SE442139B

SE442139B - A pulley

Info

Publication number: SE442139B
Application number: SE7813224A
Authority: SE
Inventors: F L Wujick
Original assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1985-12-02
Also published as: YU303178A; PL212040A1; IT7869946A0; JPS5744866B2; ZA786930B; BR7808421A; IT1108296B; DK578078A; PL128800B1; DE2855748A1; IN150285B; DE2855748C2; BE872875A; FI68454C; NL7812282A; GB2011578A; CA1115090A; CH630157A5; MX148323A; AU4249178A

Description

90 ëo 40 7813224-8 2 en remkugg med en profil som närmar sig profilen av den iso- kromatiska linjen av den halva ordningen i en remkugg under en bestämd belastning. Spåren i remskivan enligt sistnämnda patentskrift ingriper med och är väsentligen konjugatspàr till remkuggarna. Remmen har väsentligen krökta kuggar i en- lighet med patentskriften så att avskärningen på remkuggarna minskas med åtföljande ökad överföringseffekt. En möjlighet till brott på remmen föreligger på grund av förslitning i bottenpartiet mellan remkuggarna, särskilt vid remskivor med liten diameter. Denna förslitning mellan remkuggarna beror på nedslitning av skyddsskiktet med åtföljande exponering av dragelementet, genom verkan av remskivans kugg mot remmen. 90 ëo 40 7813224-8 2 a belt tooth with a profile approaching the profile of the isochromatic line of the half-order in a belt tooth under a certain load. The grooves in the pulley according to the latter patent specification engage with and are essentially conjugate grooves to the belt teeth. The belt has substantially curved teeth in accordance with the patent specification so that the cut-off of the belt teeth is reduced with the accompanying increased transmission power. There is a possibility of breakage of the belt due to wear in the bottom part between the belt teeth, especially with small diameter pulleys. This wear between the belt teeth is due to wear of the protective layer with concomitant exposure of the traction element, by the action of the tooth of the pulley against the belt.

Denna förslitning leder till brott i förtid genom att kug- garna skiljes från dragelementet och/eller genom att drag- elementet brister.This wear leads to premature failure by separating the teeth from the traction element and / or by the traction element breaking.

US-patentskriften 4 057 485 föreslår en lösning på prob- lemet med slitage mellan kuggarna. Enligt patentskriften är dimensionsförhållandet mellan remkuggarna och mellanliggande spår (kuggluckor) och remskivans kuggar och spår (kuggluckor) sådant att höjden av remkuggarna är större än djupet av spå- ren i remskivan när remmen har rak utsträckning, medan ytter- partiet av remkuggarna kommer till anliggning mot bottenpar-1 tiet av spåren eller kuggluckorna på remskivan när remmen är förd kring remskivan. Enligt patentskriften komprimeras rem- ' kuggarna för att minska deras höjd så att de radiellt yttre partierna av remskivans kuggar kommer till anliggning mot bottenpartiet av spåret eller kuggluckan mellan remkuggarna.U.S. Patent 4,057,485 proposes a solution to the problem of wear between the teeth. According to the patent, the dimensional relationship between the belt teeth and intermediate grooves (tooth gaps) and the pulley teeth and grooves (tooth gaps) is such that the height of the belt teeth is greater than the depth of the grooves in the pulley when the belt is straight, while the outer portion of the belt teeth against the bottom portion of the grooves or gear slots on the pulley when the belt is moved around the pulley. According to the patent, the belt teeth are compressed to reduce their height so that the radially outer portions of the pulley teeth abut against the bottom portion of the groove or tooth gap between the belt teeth.

På ett relativt tidigt stadium av remmens användning kom- mer kompressionen av elastomerkuggarna mot bottnen av rem- skivans kuggluckor att resultera i väsentligen permanent de- d formation av remkuggarna. Denna deformation accelereras vid högre arbetstemperatur såsom uppträder vid automobilmotorer.At a relatively early stage of the use of the belt, the compression of the elastomer teeth against the bottom of the pulley tooth gaps will result in substantially permanent deformation of the belt teeth. This deformation is accelerated at higher operating temperatures as occurs with automobile engines.

Deformationen resulterar i en permanent minskning av kugg- höjden. De deformerade kuggarna uppbär ej mer dragelementet såsom avsett enligt patentskriften. Samma förslitning upp- träder under hand i kuggremstransmissionen enligt US-patent- skriften 4 057 485 som i kuggremstransmissionen enligt US- patentskriften 5 756 091.The deformation results in a permanent reduction of the tooth height. The deformed teeth no longer support the traction element as intended according to the patent specification. The same wear occurs manually in the timing belt transmission of U.S. Patent 4,057,485 as in the timing belt transmission of U.S. Patent No. 5,756,091.

Uppfinningen avser en kuggremtransmission omfattande en kuggrem och en kuggremskiva av ovan beskriven typ, dvs en kuggremskiva av liten diameter i kombination med en , pv~urnv--__.__....._- .-__._. _ _Poo12 otz-fztïië* ä* 40 3 7813224-8 böjlig kuggrem med remkuggar, varvid remkuggarnas profil begränsas av väsentligen cirkulära bågar och remkuggarna har rundade kuggtoppar.The invention relates to a timing belt transmission comprising a timing belt and a timing belt pulley of the type described above, i.e. a timing belt pulley of small diameter in combination with a, pv ~ urnv --__.__....._-.-__._. _Poo12 otz-fztïië * ä * 40 3 7813224-8 flexible toothed belt with belt teeth, the profile of the belt teeth being limited by substantially circular arcs and the belt teeth having rounded tooth tips.

Kuggremmen kan sålunda vara av den typ som är beskri- ven i US patentskriften 3 756 091. I nedanstående beskriv- ning använda benämningar är definierade i nämnda patent- skrift.Thus, the timing belt may be of the type described in U.S. Pat. No. 3,756,091. The terms used in the following description are defined in said patent.

Denna kuggremtransmission kännetecknas enligt upp- finningen av att remskivans kuggar har kuggtoppar som är förenade över urtag mellan kuggarna, att varje kuggtopp i längdsnitt har en profil som delvis begränsas av två väsentligen cirkulära bågar vilkas medelpunkter ligger på avstånd från varandra och respektive på samma sida om kuggtoppens mittlinje som tillhörande båge. Att ytterpar- tiet av kuggtoppen mellan de två bågarna begränsas av ett linjesegment vars längd utgör 6 % till 33 % av remkuggens bredd, och att avståndet mellan ytterpartiet av urtaget mellan kuggarna på remskivan och innerpartiet av detta urtag är mindre än djupet av de remkuggar som ej ingri- per med remskivan.This toothed belt transmission is characterized according to the invention in that the teeth of the pulley have tooth tips which are joined over recesses between the teeth, that each tooth tip in longitudinal section has a profile which is partly limited by two substantially circular arcs whose centers are spaced apart and on the same side of the center line of the tooth tip as an associated arc. That the outer portion of the tooth top between the two arches is limited by a line segment whose length is 6% to 33% of the width of the belt tooth, and that the distance between the outer portion of the recess between the teeth of the pulley and the inner portion of this recess is less than the depth of the belt teeth. does not engage with the pulley.

Vid en remtransmission enligt uppfinningen ökas an- liggningsytan mellan remskivans kuggar och bottenpartiet mellan remkuggarna, varigenom slitaget i bottenpartiet av kuggluckan mellan remkuggarna minskas med resulterande ökning av kuggremmens livslängd. Kuggremmen får även ökad livslängd under svåra arbetsförhållanden såsom vid för- höjd temperatur och under påverkan av vibrationer i om- givningen. Denna förbättring gör sig företrädesvis gäl- lande vid små remskivor.In a belt transmission according to the invention, the abutment surface between the teeth of the pulley and the bottom portion between the belt teeth is increased, whereby the wear in the bottom portion of the toothed gap between the belt teeth is reduced with a resulting increase in the life of the toothed belt. The timing belt also has an increased service life under difficult working conditions, such as at elevated temperatures and under the influence of vibrations in the environment. This improvement mainly applies to small pulleys.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen an; ligger remkuggarna i kontakt med remskivan under hoptryck- ning mot urtagen i remskivan mellan dess kuggar. Därigenom avlastas trycket i bottenpartiet mellan remkuggarna, vil- ket ytterligare medverkar till att minska förslitningen av detta bottenparti.In a preferred embodiment of the invention; the belt teeth are in contact with the pulley while being compressed against the recesses in the pulley between its teeth. This relieves the pressure in the bottom part between the belt teeth, which further contributes to reducing the wear of this bottom part.

Den ökade anliggningsytan mellan remskivans kuggar och bottenpartiet mellan remkuggarna i kombination med hoptryckningen av remkuggen i kuggluckan mellan remski- vans kuggar minskar förslitningen av bottenpartiet mel- lan remkuggarna i större utsträckning än vad som mot- svarar summan av den individuella verkan av vardera nämnda n' L; '-J"l ~ä 7813224-8 4 omständighet.The increased contact surface between the pulley teeth and the bottom portion between the pulley teeth in combination with the compression of the pulley tooth in the tooth gap between the pulley teeth reduces the wear of the bottom portion between the pulley teeth to a greater extent than the sum of the individual mentioned effects of each L; '-J "l ~ ä 7813224-8 4 circumstance.

Uppfinningen beskrives nedan i form av utföringsexempel med hänvisning till åtföljande ritningar.The invention is described below in the form of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 visar i sidovy en föredragen utföringsform av samverkande remskivor enligt uppfinningen i ingrepp med en kuggrem för att bilda en positiv drivtransmission. Fig. 2 är en delvy i större skala av remskivan i en föredragen ut- föringsform enligt uppfinningen. Fig. 5 är en delvy i större skala av remskivan enligt fig. 2 placerad över en motsvarande konjugatremskiva enligt US-patentskriften 5 756 091. Fig. 4 är en delvy i större skala av remskivan enligt fig. 2 i in- grepp med en rem utförd enligt US-patentskriften 5 756 091, i obelastat tillstånd.Fig. 1 shows in side view a preferred embodiment of cooperating pulleys according to the invention in engagement with a toothed belt to form a positive drive transmission. Fig. 2 is a partial view on a larger scale of the pulley in a preferred embodiment according to the invention. Fig. 5 is an enlarged fragmentary view of the pulley of Fig. 2 placed over a corresponding conjugate pulley of U.S. Patent No. 5,756,091. Fig. 4 is an enlarged fragmentary view of the pulley of Fig. 2 in engagement with a belt. performed in accordance with U.S. Patent No. 5,756,091, in an unloaded condition.

Såsom visat på fig. V ingriper den ändlösa kuggremmen lO med en drivande och en driven remskiva ll och 12. Remmen är försedd med ett dragelement 15 bestående av ett antal varv av en kontinuerlig tråd. Dragelementet 15 upptager vä- sentligen hela belastningen på remmen 10, och upp till den maximala belastning för vilken remmen är konstruerad är drag- elementet 15 väsentligen ej sträckbart. Det_hänvisas till US-patentskrifterna 2 507 852 och 5 756 091 för närmare be- skrivning av principerna för denna typ av kuggremstrans- missioner. Hela innehållet av nämnda patentskrifter ingår i föreliggande beskrivning som referensmaterial. Remmen omfat- tar vidare ett ryggskikt 14 och ett skyddsskikt (ej visat) som sträcker sig över hela den kuggförsedda ytan av remmen.As shown in Fig. V, the endless toothed belt 10 engages with a driving and a driven pulley 11 and 12. The belt is provided with a pulling element 15 consisting of a number of turns of a continuous wire. The traction element 15 absorbs substantially the entire load on the belt 10, and up to the maximum load for which the belt is constructed, the traction element 15 is substantially not stretchable. Reference is made to U.S. Pat. Nos. 2,507,852 and 5,756,091 for a more detailed description of the principles of this type of timing belt transmission. The entire contents of said patents are included in the present description as reference material. The belt further comprises a backing layer 14 and a protective layer (not shown) extending over the entire toothed surface of the belt.

Ett tunt skikt av elastomer eller annat material (ej visat) mellan ryggskiktet och dragelementet 15 kan vara tillfogat för att öka adhesionen i bottenpartiet mellan remkuggarna.A thin layer of elastomer or other material (not shown) between the backsheet and the traction member 15 may be added to increase the adhesion in the bottom portion between the belt teeth.

Remmen kan vara utförd på olika sätt, men det föredrages att tillämpa sättet enligt US-patentskriften 5 078 206, vilken ingår i föreliggande beskrivning såsom referensmaterial. Al- ternativt kan remmen tillverkas såsom angivet i US-patent- skriften 2 507 852.The belt may be made in various ways, but it is preferred to apply the method of U.S. Patent No. 5,078,206, which is incorporated herein by reference. Alternatively, the belt may be made as disclosed in U.S. Patent No. 2,507,852.

Remskivorna ll och 12 enligt fig. 1 och 2 omfattar var- dera ett huvudparti 20 med kuggar 21 och spår (kuggluckor) 22 vardera begränsade av krökta linjer. Kuggtoppen 25 har i längdsnitt en profil begränsad av två cirkelbàgar 24 och 25 vilkas medelpunkter 26 och 27 ligger på avstånd från kuggens mittlinje 28. Bågarna 24 och 25 har lika radier 29 och 50 ut- 1:. .r _ i _. -i-aqqq~'ç,_-}vl_-h~--_';i.'.. ._-.'__' i., __ soon staff, n: e) \J"| LO gående från nämnda medelpunkter 26 och 27 som ligger på lika avstånd på motsatta sidor av mittlinjen 28 men på samma sida som respektive tillhörande båge. Båda mittpunkterna ligger inom kuggen. Bågarna 24 och 25 skär varandra ej och är för- bundna genom ett linjesegment 51. Bågen 24 sträcker sig från punkten A till punkten B. Bågen 25 sträcker sig från punkten C till punkten D. Medelpunkterna 26 och 27 ligger på lika av- stånd fràn en tangent till remskivans ytterdiameter där mitt- linjen 28 skär ytterdiametern. Medelpunkterna ligger vidare på lika avstånd från mittlinjen 28 på motsatta sidor om denna och på lika radiella avstånd från remskivans centrumlinje.The pulleys 11 and 12 according to Figs. 1 and 2 each comprise a main portion 20 with teeth 21 and grooves (tooth hatches) 22 each delimited by curved lines. The tooth tip 25 has in longitudinal section a profile limited by two circular arcs 24 and 25 whose center points 26 and 27 are at a distance from the center line 28 of the tooth. The arches 24 and 25 have equal radii 29 and 50 out 1 :. .r _ i _. -i-aqqq ~ 'ç, _-} vl_-h ~ --_'; i. '.. ._-.'__' i., __ soon staff, n: e) \ J "| LO gåande från said center points 26 and 27 which are equidistant on opposite sides of the center line 28 but on the same side as the respective associated arc. Both center points are within the tooth. The arches 24 and 25 do not intersect and are connected by a line segment 51. The arc 24 extends from point A to point B. The frame 25 extends from point C to point D. The centers 26 and 27 are equidistant from a tangent to the outer diameter of the pulley where the center line 28 intersects the outer diameter. from the center line 28 on opposite sides thereof and at equal radial distances from the center line of the pulley.

Linjesegmentet 51 utgör en del av en cirkelbåge med en radie dragen från en medelpunkt pà förlängningen av mittlinjen 28.The line segment 51 forms part of an arc of a circle with a radius drawn from a center point on the extension of the center line 28.

Medelpunkten för linjen 51 kan ligga på mittlinjen 28, dvs. inom remskivans huvudparti. Alternativt kan medelpunkten för linjesegmentet 51 ligga på en förlängning av mittlinjen 28 utanför remskivan. Linjesegmentet 51 är visat som en rak lin- je, men kan vara konkavt eller konvext relativt remskivans huvudparti.The center point of line 51 may be on center line 28, i.e. within the main part of the pulley. Alternatively, the center point of the line segment 51 may be on an extension of the center line 28 outside the pulley. The line segment 51 is shown as a straight line, but may be concave or convex relative to the main portion of the pulley.

Fig. 5 visar i större skala ett fragmentariskt längd- snitt av remskivan enligt fig. 2 placerad på profilen av en motsvarande konjugatremskiva enligt US-patentskriften 756 091. Figuren visar skillnaden av längdsnittets profil av respektive remskivor. Fig. 5 visar urtaget (kuggluckan) 22 som enligt uppfinningen begränsas av en båge med radien 52 och medelpunkten 55. Bågarna 24 och 25 som delvis begrän- sar kuggtoppen enligt uppfinningen har respektive radier 29 och 50 och medelpunkter 26 och 27. Linjesegmentet som avgrän- ar ytterpartiet av kuggtoppen och förbinder bàgarna 24 och enligt uppfinningen, har en längd lika med avståndet mel- lan punkterna B och C. Den båge som avgränsar urtaget 22 kan skära bågarna 24 och 25 enligt uppfinningen i punkterna A och D.Fig. 5 shows on a larger scale a fragmentary longitudinal section of the pulley according to Fig. 2 placed on the profile of a corresponding conjugate pulley according to US patent specification 756 091. The figure shows the difference of the longitudinal section profile of the respective pulleys. Fig. 5 shows the recess (tooth hatch) 22 which according to the invention is delimited by an arc with radius 52 and the center point 55. The arches 24 and 25 which partially delimit the tooth top according to the invention have radii 29 and 50 and center points 26 and 27, respectively. is the outer part of the tooth tip and connects the arches 24 and according to the invention, has a length equal to the distance between the points B and C. The arc delimiting the recess 22 can cut the arches 24 and 25 according to the invention in the points A and D.

I motsats härtill har konjugatremskivan enligt US- patentskriften 5 756 091 ett urtag (kugglucka) 41 begränsat av en båge med radien 40 och medelpunkten 59. Bågarna 46 och 47 som delvis avgränsar kuggtoppen enligt patentskriften har respektive radier 44 och 45 och medelpunkter 42 och 45. Lin- jesegmentet som avgränsar ytterpartiet av kuggtoppen och förbinder bågarna 46 och 47 har en längd lika med avståndet .POOR oUnmTY 7s13224Äs *m OJ 7813224-s 6 mellan punkterna E och F. Den båge som avgränsar urtaget 41 skär bågarna 46 och 47 i punkterna G och H.In contrast, the conjugate pulley of U.S. Pat. No. 5,756,091 has a recess (toothed hatch) 41 bounded by an arc of radius 40 and center 59. The arches 46 and 47 partially delimiting the tooth tip of the patent have radii 44 and 45 and centers 42 and 45, respectively. The line segment delimiting the outer portion of the tooth tip and connecting the arches 46 and 47 has a length equal to the distance .POOR oUmmTY 7s13224Äs * m OJ 7813224-s 6 between the points E and F. The arc delimiting the recess 41 intersects the arches 46 and 47 in points G and H.

Längden av linjesegmentet BC enligt uppfinningen är större än längden av linjesegmentet EF utmed kuggtoppen en- ligt patentskriften. Medelpunkterna 26 och 27 enligt uppfin- ningen är belägna på motsatta sidor av mittlinjen 28, på ett avstånd som är större än motsvarande avstånd för medelpunk- terna 42 och 45 för de bågar som begränsar kuggtoppen enligt patentskriften. Den schaffrerade ytan 48 visar det ytterligare material som finnes vid remskivans spår (kugglucka) och kugg- topp enligt uppfinningen jämfört med profilen enligt nämnda patentskrift.The length of the line segment BC according to the invention is greater than the length of the line segment EF along the tooth tip according to the patent specification. The centers 26 and 27 of the invention are located on opposite sides of the centerline 28, at a distance greater than the corresponding distances of the centers 42 and 45 of the arcs defining the tooth tip according to the patent specification. The embossed surface 48 shows the additional material present at the groove of the pulley (toothed hatch) and toothed top according to the invention compared with the profile according to said patent specification.

Fig. 4 visar i något större skala ett fragmentariskt längdsnitt av remskivan enligt fig. 2 i ingrepp med en kugg- rem enligt US-patentskriften 5 756 091 utan belastning. I längdsnitt begränsas profilen av varje kugg 49 av remmen 50 av två cirkelbågar 5l och 52 med lika radier 55 och 54 vilka iskär varandra i en punkt 55 på mittlinjen 54. Medelpunkterna 56 och 57 från vilka bågarna 51 och 52 är dragna ligger på en linje 58 såsom enligt nämnda patentskrift. Bågarna 51 och 52 sträcker sig fram till linjen 58. Medelpunkterna 56 och 57 för bågarna 51 och 52 är förskjutna till motsatta sidor av mittlinjen 54 från tillhörande bågar ett avstånd som är lika med eller mindre än 10 % av krökningsradien för bågarna 51 och 52.Fig. 4 shows on a somewhat larger scale a fragmentary longitudinal section of the pulley according to Fig. 2 in engagement with a toothed belt according to U.S. Pat. No. 5,756,091 without load. In longitudinal section, the profile of each tooth 49 of the belt 50 is limited by two circular arcs 51 and 52 with equal radii 55 and 54 which intersect at a point 55 on the center line 54. The midpoints 56 and 57 from which the arcs 51 and 52 are drawn lie on a line 58 as according to said patent specification. The arcs 51 and 52 extend to the line 58. The midpoints 56 and 57 of the arcs 51 and 52 are displaced to opposite sides of the center line 54 from associated arcs a distance equal to or less than 10% of the radius of curvature of the arcs 51 and 52.

Djupet av spåret mellan närliggande kuggar på remskivan enligt uppfinningen är mindre än djupet av spåret i konju- gatremskivan och är sålunda mindre än djupet av remkuggarna.The depth of the groove between adjacent teeth on the pulley according to the invention is less than the depth of the groove in the conjugate pulley and is thus less than the depth of the belt teeth.

Detta framgår tydligt av fig. 4, där toppen av remkuggen överlappar bottnen av remskivans kugglucka. Detta händer gi- vetvis ej i verkligheten och remkuggen kommer i stället att deformeras genom sin anliggning mot kuggluckans botten. Det föredrages att djupet av remskivans kugglucka är mellan 1 % och 15 % mindre än djupet av remkuggen.This is clear from Fig. 4, where the top of the belt tooth overlaps the bottom of the pulley tooth gap. This obviously does not happen in reality and the belt tooth will instead be deformed by its abutment against the bottom of the toothed hatch. It is preferred that the depth of the pulley tooth gap be between 1% and 15% less than the depth of the belt tooth.

Förhållandet mellan bredden av remkuggens anliggningsyta (den bredd som representeras genom längden av den streckade linjen_59 mellan punkterna J ochK på fig. 4) och längden av linjeseqméntéÉ;ÅÉ'fäë'ÉÉedd som representeras genom längden av linjen BC på fig. 2) ligger enligt uppfinningen vid ett värde mellan cirka 15:1 och 3:1, dvs linjesegmentets längd utgör 6 % till 33 % av remkuggens bredd. un m 7 7813224-s Snittprofilen av urtaget 22 har en radie 52 som är mycket större än radierna 29 och 50 och har en medamunkt 55 som lig- ger utanför remskivanshuvudparti på ett mittlinje 54. Medel- punkterna för radierna 26, 27 ooh 55 ligger på samma eller i det närmaste samma cirklar 55 och 56 som är koncentriska med och ligger innanför en cirkel som förbinder linjesegmen- ten 51 på kuggtopparna. Cirklarna 55 och 56 ligger på ett radiellt avstånd innanför sistnämnda cirkel som är lika med eller mindre än 50 % av hela kuggdjupet. Hela kuggdjupet är det radiella avståndet mellan skärningen av linjesegmentet 51 och mﬁﬁíinjen 28, dvs. en punkt på toppcirkeln 57 och en cirkel som förbinder de radiellt inre punkterna av urtagen 22. Dessa punkter av urtaget 22 befinner sig där den av ra- dien 52 genererade bågen skär mittlinjen 54, dvs. en punkt på fotcirkeln 58.The ratio between the width of the abutment tooth abutment surface (the width represented by the length of the dashed line_59 between points J and K in Fig. 4) and the length of the line segment; ÅÉ'fäë'ÉÉedd represented by the length of the line BC in Fig. 2) is as follows the invention at a value between about 15: 1 and 3: 1, i.e. the length of the line segment constitutes 6% to 33% of the width of the belt tooth. un m 7 7813224-s The sectional profile of the recess 22 has a radius 52 which is much larger than the radii 29 and 50 and has a median point 55 which lies outside the pulley main portion on a center line 54. The center points of the radii 26, 27 and 55 are on the same or almost the same circles 55 and 56 which are concentric with and lie within a circle connecting the line segments 51 on the tooth tips. The circles 55 and 56 are at a radial distance within the latter circle which is equal to or less than 50% of the entire tooth depth. The entire tooth depth is the radial distance between the intersection of the line segment 51 and the line 28, i.e. a point on the top circle 57 and a circle connecting the radially inner points of the recesses 22. These points of the recess 22 are located where the arc generated by the radius 52 intersects the center line 54, i.e. a point on the foot circle 58.

Urtaget 22 begränsas av en cirkelbåge med radien 52 och medelpunkten 55 pà mittlinjen 54. Bågen 22 kan skära bågen 24 på en sida av urtaget och skära bàgen 25 på motsatt sida av urtaget. Profilen av remskivan från skärningen av linje- segmentet 51 med mittlinjen 28 till en motsvarande skärning av en närliggande kugg och dess mittlinje upprepas utmed remskivans omkrets och begränsar på detta sätt remskivans profil.The recess 22 is bounded by a circular arc with the radius 52 and the center point 55 on the center line 54. The arc 22 can cut the arc 24 on one side of the recess and cut the arc 25 on the opposite side of the recess. The profile of the pulley from the intersection of the line segment 51 with the center line 28 to a corresponding intersection of an adjacent tooth and its center line is repeated along the circumference of the pulley and in this way limits the profile of the pulley.

Hela djupet av remskivans urtag (kuggluoka) är lika med avståndet utmed mittlinjen 54 mellan skärningen av linjen 54 med toppeirkeln 57 och med fotoirkeln 58. Såsom visat på fig. 2 är hela djupet av urtaget lika med summan av längden av radien 52 och avståndet d. Företrädesvis underskrider hela djupet av remskivans urtag ej med mer än 15 % djupet av den remkugg som ingriper med remskivans urtag. Remkuggen kommer därvid att under hoptryckning anligga mot urtaget 22. De re- lativa dimensionerna av djupet av remskivans urtag och djupet av remkuggen kan i ytterligare utföringsformer anpassas en- ligt US-patentskriften 5 756 091.The entire depth of the pulley recess (cogluoka) is equal to the distance along the center line 54 between the intersection of the line 54 with the top circle 57 and with the photo circle 58. As shown in Fig. 2, the entire depth of the recess is equal to the sum of the length of the radius 52 and the distance d Preferably, the entire depth of the pulley recess does not fall by more than 15% the depth of the belt tooth which engages with the pulley recess. The belt tooth will then abut against the recess 22 under compression. The relative dimensions of the depth of the pulley recess and the depth of the belt tooth can in further embodiments be adapted in accordance with U.S. Pat. No. 5,756,091.

Vid utformningen av remskivans urtag och kugg är det önskvärt att den båge som begränsar urtaget 22 ansmyger sig jämnt till bâgarna 24 och 25. För att åstadkomma en jämn övergång från denna båge 22 och bågarna 24 eller 25 utmed kuggtoppen kan det vara lämpligt att införa en anslutnings- linje. Denna anslutningslinje kan vara liknande linjesegmen- 7813224-8 8 í5 ao “S tet 51.In designing the recess and tooth of the pulley, it is desirable that the arc defining the recess 22 be flattened evenly to the arches 24 and 25. In order to provide a smooth transition from this arc 22 and the arches 24 or 25 along the tooth top, it may be appropriate to insert a connection line. This connection line may be similar to the line segment 78 51224-8 8 í5 ao “S tet 51.

EXENPEL För att jämföra en kuggremstransmission med remskivor enligt uppfinningen med en kuggremstransmission med konven- tionella remskivor har man gått tillväga på följande sätt.EXAMPLE In order to compare a timing belt transmission with pulleys according to the invention with a timing belt transmission with conventional pulleys, the procedure has been as follows.

Flera positiva eller synkrona drivremmar tillverkades på konventionellt sätt med användning av konventionella materi- al. Alla remmarna utfördes av neoprengummi med nylonväv över remkuggarna, och innehöll ett dragelement av fiberglastråd beläget väsentligen på remkuggarnas fotcirkel. Remmarna pro- vades dynamiskt på kuggremskivor med avpassade dimensioner och form såsom närmare beskrives nedan.Several positive or synchronous drive belts were manufactured in a conventional manner using conventional materials. All the belts were made of neoprene rubber with nylon fabric over the belt teeth, and contained a traction element of fiberglass wire located substantially on the foot circle of the belt teeth. The belts were tested dynamically on toothed pulleys with adapted dimensions and shape as described in more detail below.

Tre remtransmissioner provades. Dessa är betecknade A, B och C.Three belt transmissions were tested. These are designated A, B and C.

Transmission A omfattar remmar och remskivor utförda helt i enlighet med US-patentskriften 5 756 091. Dessa rem- mar och remskivor säljes på marknaden av Uniroyal, Inc. ' under benämningen 8 mm pitch Powergrip HTDQQ Belt and Pulley system.Transmission A comprises belts and pulleys made entirely in accordance with U.S. Patent No. 5,756,091. These belts and pulleys are marketed by Uniroyal, Inc. under the name 8 mm pitch Powergrip HTDQQ Belt and Pulley system.

Arton provremmar tillverkades med följande dimensioner mätta i remmens längdriktning mellan remskivorna: delning mel- lan remkuggar 8,00 mm; bredd av remkugg 6,60 mm; avstånd mel- lan remkuggar 1,40 mm; djup av remkugg 5,45 mm. Remmarna var mm breda och hade 956 mm delningslängd.Eighteen test belts were manufactured with the following dimensions measured in the longitudinal direction of the belt between the pulleys: pitch between belt teeth 8.00 mm; width of belt tooth 6.60 mm; distance between belt teeth 1.40 mm; depth of belt tooth 5.45 mm. The straps were mm wide and had a split length of 956 mm.

Remskivorna hade ett kuggdjup av 5,60 mm och var väsent- ligen konjugatskivor till remkuggarna. Såsom visat i patent- skriften hade kuggtopparna en profil i längdsnitt avgränsad av två cirkelbågar förbundna genom ett linjesegment. Linje- segmentet hade en längd av 0,28 mm. I den resulterande rem- transmissionen utgör linjesegmentet 4,2 % av remkuggens bredd.The pulleys had a tooth depth of 5.60 mm and were essentially conjugate discs for the belt teeth. As shown in the patent, the tooth tips had a longitudinal section delimited by two arcs connected by a line segment. The line segment had a length of 0.28 mm. In the resulting belt transmission, the line segment constitutes 4.2% of the belt tooth width.

Transmission B motsvarar transmission A med undantag av att remkuggens djup är ökat med 0,50 mm (8,9 %) till 5,75 mm. Detta svarar mot uppgifterna i US-patentskriften 4 057 485.Transmission B corresponds to transmission A except that the depth of the belt rack is increased by 0.50 mm (8.9%) to 5.75 mm. This corresponds to the information in U.S. Patent 4,057,485.

Sju provremmar tillverkades.Seven test straps were manufactured.

Transmission C är utförd enligt föreliggande uppfinning.Transmission C is made according to the present invention.

Remmen har samma dimensioner som remmen i transmission A.The belt has the same dimensions as the belt in transmission A.

Remskivans kugg har ett djup av 5,5 mm; remskivans urtag (kugglucka) har en krökningsradie av 2,70 mm. Linjesegmentet har en längd av 0,51 mm.The tooth of the pulley has a depth of 5.5 mm; the recess of the pulley (toothed hatch) has a radius of curvature of 2.70 mm. The line segment has a length of 0.51 mm.

Tabell l visar som jämförelse huvuddimensionerna av 7813224-8 transmissionerna A, B och C och resulterande hoptryckning av remkuggarna. rem kuggbredd mm rem kuggdjup mm remskiva kuggájup mm linjesegment linjesegment längd mm (som procent kuggbredd) TABELL I Transmissioner å E 9 6,60 6,60 6,60 ,43 3,75 5,43 ,60 5,60 5,50 längd mm 0,28 0,28 0,51 BKV" IGIHHXSIIS 4,2 % 4,2 % 7,7 % o % 5,4 % 5,7 % hoptryckning remkugg Hoptryckningen utgör: (rem kuggdjup - remskiva kuggdjup) / remskiva kuggdjup.Table 1 shows for comparison the main dimensions of the transmissions A, B and C and the resulting compression of the belt teeth. belt tooth width mm belt tooth depth mm belt pulley tooth depth mm line segment line segment length mm (as percentage tooth width) TABLE I Transmissions å E 9 6.60 6.60 6.60, 43 3.75 5.43, 60 5.60 5.50 length mm 0.28 0.28 0.51 BKV "IGIHHXSIIS 4.2% 4.2% 7.7% o% 5.4% 5.7% compression belt gear The compression is: (belt tooth depth - belt pulley tooth depth) / belt pulley tooth depth .

Varje provrem monterades pà en viktsbelastad böjnings- provare med en drivande och en driven kuggremskiva med en ytterdiameter av 54,86 mm. Den drivande remskivan kördes med 550 rpm med en kraft mellan remskivornas axlar av 115 kp.Each test belt was mounted on a weight-loaded bending tester with a driving and a driven timing belt pulley with an outer diameter of 54.86 mm. The driving pulley was driven at 550 rpm with a force between the shafts of the pulleys of 115 kp.

Provet kördes vid rumstemperatur. Remmarna provades till brott där ej annat angives. Provtiden för remmarna i varje grupp fram till brott angives i tabell II.The sample was run at room temperature. The straps were tested for offenses unless otherwise stated. The test time for the belts in each group up to the break is given in Table II.

TABELL II Provtid, timmar A B C 85,4 59,0 298,4 (provet av- brutet 46,9 117,2 690,7 65,5 99,1 187,6 75,7 12098 25524 54,2 258,5 medeltal 65,1 99,0 545,1 Provet upprepades i en provkammare vid 8800 temperatur.TABLE II Test time, hours ABC 85.4 59.0 298.4 (test interrupted 46.9 117.2 690.7 65.5 99.1 187.6 75.7 12098 25524 54.2 258.5 average 65.1 99.0 545.1 The test was repeated in a test chamber at 8800 temperature.

Resultaten framgår av tabell III.The results are shown in Table III.

L Poem em.L Poem em.

LITYÄ.-. lO , 7 81 3224- 8 mmsmt 111 Provtid, timmar A B o 95,0 118,2 196,2 87,9 98,5 105,? 82,0 ll7,5 129,5 105,4 171,8 'meaeltai 91,6 111,4 162,0 LO .N O #0 Resultaten enligt tabell II och IIIvisar tydligt att transmission C med relationen remskiva/rem enligt uppfin- ï ningen ger en påfaﬂande förbättrad livslängd av remmen jäm- fört med transmissionerna A och B. Denna förbättring fram- kommer såväl vid normal rumstemperatur som vid accelererade prov utförda vid förhöjd temperatur av 8800.LITYÄ.-. 10, 7 81 3224- 8 mmsmt 111 Test time, hours A B o 95.0 118.2 196.2 87.9 98.5 105 ,? 82.0 ll7.5 129.5 105.4 171.8 'meaeltai 91.6 111.4 162.0 LO .NO # 0 The results according to Tables II and III clearly show that transmission C with the relationship pulley / belt according to the invention The result is a noticeably improved life of the belt compared to transmissions A and B. This improvement occurs both at normal room temperature and at accelerated tests performed at an elevated temperature of 8800.

Den enda påfallande variabeln vid de jämförande proven var förhållandet remskivedimensioner till remdimensioner.The only striking variable in the comparative tests was the ratio of pulley dimensions to belt dimensions.

Transmissionen B hade remkuggar med större djup än djupet av tillhörande spår (kugglucka) i remskivan. Qransmissionen C hade även remkuggar med större djup än djupet av tillhörande spår i remskívan. Längden av remskivans linjesegment i transmission C var emellertid väsentligt större än remskivans linjesegment i transmission A eller B. Remskivorna i trans- mission A och B hade otillräcklig längd av linjesegmentets ut- förande att remmen underkastades för stor spänning vid drag- D elementet. Denna spänning medförde nedslitning av remmen mel- lan remkuggarna och uppträdande brott uppträdde väsentligen som resultat av för stor förslitning i nämnda område.The transmission B had belt teeth with a depth greater than the depth of the associated groove (tooth gap) in the pulley. The transmission C also had belt teeth with a greater depth than the depth of the associated grooves in the pulley. However, the length of the pulley line segment in transmission C was significantly greater than the pulley line segment in transmission A or B. The pulleys in transmissions A and B had insufficient length of the line segment design that the belt was subjected to excessive tension at the traction D element. This tension caused wear of the belt between the belt teeth and breakage occurred mainly as a result of excessive wear in the said area.

Remskivorna i transmission G hade linjesegment av till- räcklig längd för att fördela belastningen över en större yta och därmed minska spänningen i området mellan remkuggar- na. Förslitningsn i detta område av remmen minskades därmed, och remmens livslängd ökades påfallande både vid normal rums- temperatur och förhöjd temperatur.The pulleys in transmission G had line segments of sufficient length to distribute the load over a larger area and thereby reduce the tension in the area between the belt teeth. The wear in this area of the belt was thus reduced, and the life of the belt was markedly increased both at normal room temperature and elevated temperature.

Den ovan beskrivna remskivan kan användas i kombination med kuggremmar av annat utförande än kuggremmarna enligt US- patentskrifterna 3 756 091 och 4 037 485. Längdsnittet av remkuggarna kan ha en profil som är trapetsformad, krökt eller kilformad eller en kombination eller modifiering av dessa profiler. Remmen kan även ha kuggar på båda sidor av dragelementetl 1?()<)§š cëﬁššåšíïïïâThe pulley described above can be used in combination with timing belts of a design other than the timing belts according to U.S. Pat. Nos. 3,756,091 and 4,037,485. The longitudinal section of the pulley teeth may have a profile which is trapezoidal, curved or wedge-shaped or a combination or modification of these profiles. The belt may also have teeth on both sides of the traction elementl 1? () <) §Š cë ﬁ ššåšíïïïïâ

Claims

10 15 20 25 30 11 7813224-8 PATENT REQUIREMENTS

Timing belt transmission comprising at least one small diameter timing belt pulley in combination with a flexible timing belt with pulley teeth, the profile of the pulley teeth being limited by substantially circular arches and the pulley teeth having rounded tooth tips, characterized in that the pulley teeth (21) comprise teeth. are connected over recesses (22) between the teeth, that each tooth tip in longitudinal section has a profile which is partly delimited by two substantially circular arcs (24, 25) whose center points are at a distance from each other and respectively on the same side of the center line of the tooth tip. (28) as an associated arch, that the outer portion of the tooth tip between the two arches (24, 25) is limited by a line segment (31) whose length is 6% to 33% of the width of the belt tooth (49), and the outer portion of the recess (22) between the teeth of the pulley and the inner portion of this recess is less than the depth of the belt teeth (49) which do not engage the pulley.

Timing belt transmission according to Claim 1, characterized in that the line segment (31) delimiting the pulley teeth is circular arc-shaped.

Timing belt transmission according to claim 1, characterized in that the pulley teeth limiting the arcs (24, 25) tangent to the line segment (31) where they intersect the line segment.

Timing belt transmission according to claim 1, characterized in that the line segment (31) limiting the pulley teeth is rectilinear. Pooa oUALI ﬂ i fs1s224-s 12

Timing belt transmission according to Claim 1, characterized in that the longitudinal sectional profile of the recess (32) between the pulley teeth is limited by a substantially circular arc.

Timing belt transmission according to Claim 1, characterized in that the belt teeth (49) in contact with the pulley abut under compression against the recesses (22) in the pulley.

Timing belt transmission according to claim 6, characterized in that the recesses (22) in the pulley do not have a conjugate shape to the belt teeth (49).

Timing belt transmission according to Claim 6, characterized in that the line segment (31) delimiting the pulley teeth is circular arc-shaped.

Timing belt transmission according to claim 6, characterized in that the pulley teeth limiting the arcs (24, 25) tangent to the line segment (31) where they intersect it.

Timing belt transmission according to claim 6, characterized in that the line segment (31) delimiting the pulley teeth is rectilinear.

Timing belt transmission according to Claim 6, characterized in that the longitudinal sectional profile of the recess (22) between the pulley teeth is limited by a substantially circular arc.