DE3844243A1 - Endloser transmissionsriemen - Google Patents
Endloser transmissionsriemenInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit endlosen Transmissionsriemen
und insbesondere mit endlosen Transmissionsriemen, die zur
Verwendung in stufenlos regelbaren Übertragungseinrichtungen
bzw. -getrieben der Kettenbauart verwendbar sind, bei denen
eine Anzahl von Verbindungsplatten zur Bildung einer endlosen
Anordnung miteinander verbunden sind.
Ein üblicher, endloser Riemen zur Verwendung bei stufenlos
regelbaren Getrieben der vorstehend genannten Bauform bil
det die nachstehend angegebene Übertragungseinrichtung.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen verschiedene Teile der Übertragungs
einrichtung.
Bei einem üblichen, endlosen Transmissionsriemen 1 ist eine
Anzahl von Verbindungsplatten 2 miteinander über eine Mehrzahl
von Bolzen verbunden, wobei Sätze 5 aus Verbindungsplatten 2
gebildet werden, und erste und zweite Blöcke 6 und 7 sind
an den Sätzen 5 angebracht. Jede Verbindungsplatte 2 hat Bol
zenöffnungen 2 a und 2 b, die an ihren beiden Enden in diesen
ausgebildet sind. Paare 3 von Bolzen gehen durch die Bolzen
öffnungen 2 a und 2 b, wodurch die Verbindungsplatten 2 abwech
selnd miteinander verbunden werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist jedes Paar 3 von Bolzen paar
weise vorgesehene Bolzen 3 a und 3 b auf, die Kontaktflächen P 1
haben, an denen die Bolzen 3 a und 3 b wechselweise in Wälz
kontakt kommen. Die Bolzen 3 a und 3 b gehen durch die Bolzen
öffnungen 2 a und 2 b, wobei ihre Kontaktflächen P 1 einander
zugewandt liegen. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat je
des Paar 3 von Bolzen eine Länge, die um eine vorbestimmte
Größe größer als die Breite der Sätze 5 der Verbindungsplatten
2 ist.
Jeder erste und zweite Block 6 und 7 hat einen Öffnungsabschnitt
6 b oder 7 b, durch die die Sätze 5 von Verbindungsplatten 2 ge
hen, und es sind konisch ausgebildete Flächen 6 c oder 7 c an den
linken und rechten Seiten des Blocks ausgebildet, wie dies aus
Fig. 1 zu ersehen ist, wobei diese Flächen derart ausgelegt
sind, daß sie in Kontakt mit den Riemenscheiben kommen. Bolzen
eingriffsausnehmungen 6 a oder 7 a zur Aufnahme der Paare 3 von
Bolzen sind in den Flächen der ersten und zweiten Blöcke 6 und
7 ausgebildet, die in Kontakt miteinander sind.
Ferner sind Halteeingriffsausnehmungen 6 e oder 7 e auf den linken
und rechten Seiten der jeweiligen ersten und zweiten Blöcke
6 oder 7 ausgebildet. Halteeinrichtungen 9 sind in den Halte
eingriffsausnehmungen 6 e oder 7 e aufgenommen, um ein Heraus
fallen der Paare 3 von Bolzen zu verhindern.
Der vorstehend genannte, endlose Transmissionsriemen ist dahin
gehend von Vorteil, daß die Bolzen zwangsläufig in Eingriff
mit den Verbindungsplatten sein können, und die V-Blöcke zwangs
läufig in Eingriff mit den Bolzen sein können, wobei diese zu
gleich gleichförmig relativ zu den Bolzen gebogen werden kön
nen, um hierdurch beträchtliche Verbesserungen im Hinblick auf
die Haltbarkeit und das Drehmomentübertragungsvermögen zu er
zielen.
Ein endloser Übertragungsriemen der vorstehend genannten Art
hat jedoch die folgenden Nachteile. Wie in den Fig. 5(a) und (b)
gezeigt ist, treten bei den Riemen Geschwindigkeitsänderungen,
Vibrationen und die Erzeugung von Geräuschen (Polygoneffekt)
auf, wenn der Riemen passend um die Riemenscheiben gelegt ist,
da eine große Anzahl von Segmenten, die jeweils der Länge der
Kettenleitung entsprechen, dem kreisförmigen Bogen angenähert
wird, der durch den Drehradius des Riemens bestimmt ist. In
den Fig. 5(a) und (b) stellen die Bezeichnungen Vx, r, ω,
V′x und R die Geschwindigkeit des Riemens in Umfangsrichtung,
den Radius des gebogenen Abschnitts des Riemens, die Winkelge
schwindigkeit, die horizontale Komponente der Umfangsgeschwin
digkeit und den Drehwinkel jeweils dar.
Wenn die Bolzen 3 a und 3 b einen gebogenen Abschnitt des Riemens
bilden, kann der Punkt ihres wechselweisen Wälzkontakts sich
zusätzlich verschieben, die Bolzen 3 a und 3 b können sich von
sich aus in radialer Richtung verschieben und die relative Lage
der Bolzen 3 a und 3 b und der Blöcke 6 und 7 kann sich infolge
der Drehung dieser Teile relativ zueinander verändern, wodurch
sich eine verstärkte Veränderung der Riemengeschwindigkeit,
Vibrationen und Geräusche ergeben.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwie
rigkeiten zu überwinden und einen endlosen Transmissionsriemen
bereitzustellen, welcher so stark wie möglich Änderungen der
Geschwindigkeit des Riemens, das Auftreten von Vibrationen und
die Erzeugung von Geräuschen verhindern kann, wenn der Riemen
in Eingriff mit den Riemenscheiben kommt, und der auch so
ausgelegt ist, daß die Bolzen, die einen gebogenen Abschnitt
des Riemens bilden, daran gehindert werden, daß sie Veränderun
gen der Geschwindigkeit des Riemens, Vibrationen oder irgend
welche Geräusche infolge der Verschiebung der Punkte des
wechselweisen Wälzkontakts zwischen den Bolzen, einer radialen
Verschiebung der Bolzen an sich oder Änderungen im Hinblick auf
die relative Lage der Bolzen und der Blöcke verursachen, die
auf irgendwelche relative Drehungen dieser Teile zurückzuführen
sind.
Hierzu zeichnet sich ein endloser Transmissionsriemen nach
der Erfindung durch folgendes aus: eine Mehrzahl von Blöcken,
die in Umfangsrichtung des Riemens angeordnet sind, eine
Mehrzahl von Paaren von Bolzen, die in Umfangsrichtung des Rie
mens angeordnet sind und mit den Blöcken zusammenarbeiten,
und eine Mehrzahl von Sätzen von Verbindungsplatten, wobei je
der Satz von Verbindungsplatten zwei benachbarte Paare der
Bolzen der Mehrzahl von Paaren von Bolzen verbindet.
Jeder Block hat eine Bolzeneingriffsausnehmung, die eine Um
fangskontaktfläche aufweist, die in Kontakt mit dem Bolzen
in Umfangsrichtung des Riemens kommen kann, und eine radiale
Kontaktfläche aufweist, die in Kontakt mit dem Bolzen in ra
dialer Richtung des Riemens kommen kann.
Jeder Bolzen hat eine Querschnittsgestalt, die man dadurch
erhält, daß man ununterbrochen eine sich hin- und hergehend
bewegende Fläche ausbildet, auf der der Bolzen in wechsel
weisen Kontakt mit dem anderen Bolzen des Paars kommt, wobei
eine erste gekrümmte Fläche vorgesehen ist, an der der Bolzen
in Kontakt mit dem Block in radialer Richtung kommt, eine zwei
te gekrümmte Fläche vorgesehen ist, an der der Bolzen in Kon
takt mit den Sätzen von Verbindungsplatten und mit dem Block
in Umfangsrichtung kommt, und eine Fläche vorgesehen ist, die
in Kontakt mit den Verbindungsplatten kommen kann und eine
leerlaufende Drehbewegung der Bolzen verhindern kann.
Die Abmessungen der radialen Kontaktfläche der Bolzeneingriffs
ausnehmungen jedes Blocks und die Abmessungen der Flächen des
jeweiligen Bolzens sind derart gewählt, daß, wenn der Riemen
in Eingriff mit den Riemenscheiben kommt, die Unterschiede so
gering wie möglich sind zwischen der Ge
samtverschiebung der Kontaktpunkte zwischen den Paaren von Bol
zen infolge ihres wechselweisen Wälzkontakts, der Verschiebung
der Bolzen an sich infolge ihres wechselweisen Wälzkontakts und
der relativen Verschiebung der Bolzen und der Blöcke infolge
ihrer Drehung relativ zueinander, einerseits, und anderer
seits der idealen Größe, um
die sich die Lage der Punkte des wechselweisen Kontakts zwi
schen den Paaren von Bolzen relativ zu der Lage des Drehra
dius des Riemens verschiebt, ohne daß eine Änderung der
Geschwindigkeit des Riemens oder eine Vibration auftritt.
Die sich hin- und hergehend bewegende Fläche jedes Bolzens
kann als eine gekrümmte Fläche ausgebildet werden, die einen
einzigen Krümmungsradius hat, wobei die Mittelpunkte der er
sten und zweiten gekrümmten Flächen des Bolzens auf der durch
den Bolzen gehenden radialen Mittellinie liegen.
Alternativ kann die sich hin- und hergehend bewegende Fläche
des Bolzens einen ersten, sich hin- und hergehend bewegenden
Flächenabschnitt aufweisen, der an einer Stelle in der Nähe
der durch den Bolzen gehenden Umfangsmittellinie liegt, und
einen zweiten, sich hin- und hergehend bewegenden Flächen
abschnitt aufweisen, der in der Nähe des ersten, sich hin- und
hergehend bewegenden Flächenabschnittes liegt und an einer
Stelle vorgesehen ist, die von der durch den Bolzen gehenden
Umfangsmittellinie entfernt liegt und einen größeren Krümmungs
radius als der erste, sich hin- und hergehend bewegende Flä
chenabschnitt hat, wobei die Mittelpunkte der ersten und zwei
ten gekrümmten Flächen des Bolzens auf der durch den Bolzen
gehenden radialen Mittellinie liegen.
Alternativ kann diese hin- und hergehend bewegende Fläche
als eine gekrümmte Fläche ausgebildet werden, die einen ein
zigen Krümmungsradius hat, wobei der Mittelpunkt der ersten
gekrümmten Fläche des Bolzens außerhalb der durch den Bolzen
gehenden radialen Mittellinie liegt.
Ferner kann die radiale Kontaktfläche der Bolzeneingriffsaus
nehmung, die in jedem Block ausgebildet ist, um ein Eingreifen
zwischen dem Block und dem Bolzen zu ermöglichen, entweder
horizontal oder derart ausgelegt sein, daß die offene Seite
der Ausnehmung dadurch vergrößert ist, daß die Fläche geneigt
verläuft oder dadurch, daß die Fläche als eine kreisförmige
Bogenfläche ausgebildet wird, deren Mittelpunkt entweder auf
der radial innenliegenden Seite oder der radial außenliegenden
Seite der Bolzeneingriffsausnehmung liegt.
Bei der vorstehend beschriebenen Auslegung nach der Erfindung
bewegen sich die Punkte des wechselweisen Kontakts zwischen
den Bolzen auf den idealen Ortslinien, wenn der Riemen in
Eingriff mit den Riemenscheiben kommt, so daß jegliche
vertikale Verschiebung der Kontaktpunkte beseitigt wird und
jegliche Änderung der Geschwindigkeit des Riemens, Vibratio
nen und Geräusche verhindert werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug
ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Querschnitt eines übli
chen, endlosen Transmissionsriemens,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Längsschnittansicht
des üblichen, endlosen Transmissionsriemens,
Fig. 3 eine Seitenansicht des üblichen Transmissions
riemens in Teilschnittdarstellung,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Sätze von Verbindungs
platten in einem geraden Abschnitt des Riemens,
Fig. 5(a) und (b) Ansichten zur Erläuterung des üblichen,
endlosen Transmissionsriemens,
Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Bolzens eines
endlosen Transmissionsriemens nach der Erfin
dung,
Fig. 7 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Lage der
Bolzen, wenn der Riemen in Eingriff mit der
Riemenscheibe kommt,
Fig. 8 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Lage eines
Blocks, wenn der Riemen in Eingriff mit der
Riemenscheibe kommt,
Fig. 9 eine Ansicht zur Verdeutlichung der idealen
Ortslinie der Kontaktpunkte zwischen den Bolzen,
wenn der Riemen in Eingriff mit der Riemenscheibe
kommt,
Fig. 10 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer zweiten
Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 11 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer dritten
Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht eines Bolzeneingriffs
ausnehmungsabschnitts eines Blocks, der bei den
ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsformen
nach der Erfindung Verwendung findet,
Fig. 13 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer vierten
Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 14 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer fünften
Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 15 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer sechsten
Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 16 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen dem Drehwinkel R des Riemens und der
Verschiebungsgröße,
Fig. 17 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs,
den man bei der zweiten Ausführungsform erhält,
Fig. 18 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs,
den man bei der dritten Ausführungsform erhält,
Fig. 19 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs,
den man bei der vierten Ausführungsform erhält,
Fig. 20 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs,
den man bei der fünften Ausführungsform erhält,
Fig. 21 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs,
den man bei der sechsten Ausführungsform erhält,
Fig. 22 eine Seitenansicht eines endlosen Transmissions
riemens in Teilschnittdarstellung, für den die
Erfindung bestimmt ist,
Fig. 23 eine Vorderansicht auf eine Querschnittsansicht
eines endlosen Transmissionsriemens, der in Fig. 22
gezeigt ist,
Fig. 24 eine Seitenansicht eines weiteren endlosen Trans
missionsriemens in Teilschnittdarstellung, für
den die Auslegung nach der Erfindung bestimmt ist,
Fig. 25 eine Vorderansicht auf eine Querschnittsansicht
eines endlosen Transmissionsriemens, der in
Fig. 24 gezeigt ist,
Fig. 26 eine Seitenansicht eines weiteren endlosen Trans
missionsriemens in Teilschnittdarstellung, für
den die Auslegung nach der Erfindung bestimmt
ist,
Fig. 27 eine Vorderansicht einer Querschnittsansicht
eines endlosen Transmissionsriemens, der in
Fig. 26 gezeigt ist,
Fig. 28 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen der Änderung der Riemengeschwindigkeit
und dem Unterschied zwischen der Gesamtheit der
verschiedenen Verschiebungsgrößen und der idea
len Verschiebungsgröße,
Fig. 29 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen dem Geräuschpegel und dem Unterschied
zwischen den gesamten verschiedenen Verschiebungs
größen und der idealen Verschiebungsgröße, und
Fig. 30 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen dem Geschwindigkeitsänderungsverhältnis
und dem stufenlos regelbaren Drehmomentübertragungs
verhältnis (CVT).
Bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung werden nach
stehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 ist mit 11 ein Bolzen
bezeichnet. Die Querschnittsgestalt des Bolzens 11 ist zylin
drisch bezüglich der Mittellinie 12, die in Umfangsrichtung
des zugeordneten Riemens verläuft, wobei die beiden symme
trischen Teile des Querschnitts oberhalb und unterhalb der
Linie 12 liegen.
Die Querschnittsgestalt des Bolzens 11 erhält man dadurch,
daß man kontinuierlich eine sich hin- und hergehend bewegen
de Fläche R 1 ausbildet, auf der der Bolzen in Kontakt mit
anderen Bolzen kommt, der zu ein und demselben Paar von Bolzen
gehört, eine erste gekrümmte Fläche R 2 ausbildet, auf der der
Bolzen in Kontakt mit dem zugeordneten Block in radialer Rich
tung des Riemens kommt, eine zweite gekrümmte Fläche R 3 aus
bildet, auf der der Bolzen in Kontakt mit den zugeordneten
Sätzen von Verbindungsplatten und mit dem Block in Umfangs
richtung kommt, und eine ebene Fläche L 1 ausbildet, die in
Kontakt mit den Verbindungsplatten kommen kann und eine leer
laufende Drehbewegung des Bolzens 11 verhindert.
Die erste gekrümmte Fläche R 2 trifft auf die zweite gekrümmte
Fläche R 3 an einem Teil, an der sie die Mittellinie 13 schnei
det, die radial durch den Bolzen 11 geht, und die zweite ge
krümmte Fläche R 3 trifft auf die ebene Fläche L 1 an einem wei
teren Abschnitt. Die sich hin- und hergehend bewegende Fläche
R 1 und die erste gekrümmte Fläche R 2 sind miteinander über
eine gekrümmte Fläche R 4 verbunden, die einen kleinen Krümmungs
radius hat.
Das Verhältnis zwischen den Krümmungsradien r 1, r 2 und r 3 der
sich hin- und hergehend bewegenden Fläche R 1, der ersten ge
krümmten Fläche R 2 und der zweiten gekrümmten Fläche R 3 sind
jeweils derart gewählt, daß man etwa folgendes Verhältnis er
hält 6 : 2 : 1.
In dieser Hinsicht werden unterschiedliche Abmessungen in
der nachstehenden Weise vorgegeben.
In Fig. 7 bezeichnen jeweils P A und P B die Lage eines Paars
von Bolzen, wenn sie einen geraden Abschnitt des Riemens
bilden, der in dem Zwischenraum zwischen den Riemenscheiben
weiterläuft, und der Lage der Bolzen, wenn sie einen gebogenen
Abschnitt des Riemens bilden, der in Eingriff mit einer der
Riemenscheiben kommt. Die Bezeichnungen P AC und PBC bezeich
nen jeweils den Kontaktpunkt zwischen den Bolzen im erst
genannten Fall und den Kontaktpunkt zwischen den Bolzen im
letztgenannten Fall. Die Verschiebungsgröße des Kontaktpunkts
zwischen diesen Bolzen, die aus einem wechselseitigen Wälz
kontakt herrührt, ist mit der Bezeichnung Δ r p1 bezeichnet,
während die Verschiebungsgröße der Bolzen an sich mit der
Bezeichnung Δ r p2 bezeichnet ist.
In Fig. 8 bezeichnen die Bezeichnungen B A und B B jeweils
die Lage eines Blocks, wenn er einen geraden Abschnitt des
Riemens bildet, der im Bereich des Zwischenraums zwischen
den Riemenscheiben weiterläuft, wobei der Block sich nicht
relativ zu dem zugeordneten Bolzen dreht, sowie die Lage
des Blocks, wenn dieser einen gebogenen Abschnitt des Rie
mens bildet, der in Eingriff mit einer der Riemenscheiben
kommt und sich somit der Block relativ zum Bolzen dreht. Die
Bezeichnungen G A und G B beziehen sich jeweils auf die Mittel
punkte des Blocks im erstgenannten Fall und dem letztge
nannten Fall. Die relative Verschiebungsgröße des Bolzens
und des Blocks, resultierend aus ihrer relativen Drehung zu
einander, ist mit der Bezeichnung Δ r B bezeichnet.
Die Gesamtgröße der vorstehend angegebenen verschiedenen
Verschiebungsgrößen läßt sich auf folgende Weise angeben:
Δ r = Δ r p1 + Δ r p2 + Δ r B .
Die gesamte Verschiebungsgröße wird jeweils bezüglich der
unterschiedlichen Drehwinkel ermittelt.
Wenn andererseits die Kontaktpunkte zwischen den Bolzen
sich auf einer idealen Ortslinie entsprechend Fig. 9 bewe
gen, sind die Kontaktpunkte keiner vertikalen Verschiebung
ausgesetzt, so daß keine Geschwindigkeitsänderung des
Riemens, keine Vibrationen und auch keine Geräusche verur
sacht werden. Basierend auf dieser Tatsache wird die ideale
Größe, um die sich die Ortslinie der Kontaktpunkte zwischen
den Bolzen relativ zu der Ortslinie des Drehradius des Rie
mens verschiebt, wenn keine Geschwindigkeitsänderung des Rie
mens, keine Vibrationen und keine Geräusche auftreten, aus
den Angaben nach Fig. 9 ermittelt. Die ermittelte ideale Größe
ist mit Δ r i bezeichnet.
Schließlich wird die Differenz zwischen der idealen Verschie
bungsgröße Δ r i und der gesamten Verschiebungsgröße Δ r der
vorstehend genannten und ermittelten Verschiebungsgrößen, so
wie die Abmessungen der vorstehend genannten verschiedenen
Flächen derart aufeinander abgestimmt und gewählt, daß der Un
terschied bezüglich des jeweiligen Drehradius des Riemens
oder eines gewissen Drehradius des Riemens so gering wie mög
lich ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, liegt der Mittelpunkt der sich hin
und hergehend bewegenden Fläche R 1 auf der durch den Bolzen 11
gehenden Umfangsmittellinie 12, während die Mittelpunkte der
ersten und zweiten gekrümmten Flächen R 2 und R 3 auf der durch
den Bolzen 11 gehenden radialen Mittellinie 13 liegen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Zusammenhang
zwischen dem Drehwinkel R des Riemens und den Verschiebungs
größen in Fig. 16 gezeigt.
Bezugnehmend auf dieses Diagramm ändert sich die ideale Ver
schiebungsgröße Δ r i auf verschiedene Weise gemäß dem
Drehradius des Riemens. Bei einem Drehradius des Riemens, der
um die eingangsseitige Riemenscheibe gelegt ist, die mit ei
nem Drehmomentübertragungsverhältnis von 1 : 1 bei einer stu
fenlos regelbaren Transmission (CVT) arbeitet, ändert sich
die ideale Verschiebungsgröße Δ r 1 auf die mit Δ r i be
zeichnete Weise (1 : 1). Der Drehradius des Riemens, der um
die Eingangsseite einer Riemenscheibe während des Über
setzungsbetriebes läuft, ändert sich in der Größenordnung,
die mit Δ r i (O/D) bezeichnet ist. Der Drehradius des Rie
mens, der um die eingangsseitige Riemenscheibe im Untersetzungs
betrieb läuft, ändert sich auf die mit Δ r i (U/D) bezeichnete
Weise.
Nachstehend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform nach
der Erfindung zuerst unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, weist eine sich hin- und
hergehend bewegende Fläche eines Bolzens 11 einen ersten, sich
hin- und hergehend bewegenden Flächenabschnitt R 5, der an
einer Stelle in der durch den Bolzen 11 gehenden Umfangs
mittellinie 12 liegt, und einen zweiten, sich hin- und her
gehend bewegenden Flächenabschnitt R 6 auf, der in der Nähe des
ersten sich hin- und hergehend bewegenden Flächenabschnittes R 5
befindet, und an einer Stelle liegt, die von der durch den Bol
zen 11 gehenden Umfangsmittellinie 12 entfernt liegt, und wel
che einen größeren Krümmungsradius als der erste, sich hin-
und hergehend bewegende Flächenabschnitt R 5 hat.
Zugleich ist die Mittellinie des ersten, sich hin- und herge
hend bewegenden Flächenabschnitt R 5 auf der durch den Bolzen
11 gehenden Umfangsmittellinie 12 angeordnet, während der
Mittelpunkt des zweiten, sich hin- und hergehend bewegenden
Flächenabschnittes R 6 außerhalb der Umfangsmittellinie 12
liegt. Ferner trifft der erste, sich hin- und hergehend bewe
gende Flächenabschnitt R 5 auf den zweiten, sich hin- und her
gehend bewegenden Flächenabschnitt R 6 an einem Abschnitt, der
einen Winkel ϕ hat, der in der Figur gezeigt ist.
Dank der vorstehend beschriebenen Auslegung kann die Ver
schiebungsgröße Δ r p1 der Kontaktpunkte zwischen den Bolzen
11 resultierend aus ihrem wechselweisen Wälzkontakt auf die
in Fig. 17 gezeigte Weise geändert werden. Folglich kann hier
durch die Differenz zwischen der idealen Verschiebungsgröße
Δ r i und der Gesamtgröße Δ r der verschiedenen Verschiebungs
größen noch weiter verkleinert werden, so daß man eine weitere
Reduzierung hinsichtlich den Veränderungen der Riemengeschwin
digkeit, der Vibrationen und der Geräusche erhält.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 11 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf diese Figur liegt der Mittelpunkt einer
sich hin- und hergehend bewegenden Fläche R 1 auf der durch
den Bolzen 11 gehenden Umfangsmittellinie 12, der Mittelpunkt
einer ersten gekrümmten Fläche R 7 liegt auf der durch den Bol
zen 11 gehenden radialen Mittellinie 13, und der Mittelpunkt
einer zweiten gekrümmten Fläche R 8 liegt auf der durch den
Bolzen 11 gehenden radialen Mittellinie 13. Die erste gekrümm
te Fläche R 7 trifft auf die zweite gekrümmte Fläche R 8 an
einem Abschnitt, der einen Winkel γ von der radialen Mittel
linie 13 hat.
Bei dieser vorstehend beschriebenen Auslegung lassen sich
die Verschiebungsgröße Δrp2 der Bolzen an sich resultierend
aus ihrem wechselweisen Wälzkontakt, und die Verschiebungs
größe Δ r B der relativen Verschiebung der Bolzen und der
Blöcke resultierend aus ihrer relativen Drehung auf die in
Fig. 18 gezeigte Weise ändern.
Die Blöcke des endlosen Transmissionsriemens haben Bolzen
eingriffsausnehmungen, die in diesen zur Aufnahme der Bolzen
ausgebildet sind. Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht einer
der Bolzeneingriffsausnehmungen der Blöcke, die bei den ersten
bis dritten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung
vorgesehen sind.
Eine Bolzeneingriffsausnehmung 15 weist eine Umfangskontakt
fläche 17 auf, an der der Block 16 in Kontakt mit dem zuge
ordneten Bolzen in Umfangsrichtung des Riemens kommt, sowie
eine radiale Kontaktfläche 18, an der der Block 16 in Kontakt
mit dem Bolzen in radialer Richtung des Riemens kommt. Die
radiale Kontaktfläche 18 ist als eine horizontale Fläche
ausgebildet.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen weitere bevorzugte Ausführungs
formen, die man dadurch erhält, daß man die Auslegung der Bol
zeneingriffsausnehmung 15 abändert.
Fig. 13 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform. Wie
in dieser Figur gezeigt ist, verläuft die radiale Kontakt
fläche 18 um einen Winkel λ geneigt, wodurch die offene Sei
te der Bolzeneingriffsausnehmung 15 vergrößert wird.
Fig. 14 zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform. Wie
in dieser Figur gezeigt ist, weist die radiale Kontaktfläche
18 eine kreisförmige Bogenfläche auf, die derart vorgesehen
ist, daß die offene Seite der Ausnehmung 15 vergrößert wird,
wobei die Mittellinie der kreisförmigen Bogenfläche auf der
radial inneren Seite der Bolzeneingriffsausnehmung 15 liegt.
Fig. 15 zeigt eine sechste bevorzugte Ausführungsform. Wie
in dieser Figur gezeigt ist, weist die radiale Kontaktfläche
18 eine kreisförmige Bogenfläche auf, die derart vorgesehen
ist, daß die offene Seite der Ausnehmung 15 vergrößert wird,
wobei der Mittelpunkt der kreisförmigen Bogenfläche auf der
radial äußeren Seite der Bolzeneingriffsausnehmung 15 liegt.
Mit den vierten bis sechsten bevorzugten Ausführungsformen,
die in den Fig. 13 bis 15 gezeigt sind, läßt sich die Größe
Δ r B der relativen Verschiebung der Bolzen und der Blöcke
resultierend aus ihrer relativen Drehung auf die Weisen än
dern, die in den Fig. 19 bis 21 jeweils gezeigt sind.
Die Auslegung nach der Erfindung kann auf irgendwelche end
losen Transmissionsriemen der verschiedenen Bauarten Anwen
dung finden, die in den Fig. 22 bis 27 gezeigt sind.
Beim endlosen Transmissionsriemen, der in den Fig. 22 und 23
gezeigt ist, kommen ein Paar der Blöcke 21 und 22 mit den
Bolzen 23 in Eingriff, welche die Verbindungsplatten 24 ver
binden. Halteglieder 25 verhindern, daß die Bolzen 23 heraus
fallen.
Bei dem endlosen Transmissionsriemen, der in den Fig. 24 und
25 gezeigt ist, wird ein Block 26 der einteiligen Bauart an
stelle eines Paars von Blöcken verwendet.
Beim endlosen Transmissionsriemen, der in den Fig. 26 und
27 gezeigt ist, bilden ein großer Block 27 und ein kleiner
Block 28 ein Paar. Eine Bolzeneingriffsausnehmung, die im
großen Block 27 ausgebildet ist, weist nur eine radiale Kon
taktfläche auf, und eine Umfangskontaktfläche ist im kleinen
Block 28 ausgebildet.
Dank der zuvor beschriebenen Auslegungsform nach der Erfin
dung können sich die Kontaktpunkte zwischen den Bolzen auf
einer Linie bewegen, die der idealen Ortslinie angenähert
ist, wenn der Riemen in Eingriff mit der Riemenscheibe kommt.
Hierdurch läßt sich das Auftreten von irgendwelchen Schwankun
gen der Riemengeschwindigkeit, von Vibrationen und irgendwel
chen Geräuschen in Grenzen halten.
Selbst wenn irgendeine Verschiebung der Punkte des wech
selseitigen Wälzkontakts der Bolzen, irgendeine radiale
Verschiebung der Bolzen an sich oder irgendeine relative
Verschiebung der Bolzen und der Blöcke resultierend aus der
relativen Drehung auftritt, wenn die Bolzen einen gebogenen
Abschnitt des Riemens bilden, tritt bei dem Riemen nur in
geringem Maße eine Änderung der Geschwindigkeit, Schwingungen
u.dgl. auf, weil der Unterschied zwischen der Gesamtgröße
dieser Verschiebungsgrößen und der idealen Verschiebungsgröße
klein ist.
Fig. 28 zeigt den Zusammenhang zwischen der Schwankung der
Riemengeschwindigkeit und dem Unterschied zwischen der Ge
samtgröße der verschiedenen Verschiebungsgrößen und der ide
alen Verschiebungsgröße. Fig. 29 zeigt den Zusammenhang zwi
schen dem Geräuschpegel und der Differenz zwischen der Ge
samtgröße der verschiedenen Verschiebegrößen und der idea
len Verschiebegröße. Aus diesen Figuren ist zu ersehen, daß
sowohl die Größe der Änderungen der Riemengeschwindigkeit
als auch der Geräuschpegel abnehmen, wenn die Differenz
zwischen der Gesamtgröße der verschiedenen Verschiebegrößen
und der idealen Verschiebegröße kleiner wird.
Fig. 30 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Geschwindig
keitsänderungsverhältnis und dem stufenlos regelbaren Dreh
momentübertragungsverhältnis. Wie sich aus dieser Figur er
sehen läßt, ist das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis
des endlosen Transmissionsriemens nach der Erfindung niedri
ger als jenes bei einem üblichen, endlosen Transmissionsrie
men.
Da zusätzlich jeder Bolzen symmetrisch bezüglich der Umfangs
mittellinie ist und die jeweiligen symmetrischen Teile
oberhalb und unterhalb der Mittellinie angeordnet sind, wird
ermöglicht, daß ein fehlerhafter Zusammenbau vermieden wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehenden bevorzugten
Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche
Modifikationen und Änderungen möglich, die der Fachmann
im Bedarfsfall treffen wird und diese werden mit vom Schutz
umfang der Erfindung umfaßt.
Zusammenfassend gibt die Erfindung einen endlosen Transmis
sionsriemen an, der eine Mehrzahl von Blöcken hat, die in
Umfangsrichtung des Riemens angeordnet sind, eine Mehrzahl
von Paaren von Bolzen hat, die in Umfangsrichtung des Rie
mens angeordnet sind und die mit den Blöcken zusammenarbei
ten, und eine Mehrzahl von Sätzen von Verbindungsplatten hat,
wobei jeder Satz von Verbindungsplatten zwei benachbarte
Paare von Bolzen der Mehrzahl von Bolzenpaare verbindet.
Jeder Block hat eine Bolzeneingriffsausnehmung, die eine Um
fangskontaktfläche aufweist, die derart ausgelegt ist, daß
sie in Kontakt mit dem Bolzen in Umfangsrichtung des Riemens
kommen kann, und die eine radiale Kontaktfläche aufweist, die
derart ausgelegt ist, daß sie in Kontakt mit dem Bolzen in ra
dialer Richtung des Riemens kommen kann. Jeder Bolzen hat ei
ne Querschnittsgestalt, die man dadurch erhält, daß man eine
sich hin- und hergehende bewegende Fläche ununterbrochen aus
bildet, auf der der Bolzen wechselweise in Kontakt mit dem an
deren Bolzen des Paars kommt, wobei eine erste gekrümmte Fläche
vorgesehen ist, auf der der Bolzen in Kontakt mit dem Block in
radialer Richtung kommt, ferner eine zweite gekrümmte Fläche
vorgesehen ist, auf der der Bolzen in Kontakt mit den Sätzen
von Verbindungsplatten und mit dem Block in Umfangsrichtung
kommt, und eine Fläche vorgesehen ist, die derart ausgelegt
ist, daß sie in Kontakt mit den Verbindungsplatten kommen
kann und eine leerlaufende Drehung des Bolzens verhindert.
Ferner sind die Abmessungen der radialen Kontaktfläche jedes
Blocks und die Abmessungen der Flächen jedes Bolzens derart
gewählt, daß, wenn der Riemen in Eingriff mit den Riemenscheiben
kommt, die Differenz zwischen der Gesamtgröße der Verschiebung
der Kontaktpunkte zwischen den Paaren von Bolzen infolge ihres
wechselseitigen Wälzkontakts, der Verschiebung der Bolzen an
sich infolge ihres wechselseitigen Wälzkontakts und die rela
tive Verschiebung der Bolzen und der Blöcke infolge ihrer Dre
hung relativ zueinander einerseits und der idealen Größe an
dererseits so gering wie möglich wird, um die die Lage der Punk
te der wechselseitigen Kontakts zwischen den Paaren von Bolzen
relativ zu der Lage des Drehradius des Riemens ohne eine Ände
rung der Riemengeschwindigkeit oder Vibrationen sich verlagert.
Bei dieser Auslegung kann die hin- und hergehend bewegliche
Fläche jedes Bolzens als eine gekrümmte Fläche ausgebildet wer
den, die entweder einen einzigen oder mehrere Krümmungsradien
hat, und beide Mittelpunkte der ersten und zweiten gekrümmten
Flächen des Bolzens können auf einer durch den Bolzen gehen
den radialen Mittellinie angeordnet sein, oder alternativ kann
der Mittelpunkt der ersten gekrümmten Fläche des Bolzens auf
der radialen Mittellinie und der Mittelpunkt der zweiten ge
krümmten Fläche außerhalb des radialen Mittelpunkts angeordnet
sein.
Ferner kann die radiale Kontaktfläche der Bolzeneingriffsaus
nehmung, die in jedem Block angeordnet ist, um ein Zusammen
arbeiten zwischen dem Block und dem Bolzen zu ermöglichen,
entweder horizontal oder derart ausgelegt sein, daß sich die
offene Seite der Ausnehmung dadurch vergrößert, daß die Fläche
geneigt verläuft oder daß die Fläche als eine kreisförmige Bo
denfläche ausgebildet ist, deren Mittelpunkt entweder auf der
radial inneren Seite oder der radial äußeren Seite der Aus
nehmung liegt.
Claims (10)
1. Endloser Transmissionsriemen, der eine Mehrzahl von
Blöcken, die in Umfangsrichtung des Riemens angeordnet sind,
eine Mehrzahl von Paaren von Bolzen, die in Umfangsrichtung
des Riemens angeordnet sind und mit den Blöcken zusammenarbei
ten, und eine Mehrzahl von Sätzen von Verbindungsplatten ent
hält, wobei jeder Satz von Verbindungsplatten zwei benach
barte Bolzenpaare der Mehrzahl von Bolzenpaaren verbindet,
wobei jeder Block (6, 7; 21, 22) eine Bol
zeneingriffsausnehmung (15) hat, die eine Umfangskontaktfläche
(17) hat, die in Kontakt mit dem Bolzen (11) in Umfangsrich
tung des Riemens kommen kann, und eine radiale Kontaktfläche (18),
die in Kontakt mit dem Bolzen (11) in radialer Richtung
des Riemens kommen kann, jeder Bolzen (11) eine sich
hin- und herbewegende Fläche (R 1; R 5) hat, auf der der Bolzen
(11) in wechselseitigen Kontakt mit dem anderen Bolzen (11)
des Paars kommt, eine erste gekrümmte Fläche (R 2), auf der der
Bolzen (11) in Kontakt mit dem Block (21, 22) in radialer Rich
tung kommt und eine zweite gekrümmte Fläche (R 3), auf der
der Bolzen (11) in Kontakt mit den Sätzen von Verbindungsplatten
(2) und mit dem Block (21, 22) in Umfangsrichtung kommt, und
wobei die Abmessungen der radialen Kontaktfläche (18) jedes Blocks
(21, 22) und die Abmessungen der Flächen jedes Bolzens (11) der
art gewählt sind, daß, wenn der Riemen in Eingriff mit den Rie
menscheiben kommt, der Unterschied zwischen der gesamten Ver
schiebegröße der Kontaktpunkte zwischen den Paaren der Bolzen
(11) infolge ihres wechselseitigen Wälzkontakts, der Verschie
bung der Bolzen als solche aufgrund ihres wechselseitigen Wälzkontakts
und der relativen Verschiebung der Bolzen (11) und der Blöcke
(21, 22) infolge ihrer relativen Drehung zueinander einerseits,
und der idealen Größe, um die sich die Ortskurven der Punkte des
wechselseitigen Kontakts zwischen den Paaren von Bolzen (11) re
lativ zu der Ortskurve des Drehradius des Riemens verlagert, an
dererseits, so gering wie möglich gemacht wird.
2. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abmessungen der radialen Kontaktfläche
(18) jedes Blocks (21, 22) und die Abmessungen der sich hin-
und hergehend bewegenden Fläche (R 1) und der ersten und zweiten
gekrümmten Flächen (R 2, R 3) des Bolzens (11) derart gewählt
sind, daß die Differenz zwischen der gesamten Verschiebegröße
der Punkte des wechselseitigen Wälzkontaktes zwischen den Paa
ren von Bolzen (11), der Verschiebung der Bolzen (11) an sich
und der relativen Verschiebung der Bolzen (11) und der Blöcke
(21, 22) einerseits und der idealen Verschiebegröße anderer
seits bezüglich eines beliebigen Drehradius des Riemens so ge
ring wie möglich ist.
3. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der ersten und zweiten
gekrümmten Flächen (R 2, R 3) jedes Bolzens (11) auf der durch
den Bolzen (11) gehenden radialen Mittellinie (12)
liegen.
4. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der ersten ge
krümmten Fläche (R 7) jedes Bolzens (11) auf der durch den
Bolzen (11) gehenden radialen Mittellinie (12) angeordnet
ist, während der Mittelpunkt der zweiten gekrümmten Fläche
(R 8) des Bolzens (11) außerhalb der radialen Mittellinie
(12) angeordnet ist.
5. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 3 oder
4, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede hin- und hergehend
bewegliche Fläche (R 1) jedes Bolzens (11) einen ersten sich
hin- und hergehend bewegenden Flächenabschnitt (R 5), der an
einer Stelle in der Nähe der durch den Bolzen (11) gehenden
Mittelumfangslinie (12) liegt, und einen zweiten, hin- und
hergehend beweglichen Flächenabschnitt (R 6) aufweist, der
in der Nähe des ersten hin- und hergehenden Flächenabschnittes
(R 5) und an einer Stelle von der durch den Bolzen (11) gehen
den Mittelumfangslinie (12) entfernt liegt, sowie einen grö
ßeren Krümmungsradius als der erste sich hin- und hergehend
bewegende Flächenabschnitt (R 5) hat.
6. Endloser Transmissionsriemen nach einem der Ansprüche
3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Kontakt
fläche der Bolzeneingriffsausnehmung (15), die in jedem Block
(21, 22) ausgebildet ist, um ein Zusammenarbeiten zwischen
dem Block (21, 22) und dem Bolzen (11) zu ermöglichen, hori
zontal ist.
7. Endloser Transmissionsriemen nach einem der Ansprüche
3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Kontakt
fläche der Bolzeneingriffsausnehmung (15), die in jedem
Block (21, 22) ausgebildet ist, derart geneigt verläuft, daß
die offene Seite der Ausnehmung (15) erweitert ist.
8. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Kontaktfläche der
Bolzeneingriffsausnehmung (15), die in dem Block (21, 22)
ausgebildet ist, eine kreisförmige Bogenfläche aufweist,
die derart ausgelegt ist, daß die offene Seite erweitert
ist.
9. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der kreisförmigen
Bogenfläche auf der radial inneren Seite der Bolzeneingriffs
ausnehmung (15) angeordnet ist.
10. Endloser Transmissionsriemen nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der kreisförmigen
Bogenfläche auf der radial äußeren Seite der Bolzeneingriffs
ausnehmung (15) angeordnet ist.
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