專利名稱：具有擴(kuò)展元件的可變直徑皮帶輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到可變直徑皮帶輪的領(lǐng)域，特別是帶有多個(gè)呈圓形排列的、分立的皮帶支撐元件的可變直徑皮帶輪。
庫(kù)姆(Kumm)在美國(guó)專利號(hào)4，295，836，4，591，351和4，768，966中所描述的那種可變直徑皮帶輪有多個(gè)圍繞一旋轉(zhuǎn)軸呈圓形排列的帶支撐件。該圓形的直徑是可變直徑皮帶輪的有效直徑，并且由于在兩對(duì)支持帶支撐件端部的并列的盤(pán)元件之間的旋轉(zhuǎn)定位作用，該直徑的大小可以改變。帶支撐件在該圓形的圓周上等間距布置，并只能在空間間隔的位置上與傳動(dòng)帶成線性接觸。結(jié)果，與傳動(dòng)帶接合的面，在效果上等同于帶有較尖棱角的，具有多個(gè)平的帶接合面的多面輪。

圖1是一個(gè)放大的實(shí)例，其中圓形10由六個(gè)等間距排列的帶支撐件12構(gòu)成，這些帶支撐件12實(shí)際上占據(jù)著一個(gè)多面幾何圖形14的角位置，在圖1中這個(gè)多面幾何形為一個(gè)六邊形。與該六邊形表面接合的傳動(dòng)帶16在各個(gè)帶支撐件處將經(jīng)受較大的彎曲，其曲率大于由六個(gè)帶支撐件12所限定的圓形10的曲率。這將在傳動(dòng)帶上引起過(guò)大的應(yīng)力并減少其壽命。由空間間隔的帶支撐件導(dǎo)致的多面型效果還會(huì)導(dǎo)致在傳動(dòng)帶與皮帶輪交界面上產(chǎn)生過(guò)大的噪音。
本發(fā)明著眼于跨越各個(gè)帶支撐件之間的空間的擴(kuò)展元件，并為傳動(dòng)帶16提供了一個(gè)消除尖角的帶接合面，使可變直徑的皮帶輪的帶接合面更接近一個(gè)圓柱面。
本發(fā)明是對(duì)一種可變直徑皮帶輪的改進(jìn)，該皮帶輪具有一對(duì)空間間隔的邊部元件，多個(gè)呈圓形分布于該空間間隔的邊部元件之間并被其支持的帶支撐元件和用于使該帶支撐件在最大和最小徑向位置之間產(chǎn)生徑向位移的裝置。這種改進(jìn)在于多個(gè)在相鄰的帶支撐件之間聯(lián)接的擴(kuò)展元件。每個(gè)帶支撐件與至少兩個(gè)擴(kuò)展元件可轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，并且該至少兩個(gè)擴(kuò)展元件與至少一個(gè)相鄰的帶支撐件滑動(dòng)聯(lián)接。每個(gè)擴(kuò)展元件有一個(gè)凸起的外表面，以提供與傳動(dòng)帶接合的通常的圓柱面。
本發(fā)明的目的是一個(gè)可變直徑的皮帶輪，它消除了傳動(dòng)帶和皮帶輪交界面上的突然彎曲，從而減小了傳動(dòng)帶的疲勞和過(guò)度應(yīng)力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是一個(gè)可變直徑的皮帶輪，它具有多個(gè)擴(kuò)展元件聯(lián)接在相鄰的帶支撐件之間，并在其間形成一個(gè)彎曲的表面。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是一個(gè)可變直徑皮帶輪，它具有多個(gè)擴(kuò)展元件聯(lián)接在相鄰的撐帶件之間，并提供一個(gè)用于與傳動(dòng)帶接合的通常的圓柱面。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是一個(gè)可變直徑皮帶輪，它具有多個(gè)擴(kuò)展元件排列在相鄰的帶支撐件之間，各擴(kuò)展元件具有一個(gè)分段的外部輪廓，當(dāng)帶支撐件處于最大和最小徑向位置時(shí)，該外部輪廓為傳動(dòng)帶提供了一個(gè)通常的圓柱面。通過(guò)結(jié)合附圖閱讀本說(shuō)明書(shū)，本發(fā)明的這些和其它目的將更加明確。
圖1是一個(gè)傳動(dòng)帶圍繞一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的可變直徑皮帶輪的路徑的剖面?zhèn)纫晥D;
圖2是在圖3中2-2線方向上，一個(gè)具有聯(lián)接在相鄰的帶支撐件之間的多個(gè)擴(kuò)展元件的可變直徑皮帶輪的剖面?zhèn)纫晥D;
圖3是一個(gè)該可變直徑皮帶輪的展開(kāi)的端視圖，顯示了當(dāng)帶支撐件在最大徑向位置時(shí)，擴(kuò)展元件在邊部元件之間的布置;
圖4是顯示該擴(kuò)展元件細(xì)節(jié)的側(cè)視圖;
圖5是一個(gè)該可變直徑皮帶輪的展開(kāi)的端視圖，顯示了當(dāng)該帶支撐件位于最小徑向位置時(shí)該擴(kuò)展元件的位置。
在庫(kù)姆(Kumm)的美國(guó)專利號(hào)4，295，836中所描述的可變直徑皮帶輪中，多個(gè)帶支撐件呈圓形分布被支撐在一對(duì)空間間隔的邊部元件之間。每個(gè)邊部元件由一對(duì)相鄰的盤(pán)狀件構(gòu)成，各盤(pán)狀件有多個(gè)導(dǎo)向槽。使導(dǎo)向槽徑向延伸的路徑在相鄰的盤(pán)狀件上彎曲方向相反，因此，在一個(gè)盤(pán)狀件上的各導(dǎo)向槽與相鄰盤(pán)狀件上的一個(gè)導(dǎo)槽交叉。其結(jié)果是，這些導(dǎo)向槽形成多個(gè)呈一個(gè)圓形的通孔。
帶支撐件的端部支撐在這些通孔中，形成一個(gè)分段的傳動(dòng)帶接合面。由于這些導(dǎo)向槽彎曲方向相反，一個(gè)盤(pán)狀元件相對(duì)于其相鄰的盤(pán)狀元件的旋轉(zhuǎn)將引起導(dǎo)向槽互相交叉點(diǎn)的徑向位置產(chǎn)生徑向位移，因此，引起帶支撐件的位置產(chǎn)生徑向位移，改變可變直徑皮帶輪的有效直徑。
現(xiàn)在參考圖2，該圖示出了一個(gè)沿圖3中2-2線截取的可變直徑皮帶輪的剖面?zhèn)纫晥D，圖中顯示了多個(gè)位于其最外和最內(nèi)徑向位置的帶支撐件12。這些帶支撐件12與庫(kù)姆(Kumm)在美國(guó)專利號(hào)4，295，836中所描述的帶支撐件相類似，所不同的是它們并不直接與傳動(dòng)帶16接合。由于在圖2中示出的帶支撐件12與庫(kù)姆(Kumm)所描述的并在圖1中繪出的帶支撐件12類似，在圖2和后面的附圖中將使用相同的參考編號(hào)來(lái)標(biāo)明帶支撐件。在構(gòu)成各邊部元件的那對(duì)相鄰盤(pán)狀件的導(dǎo)向槽在圖2中被省略，因?yàn)槠湮恢煤托螤顚?duì)本發(fā)明并不重要。
當(dāng)帶支撐件12位于最外的徑向位置，即帶支撐件沿圓18分布時(shí)，多個(gè)擴(kuò)展元件22聯(lián)接在相鄰的帶支撐件12之間，并跨過(guò)其間的空隙。這些擴(kuò)展元件22排列成多個(gè)完全沿著圓18延伸的排。在圖3所示的實(shí)施例中，有十一排擴(kuò)展元件22充填在邊部元件24和26之間。擴(kuò)展元件的排數(shù)取決于邊部元件24和26的間隔和各擴(kuò)展元件22的厚度。
如圖3所示，擴(kuò)展元件22以排列成一個(gè)在邊部元件24和26之間的單一重復(fù)圖形為佳。在這個(gè)優(yōu)先的實(shí)施例中，一些擴(kuò)展元件22，如那些用參考編號(hào)22′表示的，與由參考編號(hào)22標(biāo)明的擴(kuò)展元件反向延伸。還優(yōu)先選用左半部的圖形為右半部圖形映象的排列型式，這樣的擴(kuò)展元件的排列型式不會(huì)有在傳動(dòng)帶上產(chǎn)生一個(gè)橫向力并使其移向一個(gè)邊部元件或另一邊部元件的趨勢(shì)。對(duì)本技術(shù)熟知的人將認(rèn)識(shí)到，擴(kuò)展元件22沿帶支撐件12的橫向布置有許多其它方式，它們與圖3所示的方式等效。
擴(kuò)展元件的細(xì)節(jié)在圖4中示出。該擴(kuò)展元件有一個(gè)通?；⌒蔚男螤?，該弧形有一個(gè)凸起的上表面和一個(gè)凹下的下表面。每個(gè)擴(kuò)展元件22的一端有一個(gè)樞孔28，另一端有一個(gè)弧形槽30。帶支撐件穿過(guò)擴(kuò)展元件的樞孔28，使擴(kuò)展元件22與帶支撐件12可轉(zhuǎn)動(dòng)連接?；⌒尾?0在與樞孔28相對(duì)的一邊開(kāi)口。當(dāng)帶支撐件12位移到如圖2所示的最小徑向位置時(shí)，弧形槽30的曲率半徑基本上與由帶支撐件12構(gòu)成的圓形42的半徑相同。當(dāng)帶支撐件12在它們最小徑向位置時(shí)，弧形槽30的開(kāi)口端使其能夠接受至少一個(gè)第二帶支撐件12?；⌒尾?0的開(kāi)口端提供了斜角38和40，使得當(dāng)由帶支撐件12形成的圓的直徑向其最小值減小時(shí)，第二帶支撐件12容易進(jìn)入弧形槽30。
擴(kuò)展元件22的外凸起面具有一分段的輪廓。擴(kuò)展元件22外表面的兩個(gè)端段32和34有一曲率半徑，當(dāng)帶支撐件12處于完全收縮或最小徑向位置時(shí)，該曲率半徑與由擴(kuò)展元件22形成的表面的切圓44的半徑相一致。該外表面的中段36有一個(gè)曲率半徑，當(dāng)帶支撐件12處于完全延伸或最大徑向位置時(shí)，該曲率半徑與由擴(kuò)展元件22形成的表面的切圓46的半徑相一致。
可以看出，擴(kuò)展元件22形成了一個(gè)通常的圓柱形的傳動(dòng)帶接合面，并消除了現(xiàn)有技術(shù)所描述的實(shí)施例中的、由于傳動(dòng)帶16直接與帶支撐件12接合而產(chǎn)生急劇彎曲所引起的傳動(dòng)帶的過(guò)度疲勞。該擴(kuò)展元件還明顯地減少了在傳動(dòng)帶與皮帶輪接合面處產(chǎn)生的噪音。
圖5顯示了當(dāng)帶支撐件12處于最小徑向位置時(shí)擴(kuò)展元件22的位置。
在圖3和圖5中，為了簡(jiǎn)化顯示擴(kuò)展元件22沿帶支撐件12的橫向布置，將擴(kuò)展元件22以展開(kāi)的平面形式顯示。在這個(gè)展開(kāi)的形式中，由擴(kuò)展元件形成的圓柱面被展平，從而更清楚地顯示各個(gè)擴(kuò)展元件之間的間隔和聯(lián)系。
可以看出，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域熟知的人能夠構(gòu)想出與附圖中所示的和說(shuō)明書(shū)中所討論的不同的擴(kuò)展元件的結(jié)構(gòu)，而不離開(kāi)這里所公開(kāi)的和在附屬的權(quán)利要求中所提出的精神。
權(quán)利要求
1.一種可變直徑的皮帶輪，具有一對(duì)空間間隔的邊部元件，多個(gè)支撐于所述空間間隔的邊部元件之間并呈圓形排列的帶支撐件，以及用于在一個(gè)最大和一個(gè)最小的徑向位置之間徑向移動(dòng)所述帶支撐件的裝置，其特征在于包括多個(gè)擴(kuò)展元件，其中各所述帶支撐件與至少所述多個(gè)擴(kuò)展元件的兩個(gè)所述擴(kuò)展元件可轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，并且該所述至少兩個(gè)所述擴(kuò)展元件至少與一個(gè)相鄰的帶支撐件滑動(dòng)聯(lián)接，所述的多個(gè)擴(kuò)展元件的每一個(gè)所述擴(kuò)展元件有一個(gè)凸起的外表面，以提供一個(gè)通常的圓柱面的傳動(dòng)帶接合面。
2.一種如權(quán)利要求1所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述的多個(gè)擴(kuò)展元件的每個(gè)擴(kuò)展元件在一端有一個(gè)用于接受穿入其中并可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接一個(gè)所述帶支撐件的孔，在另一端有一個(gè)用于可滑動(dòng)地接受一個(gè)相鄰的帶支撐件的弧形槽。
3.一種如權(quán)利要求2所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述弧形槽在該擴(kuò)展元件上與所述一端相反的一端有一個(gè)開(kāi)口端，當(dāng)所述帶支撐件位于其最小徑向位置時(shí)，使一個(gè)第二帶支撐件能夠進(jìn)入所述弧形槽內(nèi)。
4.一種如權(quán)利要求3所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述弧形槽的所述開(kāi)口端做成斜角形，以引導(dǎo)所述第二帶支撐件進(jìn)入所述弧形槽。
5.一種如權(quán)利要求1所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述凸起外表面被分成至少二段，至少所述兩段的每一段具有不同的曲率半徑。
6.一種如權(quán)利要求1所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述凸起外表面分為一個(gè)第一段，一個(gè)中間段和一個(gè)第三段，其中所述第一和第三段的曲率半徑相同，所述中間段的曲率半徑大于所述第一和第三段的曲率半徑。
7.一種如權(quán)利要求1所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述多個(gè)擴(kuò)展元件在所述一對(duì)空間間隔的邊部元件之間，以預(yù)定的形式排列成多排。
8.一種如權(quán)利要求7所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述的預(yù)定形式為對(duì)稱于所述一對(duì)空間間隔的邊部元件之間的中線。
9.一種如權(quán)利要求8所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述多個(gè)排中的一些預(yù)定排里的全部所述擴(kuò)展元件從與其相聯(lián)的帶支撐件向所述相鄰帶支撐件以順時(shí)針?lè)较蜓由欤龆鄠€(gè)排中的其余排里的全部擴(kuò)展元件繞由所述多個(gè)帶支撐件形成的所述圓形以逆時(shí)針?lè)较蛳蛩鱿噜弾е渭由臁?br> 10.一種用于在一個(gè)可變直徑皮帶輪的帶支撐件之間形成一個(gè)弧形面的擴(kuò)展元件，包括一個(gè)具有一對(duì)通常平行的平面，一個(gè)凸起的外緣和一個(gè)凹下的內(nèi)緣的腎狀的盤(pán);一個(gè)在一端穿過(guò)所述盤(pán)的樞孔，用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地接受一個(gè)所述帶支撐件，所述樞孔的軸垂直于所述通常平行的一對(duì)平面;在所述盤(pán)的另一端，一個(gè)穿過(guò)所述盤(pán)的所述通常平行的一對(duì)平面的弧形槽，用于滑動(dòng)地接受一個(gè)相鄰帶支撐件。
11.一種與一個(gè)傳動(dòng)帶接合的可變直徑皮帶輪，包括一對(duì)具有一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)軸的空間間隔的邊部元件;多個(gè)呈圓形排列的支撐于所述空間間隔的邊部元件之間的帶撐支件;用于在一個(gè)最大徑向位置和一個(gè)最小徑向位置之間徑向移動(dòng)所述帶支撐件，以改變所述圓形直徑的裝置;多個(gè)擴(kuò)展元件，每個(gè)所述帶支撐件與至少所述多個(gè)擴(kuò)展元件之一可轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，并且至少所述多個(gè)擴(kuò)展元件之一與至少一個(gè)相鄰的帶支撐件滑動(dòng)聯(lián)接，所述多個(gè)擴(kuò)展元件中的每個(gè)所述擴(kuò)展元件具有一個(gè)凸起的外表面，提供了一個(gè)通常的圓柱面的傳動(dòng)帶接合面。
12.一種如權(quán)利要求11所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述帶支撐件有一個(gè)圓柱形的橫斷面，在所述多個(gè)擴(kuò)展元件中的每個(gè)所述擴(kuò)展元件的鄰近一端處有一個(gè)孔，穿過(guò)該孔可轉(zhuǎn)動(dòng)地接受一個(gè)所述帶支撐件，和一個(gè)在另一端的弧形槽，用于可滑動(dòng)地接受至少一個(gè)相鄰的帶支撐件。
13.一種如權(quán)利要求12所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，在所述擴(kuò)展元件與所述一端相對(duì)的一端，所述弧形槽有一個(gè)開(kāi)口端，以使當(dāng)所述帶支撐件位移到其最小徑向位置時(shí)第二帶支撐件能夠進(jìn)入所述弧形槽。
14.一種如權(quán)利要求13所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述弧形槽的所述開(kāi)口端做成斜角形，以引導(dǎo)所述第二帶支撐件進(jìn)入所述弧形槽。
15.一種如權(quán)利要求11所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述凸起外表面至少分為兩段，其中所述的至少兩段，每段有不同的曲率半徑。
16.一種如權(quán)利要求11所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述凸起的外表面分為一個(gè)第一段，一個(gè)中間段和一個(gè)第三段，每段的曲率半徑與其相鄰段是不同的。
17.一種如權(quán)利要求16所述的可變直徑皮帶輪，其特征在于，所述第一和第三段的曲率半徑等于當(dāng)所述帶支撐件位于其最小徑向位置時(shí)，由所述多個(gè)擴(kuò)展元件所形成的圓的半徑，所述中間段的曲率半徑等于當(dāng)所述帶支撐件位于最大徑向位置時(shí)由所述多個(gè)擴(kuò)展元件所形成的圓的半徑。
18.一種如權(quán)利要求11所述的可變直徑的皮帶輪，其特征在于，各帶支撐元件以一種預(yù)定的方式至少與兩個(gè)擴(kuò)展元件可轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，并至少與兩個(gè)不同的擴(kuò)展元件可滑動(dòng)聯(lián)接。
19.一種如權(quán)利要求18所述的可變直徑的皮帶輪，其特征在于，所述預(yù)定的方式為對(duì)稱于位于所述一對(duì)空間間隔的邊部元件之間的中心線。
20.一種如權(quán)利要求18所述的可變直徑的皮帶輪，其特征在于，所述的多個(gè)擴(kuò)展元件中的所述第一部分?jǐn)U展元件從與其可轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接的所述帶支撐件到一個(gè)相鄰的帶支撐件以順時(shí)針?lè)较蜓由?，所述的多個(gè)擴(kuò)展元件的所述其余部分?jǐn)U展元件從與其可轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接的所述帶支撐件到一個(gè)相鄰的帶支撐件以逆時(shí)針?lè)较蜓由臁?br> 全文摘要
一種可變直徑的皮帶輪，具有多個(gè)帶支撐元件以圓形排列于一對(duì)邊部元件之間。各邊部元件由一對(duì)相鄰的可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)狀件構(gòu)成。盤(pán)狀件有交叉的導(dǎo)向槽，由于盤(pán)狀件之間旋轉(zhuǎn)定位的作用，這些導(dǎo)向槽控制帶支撐件的徑向位置。擴(kuò)展元件置于相鄰的帶支撐件之間，為該可變直徑的皮帶輪提供一個(gè)通常的圓柱面的帶接合面。
文檔編號(hào)F16H55/54GK1048091SQ9010049
公開(kāi)日1990年12月26日 申請(qǐng)日期1990年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月13日
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