CN101846165B - 带传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带传动装置，该装置包括：多个变速带轮，所述变速带轮包括驱动变速带轮和从动变速带轮，每个带轮具有形成在其外周部的宽度可变的V形槽；和带，所述带包括中心带和沿中心带的纵向设置的多个组块，所述带以组块由每个变速带轮的V形槽的两个表面保持的状态卷绕在所述多个变速带轮上，其中组块包括树脂组合物，该树脂组合物包括热塑性树脂和与热塑性树脂共混的至少一种纤维增强材料，并且多个变速带轮中的至少一个变速带轮的V形槽的表面具有树脂层，该树脂层含有聚酰胺酰亚胺树脂以及从石墨、聚四氟乙烯和二硫化钼中选择的至少一种固体润滑剂。

Description

带传动装置

技术领域

本发明涉及一种带传动装置(belt transmission)，该装置包括变速带轮和带，变速带轮具有形成在其外周部的V形槽，带具有由变速带轮的V形槽的两个表面保持的组块(blocks)，其中所述组块由树脂组合物形成，该树脂组合物具有共混在其内的纤维增强材料。

背景技术

传统上已知一种带传动装置，该带传动装置包括驱动变速带轮、从动变速带轮和卷绕在所述两个变速带轮上由变速带轮的V形槽的两个表面保持的带，每个带轮具有形成在其外周部的V形槽。所述带包含中心带和沿该中心带的纵向设置的多个组块，并且所述组块的两个侧表面与V形槽表面接触。为通过该带将驱动变速带轮的旋转可靠地传递到从动变速带轮，在变速带轮的V形槽表面和组块之间产生出一定程度的摩擦。

在这样的带传动装置中，要求带的组块具有足够高的刚性以耐受从变速带轮接受到的很大侧压。关于满足这种要求的组块，提出了由包含热塑性树脂(例如聚酰胺)和共混有纤维增强材料(例如碳纤维)的树脂组合物形成的组块(见例如专利文献1)。

[专利文献1]JP-A-2001-311453

在这里，在带传动装置的带运转期间产生的噪音包括：带的组块与变速带轮接触时产生的碰撞噪音，和带的组块离开变速带轮时产生的摩擦噪音。认为带离开变速带轮时产生的摩擦噪音的发生是因为在将带从紧压到V形槽表面的状态拉出和分离时使该带摩擦V形槽表面。

在使用如专利文献1的由共混纤维增强材料的树脂组合物形成的组块时，因为组块的硬度增加，这不利地使组块与变速带轮接触时产生的碰撞噪音和组块离开变速带轮时产生的摩擦噪音均变大。

此外，当组块的硬度增加时，组块的耐磨损性可得到改善但未得到充分满足。并且在使带长时段运行的过程中，组块受到磨损。其结果是，使组块和V形槽表面之间的摩擦系数不稳定，从而导致例如不能可靠地控制变速比这样的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低带与变速带轮之间的摩擦系数的带传动装置，从而不仅在抑制带磨损的同时使摩擦系数稳定，而且降低带运转期间的噪音。

在第一方面中，本发明提供了一种带传动装置，该装置包括：

多个变速带轮，所述变速带轮包括驱动变速带轮和从动变速带轮，每个变速带轮具有形成在其外周部的宽度可变的V形槽；和

带，所述带具有中心带和沿该中心带的纵向设置的多个组块，该带以所述组块由变速带轮的V形槽的两个表面保持的状态卷绕在所述多个变速带轮上，

其中所述组块由树脂组合物形成，该组合物中包含热塑性树脂且其中至少共混有纤维增强材料，并且

所述多个变速带轮中的至少一个变速带轮的V形槽表面上设置有树脂层，该树脂层含有聚酰胺酰亚胺树脂和选自石墨、聚四氟乙烯及二硫化钼的至少一种固体润滑剂。

通过该带将驱动变速带轮的旋转轴的旋转传递到从动变速带轮的旋转轴。改变变速带轮的V形槽的槽宽度，以使变速带轮的带卷绕直径发生变化，由此可改变驱动变速带轮的旋转轴和从动变速带轮的旋转轴之间的旋转速率比(传动比)。

在该带传动装置中，在带紧靠着的变速带轮的V形槽表面上设置含有固体润滑剂的树脂层，使得可降低带和V形槽表面之间的摩擦系数。因此，可抑制组块与变速带轮接触时产生的碰撞噪音和组块离开变速带轮时产生的摩擦噪音的发生。此外，树脂层可减少所产生的噪音。

另外，树脂层还降低带和V形槽表面之间的摩擦系数。因此，不仅防止带受到磨损，而且使带和V形槽表面之间的摩擦系数稳定。

本发明的第二方面涉及根据第一方面的带传动装置，其中在变速带轮的V形槽的表面中，所述树脂层仅设置在含有所述V形槽的槽宽度最小时与所述带接触的区域的外周区域中。

在带与V形槽的外周区域接触的情形中(当V形槽宽度小时)，与带与V形槽的内周围区域接触的情形(当V形槽宽度大时)相比，变速带轮的带卷绕直径变大，且因此带和变速带轮之间的接触面积增加，这使带运转期间的噪音更大。

此外，在树脂层设置在V形槽表面的整个区域内的情形中，在带与V形槽的内周围区域接触时，由于带和V形槽表面之间的接触面积小，使得该带可滑动，这可劣化功率传递性能或燃料效率。

在本发明中，在变速带轮V形槽表面中，仅在含有当V形槽的槽宽度最小时所述带紧靠的区域的外周区域中设置树脂层，使得在V形槽宽度小时带运转期间大的噪音可得到可靠抑制，并同时维持高的功率传递性能。

本发明的第三方面涉及根据第一方面的带传动装置，其中在驱动变速带轮和从动变速带轮中，仅从动变速带轮的V形槽表面上设置树脂层。

带运转期间的噪音主要在张紧的带的一侧产生。换言之，组块与变速带轮接触时产生的碰撞噪音主要发生在驱动变速带轮中，而组块离开变速带轮时产生的摩擦噪音主要发生在从动变速带轮中。从动变速带轮中产生的摩擦噪音大于驱动变速带轮中产生的碰撞噪音。

此外，驱动变速带轮是用于使带运转的带轮，因此在驱动变速带轮和带之间需要产生稍微高的摩擦阻力。

在本发明中，仅在从动变速带轮上设置树脂层，使得从动变速带轮中产生的大的噪音可受到抑制，并同时维持驱动变速带轮的高功率传递性能。

本发明的第四方面涉及根据第二方面的带传动装置，其中粉状滑动抑制剂附着至如下区域中的至少一个上：未设置树脂层的变速带轮V形槽表面上的区域，或者设置有树脂层的变速带轮V形槽表面上的除树脂层外的区域。

根据该构造，由于附着到V形槽的滑动抑制剂，因此可防止带在运转初始时的滑动，并且同时可防止异常噪音的出现。

本发明的第五方面涉及根据第四方面的带传动装置，其中滑动抑制剂包含炭黑、滑石、碳酸钙、粘土和硅石中的至少一种。

本发明的第六方面涉及根据第一方面的带传动装置，其中树脂层的厚度为1至100μm。

如果树脂层的厚度小于1μm，则树脂层由于与带的摩擦易于剥离，而如果树脂层的厚度超过100μm，则倾向于发生厚度变化。由于这些原因，树脂层的厚度设定为1至100μm，由此可获得厚度均匀并且不大可能剥离的树脂层。

本发明的第七方面涉及根据第一方面的带传动装置，其中相对于每100重量份聚酰胺酰亚胺树脂，以30至80重量份的比例共混固体润滑剂。

如果所共混的固体润滑剂的量小于30重量份，则不可能获得由树脂层降低V形槽表面上的摩擦系数的效果，并且由于带的磨损，带和V形槽表面之间的摩擦系数可变得更为不稳定。然而，因为树脂层可由于与带的摩擦而受到磨损，可使带和V形槽表面之间的摩擦系数更为不稳定。在另一方面，如果所共混的固体润滑剂的量超过80重量份，则因为聚酰胺酰亚胺树脂的比例变小，树脂层的附着性变小并且易于剥离。因此，带和V形槽表面之间的摩擦系数变得不稳定。因此，所掺杂的固体润滑剂的量设定到上述范围，由此使树脂层几乎不剥离，并且同时在一定程度上可使带和V形槽表面之间的摩擦系数稳定化。

本发明的第八方面涉及根据第一方面的带传动装置，其中构成树脂组合物的热塑性树脂包含聚酰胺46、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和氟树脂中的至少一种。

由于这样的热塑性树脂的使用，可获得耐热性和耐磨性优异的组块。

本发明的第九方面涉及根据第一方面的带传动装置，其中纤维增强材料是碳纤维。

由于作为纤维增强材料的碳纤维的使用，可获得确保具有更高硬度和更优异耐磨损性的组块。

本发明的第十方面涉及根据第一至第九方面中任一方面的带传动装置，其中树脂组合物含有摩擦减低剂。

构成组块的树脂组合物含有摩擦减低剂，使得可更大地降低组块和V形槽表面之间的摩擦系数并且可更为成功地防止组块受到磨损。

本发明的第十一方面涉及根据第十方面的带传动装置，其中摩擦减低剂是氟树脂或具有4以下莫氏硬度的无机材料。

附图说明

图l(a)是示出根据本发明实施方式的带传动装置增加旋转速率时的状态的视图，并且图l(b)是沿图l(a)的A-A线截取的横截面视图。

图2(a)是示出根据本发明实施方式的带传动装置降低旋转速率时的状态的视图，并且图2(b)是沿图2(a)的B-B线截取的横截面视图。

图3是用在带传动装置中的带的局部透视图。

图4是用在带传动装置中的带的横截面视图。

图5是用在带传动装置中的带的局部侧视图。

图6(a)是示出噪音程度测量试验中使用的带运转测试仪的概貌的视图，并且图6(b)是沿图6(a)的C-C线截取的横截面视图。

附图标记

1   带传动装置

2   输入轴

3   输出轴

4   驱动变速带轮

4a  固定的带轮件

4b  可动的带轮件

4c  V形槽

4d   V形槽表面

5    从动变速带轮

5a   固定的带轮件

5b   可动的带轮件

5c   V形槽

5d   V形槽表面

6a、7a  基材

6b、7b  树脂层

6c、7c  滑动抑制剂

10   带

20   组块

20a、20b  侧表面

21   上梁

22   下梁

23   支座

24   槽部

24a、24b  凸起部

30   中心带

30a、30b  凹陷部

31   弹性体

32   载荷承载构件

50   带运转测试仪

51   驱动变速带轮

51a  V形槽

52   从动变速带轮

52a  V形槽

B    带

M    麦克风(Mike)

具体实施方式

下面描述本发明的实施方式。

如图1(a)、1(b)、2(a)和2(b)中所示，该实施方式的带传动装置由如下组成：连接到输入轴2的驱动变速带轮4、连接到输出轴3的从动变速带轮5、卷绕在变速带轮4和5上的带10。在该带传动装置1中，通过驱动变速带轮4、带10和从动变速带轮5将输入轴2的旋转传递到输出轴3。

虽然稍后描述了细节，但如图3中所示，该实施方式的带10由两个平行并置的中心带30和多个沿每个带的纵向固定到这两个中心带30的组块20构成。此外，如图4中所示，组块20的两个侧表面20a和20b之间的角度与稍后所述驱动变速带轮4和从动变速带轮5的V形槽4c和5c的角度相同。

如图1(a)、l(b)、2(a)和2(b)中所示，驱动变速带轮4包含固定到输入轴2的固定的带轮件4a以及连接到输入轴2以随该输入轴整体旋转且可沿轴向滑动的可动的带轮件4b。未示出将输入轴2连接到驱动单元(例如发动机)。

对固定的带轮件4a和可动的带轮件4b进行设计以由彼此相对的表面形成锥形，并且在固定的带轮件4a和可动的带轮件4b之间形成V字形状的V形槽4c。带10的组块20被V形槽4c的两个表面4d和4d保持。可通过未示出的槽宽度调节装置使可动的带轮件4b沿输入轴2的轴向移动。即，在驱动变速带轮4的外周部形成能够改变槽宽度的V形槽4c。沿输入轴的轴向移动可动的带轮件4b以改变V形槽4c的槽宽度，由此可改变驱动变速带轮4的带卷绕直径r1。

固定的带轮件4a和可动的带轮件4b各自由主要由金属材料制成的基材6a构成(见图4)，并且在V形槽4c的表面4d上设置树脂层6b。此外，将滑动抑制剂6c附着到V形槽表面4d中除树脂层6b以外的区域。在V形槽表面4d中，在含有V形槽4c的槽宽度最小时带10接触的区域的外周区域中设置树脂层6b。顺便提及，可以不设置滑动抑制剂6c。

树脂层6b由共混固体润滑剂的聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂形成。由于聚酰胺酰亚胺树脂的使用，可获得耐磨损性和耐热性优异且确保具有高强度和高伸长率的树脂层6b。

关于固体润滑剂，例如单独或组合使用石墨、聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钼。所共混的固体润滑剂的量优选为每100重量份PAI树脂时30至80重量份。下文描述了此原因。

树脂层6b的厚度优选例如为1-100μm。如果树脂层6b的厚度小于1μm，则树脂层6b由于与组块20的摩擦而易于剥离，而如果树脂层6b的厚度超过100μm，则易于发生厚度变化并且这不是优选的。由于这些原因，将树脂层6b的厚度设定为1至100μm，由此可获得厚度均匀且不大可能剥离的树脂层6b。

顺便提及，树脂层6b可通过涂覆液体树脂组合物并且使其固化而获得，或者可通过借助于粘合剂等将树脂组合物膜层压而获得。

关于粉状滑动抑制剂6c，使用炭黑、滑石、碳酸钙、粘土和硅石中的至少一种，并且特别优选使用炭黑。在使用作为一种炭黑的石墨粉末的情形中，优选使用具有5至150μm平均粒径的石墨粉末。

关于将滑动抑制剂6c附着到V形槽表面4d上的方法，可采用涂覆液体物质的方法，所述液体物质通过使产生滑动抑制剂6c材料的粉末与粘合剂及稀释剂混合制得。所述粘合剂具有将滑动抑制剂6c牢固地固定到V形槽表面4d的作用，使用树脂作为所述粘合剂。关于树脂，考虑到上述液体物质的干燥时间等，丙烯酸类树脂或烯属树脂是合适的。

稀释剂具有适当地保持液体物质的粘度以有利于控制滑动抑制剂6c的密度和厚度和同时提高涂覆时的可加工性的作用。可使用的稀释剂的示例包括酯基溶剂例如乙酸丁酯、酮基溶剂例如甲乙酮、石油基溶剂例如己烷、醇基溶剂例如甲醇。液体物质中这些滑动抑制剂6c、粘合剂和稀释剂的共混比例优选使得滑动抑制剂6c占2至80重量%，粘合剂和稀释剂占其余的20至98重量%。

从动变速带轮5包含固定到输出轴3的固定的带轮件5a、和连接到输出轴3以随该输出轴整体旋转且可沿轴向滑动的可动的带轮件5b。

如同驱动变速带轮4的带轮件4a和4b那样，对从动变速带轮5的带轮件5a和5b进行设计以由彼此面对的表面形成锥形，并且在从动变速带轮5的带轮件5a和5b二者之间形成V字形状的V形槽5c。带10的组块20被V形槽5c的两个表面5d和5d保持。可通过未示出的槽宽度调节装置使可动的带轮件5b沿输出轴3的轴向移动。即，在从动变速带轮5的外周部形成能够改变槽宽度的V形槽5c。沿输出轴的轴向移动可动的带轮件5b，以改变V形槽5c的槽宽度，由此可改变驱动变速带轮5的带卷绕直径r2。

如同驱动变速带轮4的带轮件4a和4b那样，从动变速带轮5的带轮件5a和5b各自由主要由金属材料制成的基材7a构成(见图4)，并且在V形槽5c的表面5d上设置树脂层7b。此外，将粉状滑动抑制剂7c附着到V形槽表面5d中除树脂层7b以外的区域。在V形槽表面5d中，在含有V形槽5c的槽宽度最小时带10所接触的区域的外周区域中设置树脂层7b。树脂层7b的材料和厚度与驱动变速带轮4的上述树脂层6b的那些相同。此外，滑动抑制剂7c的材料和附着方法与驱动变速带轮4的上述滑动抑制剂6c的那些相同。顺便提及，可不设置滑动抑制剂7c。

如上所述，带10由两个中心带30和多个沿这两个中心带30的带纵向固定的组块20构成。顺便提及，在下文带10的描述中，图3至5中的顶部方向和底部方向分别定义为向上方向和向下方向。

如图3中所示，中心带30是载荷承载构件32螺旋嵌入到弹性体31中的带。在中心带30的顶部表面上(即外周侧中的表面)形成沿带宽方向延伸的凹陷部30a，以便在带纵向上以预定间距对齐。此外，在中心带30的底部表面上(即内周围侧中的表面)形成沿带宽方向延伸的凹陷部30b，以便对于带纵向以与凹陷部30a那样的相同间距对齐。

弹性体31由例如单一材料如氯丁二烯橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、和氢化丁腈橡胶、以及这些橡胶的适当共混物、或聚氨酯橡胶形成。

关于载荷承载构件32，例如使用由聚酯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等形成的绳索，或者使用钢丝。顺便提及，作为对载荷承载构件32的代替，可将上述纤维形成的纺织布或编织布、金属薄板等嵌入在弹性体31中。

将多个组块20以对于带纵向彼此间隔的方式固定到中心带30。组块20由上梁21、下梁22及连接上梁21和下梁22的中心部的支座23构成，并且基本为H形状。将中心带30配合到上梁21和下梁22之间形成的槽部24内。在槽部24的顶部表面(即外周侧中的表面)上形成配合到中心带30的凹陷部30a的凸起部24a，并且在槽部24的底部表面(即内周围侧中的表面)上形成配合到中心带30的凹陷部30b的凸起部24b。由于凸起部24a配合到凹陷部30a并且凸起部24b配合到凹陷部30b，而将组块20固定到中心带30。此外，如图4中所示，中心带30的侧表面相对于组块20的侧表面20a或20b向内定位，因此中心带30不与V形槽4c和5c接触。

此外，如图5中所示，下梁22沿带纵向的厚度朝底部变得更小。即，在下梁22中，带10沿运转方向的前表面和后表面中的至少一个表面是倾斜表面，使得下梁22的厚度朝底部变得更小。在下梁22中设置这样的倾斜表面，由此当带10卷绕在可动变速带轮4和5上时，可使带10弯曲而不引起下梁22彼此妨碍。

组块20由包含热塑性树脂的树脂组合物形成，所述热塑性树脂共混有纤维增强材料、摩擦减低剂等。

关于热塑性树脂，例如使用如下中的至少一种：聚酰胺(PA)树脂如聚酰胺46(4,6-尼龙)、聚酰胺6T(6,T-尼龙)和聚酰胺9T(9,T-尼龙)，聚苯硫醚(PPS)树脂，聚醚醚酮(PEEK)树脂，聚缩醛(POM)树脂，聚酰亚胺(PI)树脂，聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂，和氟树脂。这些热塑性树脂的使用使能够获得耐热性和耐磨损性优异的组块20。

关于纤维增强材料，例如使用碳纤维(CF)、玻璃纤维或芳纶纤维。由于共混这样的纤维增强材料，组块20的强度提高，并同时组块20的耐磨损性因提高的硬度而得到增强。关于纤维增强材料，特别优选单独使用碳纤维或与其他纤维组合。碳纤维的使用能够获得确保具有更高硬度和更为优异的耐磨损性的组块20。

所共混的纤维增强材料的量根据树脂组合物的全部量优选为10至60重量%。如果所共混的量小于10重量%，则纤维增强材料的共混几乎不产生增强效果，而如果所共混的量超过60重量%，则不仅组块20的成形变得困难，而且韧性受到降低，从而导致组块20的抗冲击性方面劣化。因此，这些不是优选的。

关于摩擦减低剂，例如使用氟树脂或具有莫氏硬度为4以下的无机材料。由于共混这样的摩擦减低剂，则降低了组块20和V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数，使得可抑制组块20的磨损。

无机材料的示例包括碳酸钙、磷酸钙、钛酸钾、石墨、硼酸铝、氧化铝、铁粉、氧化锌、二硫化钼、云母、滑石(水合硅酸镁)和叶蜡石。

氟树脂的示例包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯丙烯醚(PFPE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PFEP)和聚氟烷氧基乙烯(PFA)。

所共混的摩擦减低剂的量根据树脂组合物的全部量优选为l至50重量%。如果所共混的量小于1重量%，则降低组块20的摩擦系数的效果低，而如果所共混的量超过50重量%，则与树脂共混困难且因此这不是优选的。

下面描述带传动装置1的运转。

通过驱动变速带轮4、带10和从动变速带轮5将输入轴2的旋转传动到输出轴3。改变变速带轮4和5二者的V形槽4c和5c的槽宽度，以改变变速带轮4和5二者的带卷绕直径r1和r2，由此改变驱动变速带轮4的旋转轴(输入轴)2和从动变速带轮5的旋转轴(输出轴)3之间的旋转速率比(传动比)。

更具体地，如图1(a)和1(b)中所示，降低驱动变速带轮4的V形槽4c的槽宽度以使驱动变速带轮4的带卷绕直径r1变大，并同时提高从动变速带轮5的V形槽5c的槽宽度以使从动变速带轮5的带卷绕直径r2变小，由此可将输入轴2的旋转传动到输出轴3并同时提高旋转速率。此时，组块20的侧表面20a和20b均不仅与在驱动变速带轮4的V形槽表面4d上的外周区域中设置的树脂层6b接触，而且与从动变速带轮5的V形槽表面5d上的滑动抑制剂7c接触。

此外，如图2(a)和2(b)中所示，提高驱动变速带轮4的V形槽4c的槽宽度以使驱动变速带轮4的带卷绕直径r1变小，并同时降低从动变速带轮5的V形槽5c的槽宽度以使从动变速带轮5的带卷绕直径r2变大，由此可将输入轴2的旋转传动到输出轴3并同时降低旋转速率。此时，组块20的侧表面20a和20b均不仅与在从动变速带轮5的V形槽表面5d上的外周区域中设置的树脂层7b接触，而且与驱动变速带轮4的V形槽表面4d上的滑动抑制剂6c接触。

如上所述，在变速带轮4和5二者的V形槽表面4d和5d上设置含有固体润滑剂的树脂层6b和7b，带10与其接触，使得可降低带10和V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数。

因此，组块20与V形槽表面4d或5d接触时产生的碰撞噪音以及当组块20离开V形槽表面4d或5d时产生的摩擦噪音可得到抑制。此外，树脂层6b或7b可减轻所产生的噪音。

通过树脂层6b或7b降低带10和V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数。因此，不仅抑制带10的磨损，而且使带10和V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数稳定化。

在V形槽4c(5c)的槽宽度小的情形中，相比于所述槽宽度大的情形，变速带轮4(5)的带卷绕直径r1(r2)变大，且因此带10和变速带轮4(5)之间的接触面积增加，这使带运转期间组块20所致的噪音更大。

此外，在树脂层6b(7b)设置在V形槽表面4d(5d)的整个区域内的情形中，由于带10和V形槽表面4d(5d)之间的接触面积小，在带10与V形槽4c(5c)的内周围区域接触时带10可滑动，这可使功率传递性能或燃料效率劣化。

在该带传动装置1中，在V形槽表面4d或5d中，仅在含有V形槽4c或5c的槽宽度最小时带10接触的区域的外部周围区域中设置树脂层6b或7b，使得当V形槽4c或5c的槽宽度小时带运转期间的很大噪音可得到可靠抑制，并同时维持高的功率传递性能。

相对于每100重量份PAI树脂，如果树脂层6b和7b中共混的固体润滑剂的量小于30重量份，则不可获得树脂层6b和7b降低V形槽表面4d和5d上的摩擦系数的效果，并且由于带10的磨损，带10与V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数可变得不稳定。此外，由于树脂层6b和7b可因与带10的摩擦而受到磨损，带10与V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数可更加失去稳定。在另一方面，相对于每100重量份PAI树脂，如果所共混的固体润滑剂的量超过80重量份，则因为PAI树脂的比例变小，树脂层6b和7b的粘附性可降低并且易于剥离。因此，带10与V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数可变得不稳定。因而，将所共混的润滑剂的量设为相对于每100重量份PAI树脂为30至80重量份，由此树脂层6b和7b分别几乎不剥离，并同时带10与V形槽表面4d或5d之间的摩擦系数在一定程度上可得以稳定化。

在全新的带10的组块侧表面20a和20b上，存在产生组块20过程中形成的微细不平坦物，并且在V形槽表面4d和5d上，存在因机加工而形成的微细不平坦物。在这里，假定未在V形槽表面4d和5d上设置树脂层6b和7b以及滑动抑制剂6c和7c，则当全新的带10运转时上述微细不平坦物彼此接触。因此，组块侧表面20a或20b和V形槽表面4d或5d之间的接触面积变小，并易于导致滑动。在另一方面，在该实施方式中，用V形槽表面4d和5d上设置的树脂层6b和7b以及滑动抑制剂6c和7c填充V形槽表面4d和5d上的微细凹坑，从而设置了平坦表面。其结果是，组块侧表面20a和20b与V形槽表面4d或5d之间的接触面积增加。因此，不仅在带运转初始阶段的滑动而且滑动引起的异常噪音的出现均可得到防止。

此外，由于组块侧表面20a和20b与V形槽表面4d或5d之间大的接触面积，可提高在带运转初始阶段的带和变速带轮4或5之间的传动效率，而不增加变速带轮4或5用于保持带10的力。因此，试运行变得并非必要。

在从带运转开始起经过固定时间后，附着到V形槽表面4d和5d的滑动抑制剂6c和7c由于与组块20的接触而被部分除去。所除去的滑动抑制剂6c和7c以及组块20的树脂组分(其由于变速带轮4和5的磨损而被剃去)，挤入V形槽表面4d和5d以及组块侧表面20a和20b上所产生的微细凹坑中而使表面平坦，由此组块侧表面20a或20b与V形槽表面4d或5d之间的接触状态得以稳定。其间，当带继续运转时，每个树脂层6b和7b被部分剃去，但大多数保留下来并且发挥上述降低摩擦的作用。

虽然上文描述了本发明的合适实施方式，但实际上可按如下修改所述实施方式。

1)带10不限于图3中所示形状的带，只要其包含中心带30和多个沿该中心带30的纵向固定的组块20。例如，所述带可由具有基本上矩形外形的组块和一个或多个穿透所述组块而设置的中心带构成，或者可由在一个侧表面上形成槽部的基本上U形的组块和配入到所述块的槽部的中心带构成。

2)在上述实施方式中，树脂层6b或7b不仅可设置在V形槽表面4d或5d的外周区域中，而且可设置在V形槽表面4d或5d整个区域上。

3)在上述实施方式中，在驱动变速带轮4和从动变速带轮5上均设置树脂层6b或7b，但是可仅在从动变速带轮5上设置树脂层6b或7b。

在这里，在带运转期间张紧的带10的侧部上产生噪音。即，在组块20与变速带轮接触时所产生的碰撞噪音主要发生在驱动变速带轮4中，而在组块20离开变速带轮时所产生的摩擦噪音主要发生在从动变速带轮5中。从动变速带轮5中产生的摩擦噪音大于驱动变速带轮4中产生的碰撞噪音。

此外，驱动变速带轮4是用于使带10运转的带轮，因此在驱动变速带轮4和带10之间需要产生稍微高的摩擦阻力。在该经修改的实施方式中，仅在从动变速带轮5上设置树脂层7b，使得从动变速带轮5产生的很大噪音可得到抑制并同时维持驱动变速带轮4的高功率传递性能。此外，可节省在驱动变速带轮4上设置树脂层6b的花费。

另外，对于该经修改的实施方式，优选将粉状滑动抑制剂附着到驱动变速带轮4的V形槽表面4d的整个区域。

4)上述实施方式中的带传动装置1由驱动变速带轮4、从动变速带轮5和带10构成，但还可以包含用于调节带10的张紧状态的导轮。类似驱动变速带轮4和从动变速带轮5，该导轮可以是在其外周部形成宽度可变V形槽的变速带轮，而且可以是在其外周部具有恒定宽度V形槽的带轮。

实施例

[噪音程度测量试验]

进行试验以检查设置树脂层时和未设置树脂层时之间在带运转过程中的噪音程度差异。在该试验中，使用图6(a)和6(b)中所示的带运转测试仪50。

在实施例1和对比例1中，制造与图3至5中所示的带形状相同并且具有组块的带B，所述组块由包含70重量%聚酰胺46(PA46)树脂和30重量%碳纤维(CF)的树脂组合物形成。

在实施例1和对比例1中，在测量噪音程度之前，带B悬挂在驱动带轮51(带卷绕直径：53mm，没有树脂层)上和从动带轮52(带卷绕直径：109mm，没有树脂层)上，并且在20至30℃的气氛中，处于没有加载从动带轮52的旋转轴轴向载荷的状态中，重复将驱动带轮51的旋转速率从1,000rpm提高到17,000rpm并然后将其降低到1,000rpm这样的操作120次。

然后，使用上述带进行测量噪音程度的试验。

在实施例1中，使用在V形槽51a的表面上设置树脂层的驱动带轮51(带卷绕直径：53mm)和在V形槽52a的表面上设置树脂层的从动带轮52(带卷绕直径：109mm)。

树脂层由树脂组合物(由Sumico Lubricant Co.,Ltd制造的DryCoating4710)构成，所述组合物中每100重量份PAI树脂共混60重量份固体润滑剂(石墨和PTFE)。通过气体喷涂将用有机溶剂稀释后的液体形式的上述树脂组合物涂覆在V形槽的表面上，并且进行干燥以除去有机溶剂，并且在250℃下将PAI焙烧60分钟，由此形成树脂层。将树脂层的厚度设定到15μm。

带B悬挂在实施例1的带轮51和52上并且处在20至30℃的气氛中，处于没有加载从动带轮52的旋转轴轴向载荷的状态中，将驱动带轮51的旋转速率从1,000rpm提高到17,000rpm并然后将其降低到1,000rpm。测量400rpm和460rpm带旋转速率下的噪音程度。将用于测量噪音程度的麦克风M安置在带B的侧表面旁边，所处位置距离带B离开从动带轮52的位置100mm。重复该测量5次，并且确定噪音程度的平均值。获得的结果示于表1中。

表l

在对比例1中，通过使用各自未设置有树脂层的驱动带轮51和从动带轮52，在与实施例1相同的条件下测量带运转期间的噪音程度。获得的结果也示于表1中。

由表1而明显的是，在其中V形槽表面上设置树脂层的实施例1中，与其中未设置树脂层的对比例1相比，可降低带运转期间的噪音。

[止推摩擦磨损试验]

接下来，依照JIS K7218(2006)进行止推摩擦磨损试验。关于测试仪，使用Orientec Co.,Ltd制造的止推摩擦磨损测试仪。

关于摩擦材料，制备包含根据表2中所示配方的树脂组合物的中空圆柱形(外径：25.6mm，内径：20mm，高度：17mm)样品A至G。关于表2中的PTFE，使用初级粒径为约0.2μm和次级粒径为约2至4μm的一种。此外，使用初级粒径为约1μm的碳酸钙。

表2

关于摩擦对手材料(friction partner)，制备板状材料，在该材料中，在SUS304所制基材的表面粗糙度为0.6μm的表面上形成根据表3中所示配方的树脂层a至h之一。按与实施例1相同的方式形成树脂层a至h。顺便提及，使用Sumico Lubricant Co.,Ltd生产的Dry Coating4710形成树脂层b至d。

表3

在实施例2至13和对比例2至6中，在表面压力为3MPa、滑动速率为0.4m/s和气氛为60℃的条件下，使用摩擦材料(样品)和摩擦对手材料(板状材料)按照表4中所示的组合进行止推试验1小时，并且测量样品表面上的摩擦系数以检查摩擦系数的改变。此外，在止推试验前后测量样品的磨损体积。另外，用目视检查确认存在或不存在树脂层的剥离。获得的结果示于表4中。

在表4的“摩擦系数的稳定性”栏中，当摩擦系数的上下限相对于摩擦系数的平均值在±0.05范围中时稳定性定义为“A”，当在±0.08范围中时定义为“B”，和当落到±0.08范围外时定义为“C”。

表4

表4中的结果揭示，与未形成树脂层的对比例2，树脂层不含有固体润滑剂的对比例3、5和6，以及树脂层的厚度为0.5μm的对比例4相比，在树脂层含有固体润滑剂并且树脂层厚度为1μm以上的实施例2至13中，磨损体积小、摩擦系数稳定并且树脂层几乎不剥离。

虽然详细地并且参考本发明的具体实施例描述了本发明，但对于本领域技术人员显而易见的是，可在不偏离本发明的精神和范围的情况下作出各种改变和修改。

本申请是基于2009年3月24日提交的日本专利申请No.2009-072199，该申请的全部内容通过引用并入本文。

Claims (11)

1.一种带传动装置，其包含：

多个变速带轮，所述变速带轮包含驱动变速带轮和从动变速带轮，每个变速带轮具有形成在其外周部的宽度可变的V形槽；和

带，所述带包含中心带和沿所述中心带的纵向设置的多个组块，所述带以所述组块由每个变速带轮的所述V形槽的两个表面保持的状态卷绕在所述多个变速带轮上，

其中所述组块包含树脂组合物，所述树脂组合物包含：热塑性树脂；和与所述热塑性树脂共混的至少一种纤维增强材料，并且

所述多个变速带轮中的至少一个变速带轮的V形槽的表面具有树脂层，所述树脂层含有聚酰胺酰亚胺树脂以及从石墨、聚四氟乙烯和二硫化钼中选择的至少一种固体润滑剂。

2.根据权利要求1所述的带传动装置，其中在具有所述树脂层的所述变速带轮的V形槽的表面中，所述树脂层仅设置在包含所述V形槽的槽宽度最小时与所述带接触的区域的外周区域中。

3.根据权利要求1所述的带传动装置，其中在所述驱动变速带轮和所述从动变速带轮中，所述树脂层仅设置在所述从动变速带轮的V形槽的表面上。

4.根据权利要求2所述的带传动装置，其中粉状滑动抑制剂附着到如下区域中的至少一个上：不具有树脂层的变速带轮的V形槽的表面上的区域；和具有所述树脂层的变速带轮的所述V形槽的表面上的除所述树脂层外的区域。

5.根据权利要求4所述的带传动装置，其中所述滑动抑制剂包含炭黑、滑石、碳酸钙、粘土和硅石中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的带传动装置，其中所述树脂层具有1μm至100μm的厚度。

7.根据权利要求1所述的带传动装置，其中相对于每100重量份聚酰胺酰亚胺树脂，所述固体润滑剂以30至80重量份的比例存在。

8.根据权利要求1所述的带传动装置，其中构成所述树脂组合物的所述热塑性树脂包含聚酰胺46、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和氟树脂中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的带传动装置，其中所述纤维增强材料是碳纤维。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的带传动装置，其中所述树脂组合物含有摩擦减低剂。

11.根据权利要求10中所述的带传动装置，其中所述摩擦减低剂是氟树脂或具有4以下莫氏硬度的无机材料。