il existe à l'heure actuelle des courroies trapézoïdales de transmission plus performantes que les courroies textiles classiques, destinées à équiper des variateurs à poulies constituées chacune de 2 disques coniques lisses. Le rapprochement et l'écartement de ces disques produisent le changement de rapport de transmission. At present there are V-belts with more efficient transmission than conventional textile belts, intended to equip pulley variators each made up of 2 smooth conical discs. The approximation and spacing of these discs produce the change of transmission ratio.

Parmi ces courroies il existe en particulier une reali- sation entièrement métallique dans laquelle des pièces de forme générale trapézoïdale glissent sur une armature composée de feuillards superposés. Ce principe est repris dans plusieurs brevets avec des améliorations de détails, en particulier dans les brevets DE 2505228 et US 3949621. L'inconvénient majeur de ce système, réside dans la grande difficulté de rdalisation de l'armature composée d'environ 10 feuillards métalliques,sans soudure, emboite's concentriquement les uns dans les autres, avec une tolerance très faible. Il s'en suit un prix de revient excessif qui en rend difficile la commercialisation. Among these belts there is in particular an entirely metallic construction in which parts of generally trapezoidal shape slide on a frame made up of superimposed strips. This principle is repeated in several patents with improvements in details, in particular in the patents DE 2505228 and US 3949621. The major drawback of this system lies in the great difficulty of making the frame made up of about 10 metal strips , seamless, nested concentrically inside each other, with a very low tolerance. The result is an excessive cost price which makes it difficult to market.

Il existe aussi un autre type de courroie comportant des plaquettes de contact avec les poulies et une armature longitudinale. Les composants de cette courroie sont métalliques, ou bienfait d'un matériau résistant. Ces composants sont liés entre eux par une injection d'élastomère, adhéré à chacune des pièces, qui solidarise tous les éléments entre eux. Cette courroie fait l'objet du brevet FR 7907340. There is also another type of belt comprising contact pads with pulleys and a longitudinal frame. The components of this belt are metallic, or made of a resistant material. These components are linked together by an injection of elastomer, adhered to each of the parts, which secures all the elements together. This belt is the subject of patent FR 7907340.

La courroie selon l'invention propose une solution simple de fabrication et de montage pour atteindre le même but, qui est de transmettre un effort important, avec variation continue de la vitesse dans un faible encombrement. The belt according to the invention provides a simple manufacturing and mounting solution to achieve the same goal, which is to transmit a large force, with continuous variation of the speed in a small footprint.

A cet effet la courroie selon l'invention se compose d'un ruban sans fin, comportant des reliefs, fait d'une matière suffisamment résistante pour supporter les efforts transmis par des pièces rapportées, et suffisamment souple pour s'enrouler selon le diamètre minimum des poulies, par exemple un polyamide, un polyeuréthane... Ce ruban est muni longitudinalement d'une armature suffisamment solide pour reprendre les efforts de traction de la transmission, et suffisamment souple pour s'enrouler selon le diamètre minimum des poulies, par exemple, un enroulement de fibres de métal ou de métalloïde cablées ou non cablées, une tresse de fibre de métal ou de métalloïde tissée en forme de tube pour éviter un raccord, ou encore tissée en ruban mince et enroulée de plusieurs tours superposés en forme de spirale... To this end, the belt according to the invention consists of an endless ribbon, comprising reliefs, made of a material sufficiently resistant to withstand the forces transmitted by attached parts, and flexible enough to be wound up to the minimum diameter. pulleys, for example a polyamide, a polyeurethane, etc. This strip is provided longitudinally with a frame which is strong enough to take up the traction forces of the transmission, and flexible enough to be wound up according to the minimum diameter of the pulleys, for example , a winding of metal or metalloid fibers wired or not wired, a braid of metal fiber or metalloid woven in the form of a tube to avoid a connection, or else woven in thin ribbon and wound with several superposed turns in the form of a spiral ...

Les reliefs du ruban servent de butée, entre deux butées successives viennent prendre place des plaquettes de forme générale tra pézoidale. Ces plaquettes prennent appui dans les gorges des poulies, elles assurent la transmission par friction entre le ruban et les gorges des poulies. Ces plaquettes sont faites d'un matériau assez dur pour résister aux efforts de pression et de friction, par exemple : d'acier traité, de métal fritté, de métalloïde présentant des qualités de dureté suffisante.The reliefs of the ribbon serve as a stop, between two successive stops take place plates of generally trapezoidal shape. These plates are supported in the grooves of the pulleys, they ensure the friction transmission between the ribbon and the grooves of the pulleys. These plates are made of a material hard enough to withstand pressure and friction forces, for example: treated steel, sintered metal, metalloid having qualities of sufficient hardness.

Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple un mode et quelques variantes de réalisation de la courroie conforme à la présente invention. Sur ces dessins - la figure 1 représente une vue en élévation d'une portion de la courroie sans fin. l'abord l'armature seule, puis l'armature revêtue d'une matière semi-rigide constituant le ruban, puis le ruban équipé de plaquettes. The accompanying drawings illustrate by way of example one embodiment and some alternative embodiments of the belt according to the present invention. In these drawings - Figure 1 shows an elevational view of a portion of the endless belt. first the armature alone, then the armature coated with a semi-rigid material constituting the ribbon, then the ribbon fitted with plates.

- la figure 2 représente une coupe transversale au niveau d'une section 2.- Figure 2 shows a cross section at section 2.

- la figure 3 représente la même coupe avec une plaquette en place.- Figure 3 shows the same section with a plate in place.

- la figure 4 représente la même coupe avec la variante de l'extension latérale des butées 3 au délà des sections 2.- Figure 4 shows the same section with the variant of the lateral extension of the stops 3 beyond sections 2.

- la figure 5 est une vue en élévation de la courroie sans fin représentant la variante des deux plaquettes de 1/2 épaisseur par échancrure de ruban.- Figure 5 is an elevational view of the endless belt showing the variant of the two 1/2 thickness plates by scalloped tape.

- la figure 6 représente une coupe transversale au niveau d'une section 2*dans la variante des plaquettes à échancrure supérieure symétrique.- Figure 6 shows a cross section at a section 2 * in the variant of symmetrical upper notch plates.

Telle qu'elle est représentée (Fig. 1-2-3) la courroie se compose d'une armature 1 enrobée d'une matière semi-rigide, par exemple un polyamide. Cet ensemble constitue le ruban. As shown (Fig. 1-2-3) the belt consists of a frame 1 coated with a semi-rigid material, for example a polyamide. This set constitutes the ribbon.

Le polyamide comporte alternativement des sections 2 rectangulaires aplaties, à peine plus épaisses que l'armature 1, et des sections 3, trois à cinq fois plus épaisses que les sections 2.The polyamide alternately comprises flattened rectangular sections 2, barely thicker than the reinforcement 1, and sections 3, three to five times thicker than the sections 2.

Entre deux sections 3 successives vient se loger une plaquette 4 de friction qui peut par exemple être faite d'acier traité.Between two successive sections 3 is housed a friction plate 4 which can for example be made of treated steel.

L'armature 1 peut être constituée par un enroulement, dans la surface de la fibre neutre de la courroie, de- fibres cablées ou non cablées, de métal ou de métalloïde. Elle peut être constituée aussi par une tresse sans fin tissée sous forme tubulaire afin de ne pas avoir de raccord (un raccord étant toujours cause de rupture prématurée). Enfin cette armature peut être constituée par un ruban très mince, aussi large que l'armature, et enroulé plusieurs fois sur lui-même en forme de spirale. Dans tous ces cas l'armature aura une épaisseur de l'ordre du millimètre. Que l'armature 1 soit constituée de cables, de tresse ou autre, elle devra posséder des ouvertures représentant environ 30 % de sa surface.Ces ouvertures sont destinées à permettre le passage du polyamide lors de l'injection, pour que l'armature 1 et le polyamide soient intimement mélés. Ces ouvertures sont obtenues dans le cas d'un cable, en laissant un espace-lors de l'enroulement catie à côte des spires successives. Et dans le cas d'une tresse en ménageant des jours suffisants entre les mailles lors du tissage, ou en les pratiquant par écartement des fibres après tissage.The armature 1 may be constituted by a winding, in the surface of the neutral fiber of the belt, of wired or non-wired fibers, of metal or of metalloid. It can also consist of an endless braid woven in tubular form so as not to have a connection (a connection is always a cause of premature rupture). Finally, this frame can consist of a very thin ribbon, as wide as the frame, and wound several times around itself in the form of a spiral. In all these cases the reinforcement will have a thickness of the order of a millimeter. Whether the frame 1 is made up of cables, braid or other, it must have openings representing approximately 30% of its surface. These openings are intended to allow the passage of polyamide during injection, so that the frame 1 and the polyamide are intimately mixed. These openings are obtained in the case of a cable, leaving a space-during the winding catie next to the successive turns. And in the case of a braid, leaving sufficient days between the meshes during weaving, or by practicing them by spacing the fibers after weaving.

Le polyamide pénatre dans l'armature et l'enrobe. Au niveau des sections 2 le ruban à une épaisseur supérieure de quelques dixièmes de millimètre à celle de l'armature 1. La largeur du ruban est supérieure à celle de 11 armature 1 de l'ordre de quelques millimètres. La hauteur des sections 3 est environ 3 à 5 fois supérieure à celle des sections 2, leur largeur peut être identique à celle des sections 2 (fig 2 et 3), pour des raisons de simplification de la confection du moule d'injec tion du polyamide.The polyamide penetrates into the frame and coats it. At the level of sections 2, the ribbon has a thickness a few tenths of a millimeter greater than that of the frame 1. The width of the ribbon is greater than that of the frame 1 of the order of a few millimeters. The height of the sections 3 is approximately 3 to 5 times greater than that of the sections 2, their width can be identical to that of the sections 2 (FIGS. 2 and 3), for reasons of simplification of the making of the injection mold of the polyamide.

Leur largeur peut aussi être supérieure à celle des sections 2 (fig.4) et s'étendre selon 3a et 3b de part et d'autre du ruban.
Un dépassement 3a ou 3b de l'ordre de 2à 3 millimètres permet une meilleure transmission de l'effort d'entrainement des plaquettes 4 au ruban. Their width can also be greater than that of sections 2 (fig. 4) and extend along 3a and 3b on either side of the tape.
An overshoot 3a or 3b of the order of 2 to 3 millimeters allows better transmission of the drive force from the plates 4 to the tape.

Les sections 3 dépassent au dessus et au dessous des sections 2 d'une hauteur sensiblement égale. Vue de profil selon la figure 1 la forme 3c du dessus à ses cotés perpendiculaires à l'armature tandis que la forme 3d du dessous à ses cotés qui vont en se rapprochant vers le bas pour permettre à a courroie de suivre le rayon d'enroulement minimum nécessaire à son fonctionnement, sans que les parties inférieures 3d des sections 3 ne viennent serrer exagérément sur les plaquettes 4. L'épaisseur des sections 3 mesurée dans le sens de défilement de la courroie, est sensiblement identique à l'espace compris entre deux sections 3 successives. L'armature 1 arrive à fleur, ou même dépasse légèrement sous le polyamide au niveau des sections 2, pour des nécessités connues de positionnement de l'armature au moment du moulage.Cette disposition peut être favorable dans le cas de l'armature 1 faite de cables ou de tresse métallique, il y a alors contact direct de l'armature avec le niveau 4a des plaquettes 4, et bonne transmission de l!effort de pression à cet endroit.Sections 3 protrude above and below sections 2 by a substantially equal height. Profile view according to Figure 1 the shape 3c from above at its sides perpendicular to the frame while the 3d shape from below at its sides which are approaching downward to allow the belt to follow the winding radius minimum necessary for its operation, without the lower parts 3d of the sections 3 coming to tighten excessively on the pads 4. The thickness of the sections 3 measured in the direction of travel of the belt, is substantially identical to the space between two successive sections 3. The frame 1 arrives flush, or even protrudes slightly under the polyamide at the level of the sections 2, for known needs for positioning the frame at the time of molding. This arrangement may be favorable in the case of the frame 1 made of cables or metal braid, there is then direct contact of the armature with the level 4a of the pads 4, and good transmission of the pressure force at this location.

Dans le cas où l'armature 1 est composée de fibres de métalloïde ce contact peut être cause d'une usure rapide des fibres.In the case where the reinforcement 1 is composed of metalloid fibers, this contact can be the cause of rapid wear of the fibers.

Il convient alors, soit de réduire le plus possible au moment de la confection du moule la ligne de positionnement de l'armature, soit de retourner la courroie après moulage et avant montage des plaquettes 4. Dans cette opération de retournement le dessus devient le dessous et réciproquement. Ce retournement n'est possible sans introduire de contraintes importantes que du fait de la minceur du ruban. Il va de soi que les détails de forme du moule seront légèrement différents selon que la courroie sera prévue retournée ou non. L'avantage du retournement étant de pouvoir mettre l'épaisseur désirée de polyamide, entre l'armature 1 et toute la surface d'appui des sections 2, sur le niveau 4a des plaquettes 4.It is then necessary, either to reduce as much as possible at the time of making the mold the positioning line of the frame, or to turn the belt after molding and before mounting the pads 4. In this turning operation the top becomes the bottom and reciprocally. This reversal is possible without introducing significant constraints only due to the thinness of the ribbon. It goes without saying that the shape details of the mold will be slightly different depending on whether the belt is to be turned over or not. The advantage of the reversal being being able to put the desired thickness of polyamide, between the reinforcement 1 and the entire bearing surface of the sections 2, on the level 4a of the plates 4.

L'état de surface du niveau 4a des plaquettes 4 doit être bon pour éviter une usure rapide du ruban et de l'armature à cet endroit. The surface condition of the level 4a of the plates 4 must be good to avoid rapid wear of the tape and of the frame at this location.

Les plaquettes 4 toutes semblables entre elles (figure 3) sont planes, et ont une épaisseur uniforme égale à l'espace compris entre deux sections 3 successives. Vues selon la figure 7 elles ont une forme générale trapézoiale. Les faces noe parallèles 4b et 4c du trapèze font entre elles un angle d'environ 200e
Ces faces sont destinées à reposer dans les gorges des poulies.The plates 4 which are all similar to each other (FIG. 3) are planar, and have a uniform thickness equal to the space between two successive sections 3. Viewed according to FIG. 7, they have a general trapezoidal shape. The parallel noe faces 4b and 4c of the trapezoid form an angle of about 200th between them
These faces are intended to rest in the grooves of the pulleys.

C'est par ces faces 4b et 4c que se fait l'entraînement par friction. Les plaquettes 4 sont munies d'une echancrure 4d parallèle aux bases et située sensiblement à mi-hauteur dn trapèze. La hauteur de cette échancrure 4d est égale à l'épaisseur de la section 2 du ruban. La plaquette 4 est destinée à etre introduite sur une section 2 (entre deux sections 9), par un coté du ruban, la longueur de l'échancrure 4d est telle que la pla- quette 4 puisse atteindre, une fois introduite sur le ruban, une position dans laquelle elle dépasse symétriquement de chaque coté de ce ruban.It is through these faces 4b and 4c that the friction drive takes place. The plates 4 are provided with a notch 4d parallel to the bases and located substantially at mid-height in a trapezoid. The height of this notch 4d is equal to the thickness of section 2 of the ribbon. The plate 4 is intended to be introduced on a section 2 (between two sections 9), by one side of the ribbon, the length of the notch 4d is such that the plate 4 can reach, once introduced on the ribbon, a position in which it protrudes symmetrically on each side of this ribbon.

Les plaquettes 4 sont montées alternativement par un coté puis par l'autre coté du ruban.The plates 4 are mounted alternately on one side and then on the other side of the ribbon.

En première variante à la plaquette 4 qui vient d'tre décrite pourrait être substitué un jeu de plaquettes composé de deux plaquettes 5 telles que représentées sur la figure 5. In a first variant, the plate 4 which has just been described could be replaced by a set of plates composed of two plates 5 as shown in FIG. 5.

La forme générale des plaquettes 5 est identique à celle des plaquettes 4, à part les différences qui vont être décrites ci-après.:
Les plaquettes 5 toutes semblables entre elles ont une épaisseur égale à la moitié de celle des plaquettes 4, elles sont légère ment pliées parallèlement aux bases du trapze, au niveau de la fibre neutre de la courroie. Elles sont montées deux par deux sur chaque section 2, une plaquette 5 étant introduite par l'un des cotés du ruban et l'autre plaquette 5 par l'autre coté. Ainsi placées face à face, le pli de chacune d'elles tend à écarter les deux petites bases 5a l'une de l'autre, sur une portion tendue de la courroie ; tandis que les deux petites bases 5a se touchent pour le rayon minimum d'enroulement de la courroie.The general shape of the plates 5 is identical to that of the plates 4, except for the differences which will be described below:
The plates 5, all similar to each other, have a thickness equal to half that of the plates 4, they are slightly folded parallel to the bases of the trapezium, at the level of the neutral fiber of the belt. They are mounted two by two on each section 2, a plate 5 being introduced by one of the sides of the ribbon and the other plate 5 by the other side. Thus placed face to face, the fold of each of them tends to separate the two small bases 5a from one another, on a stretched portion of the belt; while the two small bases 5a touch for the minimum winding radius of the belt.

Un premier avantage de cette variante est que la plaquette 5 porte en permanence sur toute la surface du coté de la section 3, ce qui entraine une meilleure répartition des efforts de pression, de la plaquette 5 au coté de la section 3.A first advantage of this variant is that the plate 5 carries permanently over the entire surface on the side of the section 3, which results in a better distribution of the pressure forces, of the plate 5 on the side of the section 3.

L'articulation du ruban s'effectue toujours grace à la souplesse de la section 2, mais au lieu de se traduire par un pivotement du ruban par rapport à une plaquette, cette articulation se traduit par un pivotement des deux plaquettes de demi épaisseur l'une par rapport à l'autre. Il y a donc pivotement métal contre métal. Un deuxième avantage est le doublement des lignes de contact sur les poulies. Une courroie équipée de plaquettes 5 a le double de plaquettes, et de lignes de contact, qu'une courroie identique par ailleurs, mais équipée de plaquettes 4. Qu'il s'agisse des plaquettes 4 ou 5, celles-ci sont empêchées de quitter la courroie par la présence d'un renflement près de l'entrée de l'échancrure 4d (5d) qui a pour effet de diminuer légèrement la largeur de l'échancrure à cet endroit.The articulation of the ribbon is always carried out thanks to the flexibility of section 2, but instead of resulting in a pivoting of the ribbon relative to a plate, this articulation results in a pivoting of the two half-thickness plates. one in relation to the other. There is therefore a pivoting metal against metal. A second advantage is the doubling of the contact lines on the pulleys. A belt fitted with pads 5 has twice as many pads, and contact lines, as an otherwise identical belt, but equipped with pads 4. Whether it is pads 4 or 5, these are prevented from leave the belt by the presence of a bulge near the entry of the notch 4d (5d) which has the effect of slightly reducing the width of the notch at this location.

Il faut donc forcer pour introduire les plaquettes sur les sections 2.It is therefore necessary to force to introduce the plates on sections 2.

Une deuxième variante à la plaquette 4, consiste à ménager une ouverture symétrique dans la partie supérieure de la plaquette (figure 6), à la place de l'échancrure 4d décrite pour la plaquette 4. La plaquette 6 ainsi constituée est introduite surla courroie par le dessous de celle-ci. Des retours 6a crochetent le ruban et empêchent les plaquettes 6 de quitter la courroie. A second variant to the plate 4, consists in providing a symmetrical opening in the upper part of the plate (FIG. 6), in place of the notch 4d described for the plate 4. The plate 6 thus formed is introduced onto the belt by the bottom of it. Returns 6a hook the ribbon and prevent the plates 6 from leaving the belt.

La même variante de plaquettes de demi-épaisseur légèrement pliées peut aussi bien être appliquée aux plaquettes 6 avec les mêmes avantages que ceux précédemment décrits.The same variant of slightly folded half-thickness wafers can also be applied to wafers 6 with the same advantages as those previously described.

L'invention n'a été représentée et décrite qu'à titre explicatif et non limitatif elle est susceptible d'autres variantes sans sortir de son cadre. The invention has been shown and described for explanatory purposes and not limitation, it is susceptible of other variants without departing from its scope.

La courroie, objet de l'invention, conçue pour travailler à sec ou en bain d'huile peut être utilisée partout ou une transmission à rapport variable est nécessaire, en industrie comme en automobile. Elle est destinée à équiper des variateurs à poulies à gorges trapézoidales. The belt, object of the invention, designed to work dry or in an oil bath can be used everywhere or a variable ratio transmission is necessary, in industry as in automobile. It is intended to equip pulley drives with trapezoid grooves.

Une apPlication Particulièrement intéressante de cette courroie se trouve dans l'équipement de variateurs pouvant, du fait de la réduction de leur encombrement être avantageusement montés Sur véhicules automobiles. A particularly advantageous application of this belt is found in the equipment of variators which, due to the reduction in their size, can be advantageously mounted on motor vehicles.

Claims

1- longitudinally reinforced endless transmission belt having raised transverse parts, made of semi-rigid material, molded on the frame, characterized in that between two successive reliefs, called section 3, plates 4 are added, planes, generally trapezoidal, intended to transmit the movement by pressing and friction of the faces 4b and 4c of the plates 4, in the groove of a pulley with trapezoidal section.

2- Belt according to claim 1 characterized in that the sections 3 have lateral extensions 3a and 3b of the order of a few millimeters protruding from the sections 2 in order to better take up the drive force transmitted by the pads 4.

3- Belt according to claims 1 and 2 characterized in that the longitudinal reinforcement is perforated uniformly over about a third of its surface to allow a good connection between the reinforcement 1 and the semi-rigid material injected around this reinforcement.

4- Belt according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ribbon is turned over after molding, to prevent the material recesses in i the presence of the parts of the mold necessary for positioning the armature before injection of the semi-rigid material, does not reduce the contact surface of the tape on the pads 4.

5- Belt according to one of claims 1 to 4, characterized in that the asymmetrical plates 4, all similar to each other, provided with a recess parallel to the bases of the trapezoid, are introduced laterally on the ribbon, alternately by the one side then the other.

6- Belt according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the plates 4 are each replaced by two plates 5 of thickness equal to half that of the plates 4. Each of the asymmetrical plates 5, all similar to each other, being slightly folded along a parallel to the bases of the trapezoid, are mounted face to face alternately by one of the sides of the ribbon and then by the other.

The angle formed by the folds of two plates 5 thus mounted face to face, being such that the belt can be wound up according to the minimum diameter chosen for its operation.

7 - Belt according to one of claims 1 to 4 characterized in that the plates 4 are replaced by

symmetrical plates 6, all similar to each other, of thickness equal to that of plates 4+ having an opening in their upper part, such that these plates can be introduced from below the belt.

8 - Belt according to one of claims 1 to 4 characterized in that the plates 6 are each replaced by two plates of thickness equal to half that of the plates 6. These new plates, symmetrical, all similar to each other, mounted face to face, are folded under the same conditions as those of the variant using the plates 5.