KR0171886B1

KR0171886B1 - 웨이트 롤러

Info

Publication number: KR0171886B1
Application number: KR1019900009269A
Authority: KR
Inventors: 히사오 후꾸나가; 히로까즈 오오까와
Original assignee: .; 반도 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1999-05-01
Also published as: JPH0549853B2; KR910001269A; EP0404472B1; US5154673A; EP0404472A3; JPH0324349A; ES2087891T3; EP0404472A2

Abstract

자동 변속 또는 원심 클러치용 웨이트 롤러는 외부 수지로 덮여진 심재를 포함한다. 실린더안에 형성된 수지는 그것의 단부에서 안쪽으로 돌출되는 칼라를 가지며, 심재는 심재를 수지 안으로 삽입시킬 수 있게 하는 하나 이상의 둥그런 엣지를 갖는다. 수지는 나일론, 아라미드 섬유(방향족 폴리아미드 섬유)를 포함하는 보강 재료 및, 필요하다면 폴리올레핀 수지가 첨가된 폴리테트라 플루오르에텔렌 수지(PTFE)를 포함하는 자기-윤활제를 포함한다.

Description

웨이트 롤러

제1도는 본 실시예에 따른 V벨트식 자동 변속용 웨이트 롤러의 형상 또는 기계적 구조가 도시된 정단면도.

제2도는 제1도에 도시된 것의 측면도.

제3a도 및 제3b도는 심재와 수지와의 치수 관계가 도시된 심재 및 수지 각각의 정단면도.

제4도는 본 발명의 효과등을 나타내는 본 발명에 따른 실시예의 것과 종래의 것과의 조성, 수명, 물성 및 마모량 등을 비교한 표.

제5도는 본 발명의 효과등을 나타내는 본 발명에 따른 실시예의 것과 종래의 것과의 성상등을 비교한 표.

제6도는 본 발명의 효과를 나타내는 수지 한쪽의 플랜지부를 눌러넣는 값과 그 효과가 도시된 표.

제7도는 본 발명의 효과가 도시된 수지의 내주직경 및 심재의 외주직경 치수와 그 효과가 도시된 표.

제8도는 본 발명에 따른 형상의 웨이트 롤러가 사용되는 V 벨트식의 자동 변속기의 구조가 도시된 일부 단면을 갖는 평면도.

제9도는 제8도의 I-I 전개도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이트 롤러

2 : 웨이트 롤러의 주 표면을 피복하는 수지

2a : 플랜지 3 : 심재

[산업상의 이용분야]

본 발명은 모터바이크(motorbikes)(스쿠터(scooters)를 포함하는 넓은 개념을 말한다), 설상차(snow vehicles), 수상제트(propelled boats), 또는 4륜차(four-wheeled vehicles) 또는 그것들에 부설되는 과급기(superchargers) 등의 보조기기, 또는 농기기, 일반 산업용 기기에 사용되는 원심력형 자동 변속기용 또는 역심 틀러치용등의 웨이트 롤러(weight roller)에 관한 것이다.

[종래의 기술]

바이크 등에는 엔진의 회전수가 변화되면 그 변화에 따라 풀리의 홈폭이 변화되며, 그 풀리에 걸쳐진 무단상의 V 벨트 등의 동력 전도 벨트(단순히 전도 벨트라고도 한다)의 그 풀리상의 반경 방향에 있어서의 접촉 위치가 변해져서 원동축측에서 종동축측으로의 변속이 자동적으로 일어나는 자동 변속기가 장착되어 있다. 그리고, 상기 엔진의 회전수에 따라서 풀리의 홈폭을 변화시키는 기구는 제8도, 제9도에 도시된 것과 같은 구성을 갖는다. 즉, 상기 홈폭이 변화되는 풀리(10)를 회전축(12)에 대해서 고정된 고정 플레이트(10a)와 회전축 방향으로 이동이 자유롭게 된 가동 플레이트(10b)에 의해서 구성시킴과 함께 상기 가동 플레이트(10b)의 배면측에는 상기 회전축에 고정되어 있는 가이드 플레이트면(11)이 형성되며, 이 가이드 플레이트면(11)과 상기 가동 플레이트(10b) 사이는 반경 방향 외측으로 감에 따라 좁아지도록 구성되며, 또한 이 가이드 플레이트면(11)과 상기 가동 플레이트(10b) 사이에는 반경 방향으로 이동이 자유로운 원통형상의 웨이트 롤러(1)가 설치되어 있다. 또한, 상기 웨이트 롤러(1)의 풀리(10)위의 반경 방향으로의 이동에 있어서 둘레방향으로의 이동을 구속하기 위해 상기 가동 플레이트(또는 가이드 플레이트면)측에 반경 방향으로의 가이드(또는 홈)(10c)가 형성되며, 그 홈내 또는 가이드내로 웨이트 롤러(1)가 설치된다. 그리고, 이 기구는 회전축(12)의 회전수가 증가함에 따라 상기 웨이트 롤러(1)에 작용하는 원심력이 점차 커져서 이 웨이트 롤러(1)의 원심력 방향, 즉 풀리의 반경 방향 외측으로, 가동 플레이트(10b)의 배면을 이동해서 그 가동 플레이트(10b)를 고정 플레이트(10a)측으로 밀어누르고, 그 결과, 이 가동 플레이트(10b)와 고정 플레이트(10a) 사이의 간격(즉, 풀리의 홈 폭)이 좁아지게 작동한다. 이 때문에, 이 기구에 있어선 상기 풀리에 걸려 있는 무단상의 전도 벨트 B가, 회전축의 회전수에 증가에 따라서 풀리보다 바깥둘레측의 위치에서 접촉되도록 변화되어 이 풀리에 있어서의 전도 벨트의 속도가 점차 커진다. 따라서, 가령 상기 회전축을 원동축으로 하면, 원동축(12)측에서 종동축(13)측에 전달되는 속도비가 자동적으로 커지도록 변화된다.

그런데, 상기 웨이트 롤러는 회전축의 회전수 변화에 따라 풀리의 가동 플레이트 배명을 반경 방향으로 항상 이동(미그럼운동 회전)시키므로 내마모성이 높은 것이 요구된다. 또, 상기 이동이 회전수의 변화에 원활하게 대응하기 위해선 상기 웨이트 롤러가 접촉되는 둘레표면은 마찰 저항이 작은 것이어야 한다. 또한, 상기 기구가 엔진 근방에 설치되는 경우에는 이 웨이트 롤러도 엔진으로부터의 전도열 및 롤러 자체의 마찰열에 의해 상당한 온도, 구체적으로 약 130℃ 정도 되므로, 내열성이 우수한 것이어야 한다. 또한, 이 웨이트 롤러는 전도 벨트를 거쳐서 작용하는 전도력에 저항하여 가동 플레이트를 밀어눌러야 하며 또한 엔진으로부터의 충격적인 반복 진동 응력이 작용하기 때문에 내 피로성(내 하중성)이 우수한 것이 요구된다.

상기 과제가 만족되도록 종래부터 여러 가지의 발명(고안)이 이뤄지고 있다.

그 대표적인 것으로서 웨이트 롤러의 수납 공간(storage spaces)안에 윤활제(grease)가 채워진 소위 습식형이라 불리는 것(일본 특허 공개공보 소 60-245864호), 또는 보수를 용이하게 하기 위해서 웨이트 롤러의 표면을, 자기 윤활성을 갖는 보강 섬유가 혼입된 재료로 피복한 소위 건식형이라고 불리는 것(일본 특허 공개공보 소 60-245864)이 있다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그러나, 상기 전자의 경우에는 이 부분이 가열될 때 윤활제의 점도가 저하되어 원심력에 의해 그 윤활제가 주위로 비산되며, 또 경년 변화로 윤활제가 열화되어 장기간에 걸쳐 안정된 미끄럼 운동 성능 즉 변속 특성을 얻을 수 없다는 결점이 있었다. 한편, 후자의 경우에는 상기와 같은 결점은 없으나, 상기 풀리를 경량화 및 가공 용이성의 점에서 우수한 알루미늄 다이캐스트 제품으로 했을 경우에 상기 웨이트 롤어 표면을 피복하는 보강 섬유가, 알루미늄제의 가동 플레이트 배면의 미끄럼운동면을 손상시켜 마모를 촉진시키며, 그 결과, 안정된 변속 특성을 얻을 수 없게 된다는 결점이 있다. 특히, 윤활제로서 비중이 큰 2 유화몰리브덴이나 그라파이트를 사용하는 경우에는 미끄럼운동면등의 접촉 부분을 손상시키기 쉽게 된다.

상기의 문제점은, 기본적으로 같은 원리를 이용하는 원심 클러치용 웨이트 롤러에 대해서도 동일하다.

그런데, 상기 웨이트 롤러의 표면을 자시 윤활성 수지 등으로 피복한 형식의 웨이트 롤러는 종래, 일본 특허 공개공보 소 61-165058호 및 61-163821 호에 개시된 바와 같이 주로, 금형내에 예열 작업한 금속제의 심재(core)를 삽입한 상태에서, 금형내에 수지를 사출 성형하여 제조되었다.

그러나, 이같이 제조된 웨이트 롤러는 심재와 수지 부분과의 재질 차이로 그들의 열 수축율이 상이하여 제조 후 웨이트 롤러 수지 부분에 내부 응력을 발생시킨다. 이 때문에 비교적 단시간에 웨이트 롤러 수지 부분에 크랙이 생기는등의 불합리점이 있었다. 또, 웨이트 롤러는 소형의 패밀리바이크(familybike)등의 바이크를 중심으로 하는 대중 상품에 다용되므로소, 가격적으로 염가로 제조되는 것이 요구된다. 그러나 웨이트 롤러가 상기와 같은 방법으로 제조되는 경우에는 제조의 자동화가 곤란하여 제조 원가를 소정 이하로 내릴 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 현황을 감안하여 이뤄진 것이며, 상기 결접이 없는 자동 변속용 또는 원심 클러치용 웨이트 롤러 및 그와 같은 웨이트 롤러에 있어서 수지 부분에 내부 응력을 갖지 않고 제조를 간단하게 할 수 있도록 구성된 웨이트 롤러를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명에 따른 웨이트 롤러는 고정 플레이트에 대해서 가동 플레이트가 이동하여 풀리 홈폭이 변화되는 가변홈 풀 리가 구비된 자동 변속기 또는 동심형상의 2축 위에 대치하도록 배치된 마찰판과 상대판을 누름·해제하여 2축간을 단속시키는 형식의 원심 클러치에 있어서, 상기 가동 플레이트 또한 마찰판, 상대판등의 가동 부재를 작동시키는 회전수 응답 부재로서 사용되며 심재의 주위가 수지로 피복된 웨이트 롤러에 있어서, 상기 수지의 형상을 양끝단 안쪽으로 돌출된 플렌지부가 구비된 원통형상체로 형성시킴과 함께, 상기 심재를 상기 수지내에 내장가능한 원통체 또는 원주체로 형성시키고, 그 적어도 한쪽의 바깥둘레단을 모따기 가공하며 또한, 상기 안쪽으로 돌출된 플랜지부의 적어도 한쪽 플랜지부의 내주직경을 상기 심재의 모따기 가공을 한 끝을 선두로 하여 압입할 때에 탄성 변형에 의해 압입을 얻을 수 있는 내주직경으로 설정하고 상기 압입을 얻을 수 있는 내주직경으로 한 플랜지측에서 모따기 가공을 실행한 끝을 선두로 하여 상기 심재를 수지내에 압입함으로써 심재에 수지를 피복시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 웨이트 롤러의 주표면을 피복하는 수지가 아라미드 섬유(방향족 폴리아미드 섬유)로 되는 보강재와, 폴리올레핀계 수지를 필요에 따라 첨가한 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지(PTFE)로 되는 자기 윤활제를 함유하며, 나일론 46 수지(폴리아미드 수지 : 폴리테트라메틸렌 아디파미드 수지)를 베이스 수지로 한 수지로서 구성되는 것을 특징으로 한다.

[작용]

그러므로, 상기 본 발명에 따른 수지로 피복된 웨이트 롤러는 자동 변속기 또는 원심 클러치에 사용되는 경우 하기와 같이 작용한다.

또, 본 발명의 웨이트 롤러는 단순히 수지의 원통형상체의 한쪽의 끝단에서 심재를 압입하는 것만으로 간단하게 수지로 심재를 피복한 웨이트 롤러를 제조할 수 있다. 따라서, 심재와 피복하는 수지측을 일체화하기 때문에 심재측에 롤레트 가공 등을 실시하는 일없고, 또 여열 작업한 심재를 금형 내에 미리 삽입한 후에 수지를 사출 성형해서 피복하는 등의 번잡한 제조 공정을 취할 필요가 없다. 특히, 압입을 얻을 수 있는 플랜지부의 내주직경을 D₂, 상기 원통상체로 형성된 수지의 내주직경을 D₃, 상기 원통체 또는 원주체로 형성된 심재의 외주직경을 D0로 했을 경우, 이들 D₀, D₂, D₃의 각 치수의 관계를 하기와 같이 구성하면,

압입 후에, 원통형상체의 수지측에 심재측으로부터 무리한 응력이 작용하지 않으며 또한 심재와 수지가 사용중에 분리되는 일이 없고, 또한 심재와 수지의 플랜지부에서 튀어 나가는 일도 없으므로 장시간에 걸쳐서 안정된 상태로 심재와 피복하는 수지를 일체화해 둘 수 있다. 그리고, 상기와 같이 구성된 웨이트 롤러는 심재와 피복하는 수지가 끼워맞추어진 상태인채 일체로 되어있으므로 고정 플레이트 또는 가동 플레이트, 또는 마찰판 또는 상대판돠의 접촉에 있어서 충격을 완화함과 더불어 소음을 저하시키는 작용을 한다. 또한, 이 웨이트 롤러는 건식 또는 습식인 것에도 적용된다.

또한 베이스 수지인 나일론 46수지는 내열성을 가짐과 더불어 반복 충격 하중에 강하고 또한 장기간에 걸쳐서 안정된 성질을 유지하며, 거기에다 아라미드 섬유는 상기 나일론 46 수지중에 있어서 그 베이스 수지의 상기 반복 충격 하중에 대한 강도 및 내하중 및 내열성을 대폭적으로 향상시킨다. 게다가, 아라미드 섬유의 성질로 유리 섬유 또는 탄소 섬유에 비해서 접촉되는 상대를 마모 및 손상시키는 일이 없다. 또, 베이스 수지인 나일론 46 수지중에 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지가 함유되고, 이 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지는 불용해, 불용융성이기 때문에 나일론 46 수지중에 미크로 분산하여 전체에 자기 윤활성을 부여하며, 웨이트 롤러의 충격 계수를 낮추며 또한 내마모성을 향상시킨다. 또한, 한편에 있어서 나일론 46 수지중에 자기 윤활제의 하나로서 폴리올레핀계 수지가 첨가되면, 이 폴리올레핀계 수지는 나일론 46 수지중에 용융되어 웨이트 롤러 표면의 수지가 고온으로 되었을 때에도 웨이트 롤러 표면의 마찰 계수를 더욱 안정시킨다. 게다가, 상기와 같이 베이스 수지인 나일론 46 수지에 아라미드 섬유, 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지, 필요에 따라서 폴리올레핀계 수지를 배합하면 폴리에틸렌의 상 분리가 없고 또한 용융 수지의 유동성을 겸하여 갖춘 결과, 기계적 물성, 내열성에도 우수하며, 또한 미끄럼운동 특성에도 우수한 것으로 된다.

따라서, 본 발명에 따른 웨이트 롤러는 종래의 웨이트 롤러에 비해서 내열성, 내하중성에 있어서 특히 우수한 성질을 가지며, 또 반복 충격 하중에 대해서도 큰폭으로 향상됨과 동시에 마찰 계수가 낮고 또한 내마모성에 있어서도 뛰어나다. 또한, 웨이트 롤러가 접촉하는 가이드 플레이트면 및 풀리와의 접촉면을 손상시키지 않는다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 제1도, 제2도는 본 실시예에 따른 V벨트식 자동 변속용 웨이트 롤러의 형상 또는 기계적 구조를 도시하는 정면도와 측면도이다. 상기 도면에 있어서 1은 웨이트 롤러이며, 2는 그 웨이트 롤러의 둘레 표면을 피복하는 수지, 3은 적당한 질량을 부여하기 위한 금속제의 심재이다. 상기 웨이트 롤러의 둘레 표면을 피복하는 수지는 아래의 조성으로 구성되어 있다.

[제 1실시예]

제1실시예에서는 제4도의 [실시예1]의 난에 도시되듯이 수지는 중량%이며, 베이스 수지로서 나일론 46 수지를 85%, 보강재로서 아라미드 섬유를 5%, 자기 윤활제로서 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지를 10%로 한 구성으로 된다. 그리고, 제조 공정은 이하와 같은 공정으로 된다. 우선, 상기 분량의 나일론 46 수지, 아라미드 섬유, 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지를 2축 압출기로 분산 혼련해서 자기 윤활성 수지 펠렛을 얻는다. 다음에, 이 펠렛을 120℃로 3 내지 5시간 예비 건조한 다음, 금형을 사용하여 사출 성형함으로써 제1도, 제2도, 제 3b도에 도시하는 플랜지 부착 원통형상체의 수지 부분을 성형한다.

[제2실시예]

제2실시예에서는 제4도의 [실시예2]의 난에 도시되듯이 수지는 중량%로, 나일론 46 수지를 80%, 아라미드 섬유를 5%, 자기 윤활제로서 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지를 15% 로 한 구성으로 된다. 제조 공정은 상기 제1실시예와 동일하다.

[제3실시예]

제3실시예에서는 제4도의 [실시예3]의 난에 도시되듯이 수지는 중량%로, 나일론 46 수지를 70%, 아라미드 섬유를 5%, 자기 윤활제로서 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지를 15%, 또한, 보조 윤활제로서 폴리올레핀계 수지의 일종의 고밀도 에틸렌 수지를 4%로 한 구성으로 된다. 제조 공정은 상기 [제 1실시예]와 기본적으로 동일하며, 고밀도 폴리에틸렌 수지는 다른 재료를 넣을 때 동시에 넣는다.

[제4실시예]

제4실시예에서는 제4도의 [실시예3]의 난에 도시되듯이 수지는 중량%이며, 나일론 46 수지를 72%, 아라미드 섬유를 5%, 자기 윤활제로서 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지를 15%, 또한, 보조 윤활제로서 고밀도 폴리올레핀계 수지를 8%로 한 구성으로 된다. 제조 공정은 상기 [제 3실시예]와 동일하다.

그리고, 상기의 실시예에 있어서 상기 수지는 나일론 46수지로서 「DSM 사」제품의 「STANY(상품명)」가, 아라미드 섬유로의 「테이진」의 「테크노라 T-322(상품명)」(그 밖에 「듀퐁 사」 제품의 「케플러(상품명), 「노멕스(상품명)」, 「아프조 사」 제품의 「아렌카」 등이어도 좋다)가, 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지로서 「아사히 가라스」의 「풀온 L-169(상품명)」이, 고밀도 폴리에틸렌 수지로서 「미쓰이세끼유 가가꾸」의 「하이젝스 3300FP(상품명)」이 각각 사용되어 있다. 또, 상기 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지는 분말상의 것이 좋으며, 그 평균 입자지름은 15㎛이하, 바람직하게는 10㎛ 이하인 것이 좋다.

또한, 상기 구성의 수지로 피복되는 웨이트 롤러의 물리적 치수는 제1도, 제2도에 있어서 웨이트 롤러(1)의 길이 1=13㎜, 외주직경 D₁=16.1㎜이며, 전중량 w=8.5g 이다. 그리고, 이 웨이트 롤러(1)은 기계적으로는 아래와 같이 구성되어 있다. 즉, 제3a도 및 제3b도에 도시되듯이 수지(2)측은 미리 양끝단에서 안쪽으로 돌출형상의 플랜지부(2a)를 갖는 원통상체로 성형됨과 더불어, 심재(3)측은 중량이 7.43g이며, 재질은 SUM-25 로 되며, 그 바깥둘레 양끝단이 모따기 가공되어 있다. 그리고, 치수적으로는 상기 수지의 원통형상체의 내주직경 D₃은 심재(3)의 외주직경(외표면지름) D₀에 대해서 「D₃-D₀=0 내지 0.3(㎜)」로 구성되며, 또한 수지의 한쪽(압입측)의 플랜지부 2a의 내주직경(開口經)) D₂은 심재(3)의 외주직경 D₀에 대해서 「D₀-D₂=D₀x (0.015 내지 0.035)」로 구성된다. 상기와 같이 피복하는 수지(2)측 및 심재(3)측을 구성함으로써 단순히 수지(2)의 상기 내주직경을 D2로 한 한쪽 (압입측)의 플랜지부(2a)측에서 그 수지(2)의 내통 부위에 심재(3)을 수지(2)로 피복할 수 있다. 즉, 상기 내주직경을 D₂로 한 한쪽 (압입측)의 플랜지부(2a)에 외주단을 모따기 가공한 심재(3)를 맞닿은 상태에서 압력을 가하며, 이 수지(2)의 플랜지부(2a)가 탄성변형함으로써, 심재(B₁)가 압입되며, 간단하게 자기 윤활성이 있는 수지(2)내에 심재(3)를 고정된 상태로 짜넣을 수 있다. 거기다가, 치수적으로 상기와 같이 구성되며, 또한 압입함으로서 구성된 웨이트 롤러는 장시간에 걸쳐서 안정되어 일체적으로 끼워맞추어 둘 수가 있다. 즉, 웨이트 롤러가 변속기에 장치된 상태에 있어서, 원심력에 의해, 심재가 수지에 대해서 스러스트 운동 또는 상대적으로 회전을 발생시키거나 하는 일은 없다. 치수적으로 상기 수지(2)의 내주직경(D₃)과, 심재(3)의 외주직경(D₀)의 차이가 「0㎜」 이하일 경우에는 수지(2)측에서 응력을 유발하게 하여 수지(2)의 수명을 줄이게 되며, 또한, 반면에 「0.3㎜」이상의 경우에는 웨이트 롤러가 변속기에 장착된 상태에 있어서 원심력 등에 의해서 심재(3)가 수지(2)측에 대해서 스러스트 운동 또는 회전 운동하게 되며 소음 등의 원인이 된다.

또, 심재(3)의 외주직경(D₀)과, 수지의 한쪽(눌러넣는 측)의 플랜지부(2a)의 내주직경(D₂)의 차(D₀-D₂)가 「D₀x 0.015」이하일 경우에는 심재(3)가 수지(2)에서 튀어나올 가능성이 있으며, 한편 「D₀x 0.035」이상의 경우에는 압입시에 무용의 압입력이 필요하게 됨과 더불어 수지측에 크랙이 생기게 하여, 사용시에 있어서 파괴의 원인이 되게 하는 것이된다. 본 발명자가 상기 각 치수에 관해서 상기 조건이 최적 범위인 것을 확인하기 위해 실행한 실험결과를 나타낸 것이 제6도, 제7도이다.

또한, 본 실시예와 같이 심재(3)의 양끝단을 모따기 하면 제조시 어느측으로부터도 압입할 수 있으므로 조립의 자동화에 있어서 바람직하다.

또한, 동일하게 본 실시예에서는 수지(2)측의 한쪽 플랜지부(2a)만 심재(3)를 압입할 수 있는 치수로 구성하고 있지만, 양측을 그 압입가능한 상술된 치수로 구성해두는 것도 조립의 자동화에 있어서 바람직하다.

그런데, 상기 웨이트 롤러가 장착되는 회전축의 회전수는 고속 순항시 개략 500rpm이 되었다.

또한, 상기 [실시예1] 내지 [실시예4]의 구성으로 되는 웨이트 롤러의 물성을 측정한 것이, 각각 제4도의 좌란 중단에 나타내는 것 같은 값은 되었다.

이 값은, 응력 진폭 일정형의 인장 시험기를 쓰며, 진동수 1000회/초, 인장 응력 133kgf/㎠, 실온 25℃ 조건하에서 얻은 것이다.

그리고, 이들 웨이트 롤러를 배기량 50cc의 패밀리바이크의 자동 변속기에 장착해서 5000㎞ 주행하고, 상기 주행전과 주행후의 「마모량」과 「속비」의 열화(하기의 (1)식으로 정해지는 비를 말한다 : 본 실시예의 경우 회전수 5000rpm에서의 속비)를 측정했든바, 각각 제4도의 좌란 하단에 나타내는 것 같은 값이 되었다.

그런데, 속비의 열화는,

을 말한다.

또, 제4도에 도시되는 스즈끼식 마모 시험기으 시험(조건)값은 응력 P=6.0㎏/㎠, 회전수 V=60rpm, 실온 t=25℃, 습도 50% RH, 운전 시간 50hr 에 있어서의 값이다.

또, 이 실험값에 나타내는 마모량은, 3차원 측정기로 측정했다.

상기 실시예에 대해서는 종래의 각종 조성으로 구성된 수지로 되는 웨이트 롤러는 각각 제4도의 좌란(비교예 1내지 비교예 4)의 각단에 나타내는 것과 같은 값으로 되어 있다.

즉, 예를 들면, 본 발명에 따른 상기 실시예3의 웨이트 롤러의 경우에는 실차 주행 특성인 5000㎞ 주행후의 웨이트 롤러 둘레표면(수지)의 마모량은 0.03㎜, V벨트식 자동 변속기에 사용되는 알루미늄제 풀리의 접촉면의 마모량은 0.002㎜로서 매우 마모량이 적었다.

또, 상기 속비의 열화도 4 내지 6%의 감소에 그치며, 장기간에 걸쳐서 안정된 속비가 얻어진다는 것이 확인되었다. 또, 심재와 수지의 분리화는 볼 수 없고, 일체화 그대로 안정된 상태에서 작용하고 있음이 확인되었다.

이것에 대해서, 종래예인 제4도의 「비교예2」의 조성의 경우에는 마찬가지로 실차 주행 특성에 있어서 웨이트 롤러 둘레 표면(수지)의 마모량은 알루미늄제의 가동 플레아트와의 접촉측에서 0.23㎜, 철제 가이드 플레이트와의 접촉측에서 0.28㎜로 되며, 형상적으로 비뚤어진 형으로 마모됐다. 또한, 속비의 열화는 13 내지 14% 정도 감되었다. 또한, 윤활유가 주행중에 분진을 끌어안아 검게 오탁됨과 더불어 원심력에 의해 가동 풀리의 바깥둘레 방향으로 치우쳐 있었다.

따라서, 장기간에 걸쳐서 안정된 성능은 바랄 수 없다.

또, 종래예인 제4도의 「비교예 3」의 조성의 경우에는 웨이트 롤러 둘레 표면(수지)의 마모량이 0.12㎜, 마찬가지로 V벨트식 자동 변속기에 사용되는 알루미늄제 플레아트의 접촉면의 마모량은 0.5㎜이며, 상기 본 발명의 실시예인 실시예3에 관계되는 웨이트 롤러에 비하면, 웨이트 롤러 측에서 4배, 알루미늄제의 플레이트측에서는 25배 가량의 마모량을 나타내었다. 또한, 알루미늄제 풀리측의 웨이트 롤러와의 접촉 부분에는 보강재인 유리 섬유에 의해 복수개의 찰과상이 인정되었다. 또한, 속비의 열화는 12 내지 13%가 감소되었다. 이것은 원심력에 의해 각 웨이트 롤러가 고르게 반경 방향으로 이동함에도 불구하고 웨이트 롤러 및 가동 풀리가 마모된 것에 기인해서 가동 풀리의 피치지름이 초기에 비해서 각 부위에서 고르게 펴지지 않으므로 속비가 저하되는 것으로 여겨진다. 또, 마모로 깎인 알루미늄 가루가 마모 이끄럼운동면에 잔존하고, 계속되는 내구 주행시에 있어서 이 알루미늄 가루가 연마제로서 작용하며, 점점 마모가 촉진되는 결과, 속비 변화는 가속도적으로 증대된다는 것이 확인되었다. 따라서, 종래예인 비교예 3의 웨이트 롤러도 상기 본 발명의 실시예(실시예3)에 따른 웨이트 롤러에 비하면 매우 뒤떨어지며 이 경우도 장기간에 걸쳐서 안정된 성능은 바랄 수 없다.

상기와 같이 본 발명에 따른 웨이트 롤러를 사용하는 자동 변속기는 종래의 윤활제를 봉입한 형식의 것에 비하면 원심력으로 윤활제가 비산되어 유막 윤활이 손상되는 일이 없으므로 마모 계수 및 변속 효율이 안정된다. 게다가, 장시간의 주행후에 있어서도, 마모량은 적고, 속비 열화는 4 내지 6 %정도이며, 종래의 것에 비해서 약 1/4 내지 1/3 정도로 된다.

상기 제1 내지 제4 실시예에서는 웨이트 롤러의 표면을 피복하는 수지의 바람직한 배합비를 나타냈으며, 본 발명 특유의 효과는 중량 %로, 「나일론 46 수지(100)」에 대해서 「아라미드 섬유」(1 내지 80), 「 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지」(3 내지 80), 「고밀도 폴리에틸렌 수지」 (0 내지 20)의 범위에 있어서 얻을 수 있다.

또, 웨이트 롤러를 상기와 같이 플랜지용 원통형상의 수지내에 심재를 압입하여 제조했을 경우에는, 상술된 종래예에서 언급된 인서트 성형법으로 제조된 웨이트 롤러에 비해서 제조후의 웨이트 롤러의 외주직경 수축율, 진원도 등에 있어서, 또한 상술된 패밀리바이크의 자동 변속기에 장비된 5000㎞ 주행 테스트 후의 성상에 있어서, 제5도에 도시된 바와 같이, 우수한 효과를 발생시킨다. 즉, 종래의 인서트 성형법으로 제조된 웨이트 롤러는 내부에 금속제의 심재가 삽입된 상태로 성형되므로 웨이트 롤러의 외주직경 수축율이 수지 자체의 수축력에 비해서 작아지며, 따라서 본 발명에 따른 실시예의 웨이트 롤러 외주직경 수축율리 작아진다. 이 때문에, 인서트 성형법으로 제조된 웨이트 롤러는 수지부에 큰 내부 응력을 갖는다. 또, 진원도에 관해서도, 인서트 성형법으로 제조된 웨이트 롤러는 상기 외주직경 수축율을 크게 해서 수지부의 내부 응력의 발생을 작게 하려면 진원도를 나타내는 값이 커지며(보다 진원이 아니게 되며), 이 진원도를 나타내는 값을 작게 하고 또는 상술된 외주직경 수축율을 크게 하는 것과 더불어 채우는 것이 곤란하다는 것에 대해서 본 발명의 실시예에 따른 웨이트 롤러에서는, 진원도도 상기 외주직경 수축율과 더불어 양호한 값으로 할 수있다. 이 결과, 상기 주행 테스트에 있어서, 종래의 인서트 성형법으로 제조된 웨이트 롤러는 1000㎞ 내지 1500㎞로 파손되며 또는 500㎞로 크랙이 생기며 또한 커다란 편마모가 생기는 것에 대해서 본 발명에 따른 웨이트 롤러에서는 이같은 파손, 크랙 및 커다란(기능에 지장을 주는)편마모는 생기지 않는다.

특히, 제5도의 하단에 도시된 9000㎞ 주행후의 결과에 있어서는, 종래의 인서트 성형법으로 제조된 웨이트 롤러는 사용 불능 또는 이것에 가까운 상태로 되지만 본 발명의 실시예에 따른 웨이트 롤러는 아무 지장없이 사용되는 상태를 여전히 유지하고 있었다. 또한, 제5도의 시험에 쓴 웨이트 롤러는 D₃-D₀=0.03(㎜), D₀-D₂=D₀x 0.025의 조건으로 제조된 것이다. 또한, 상기의 외주직경 수축율은 웨이트 롤러의 수지 부분을 성형하는 금형에 있어서의 그 웨이트 롤러 부분의 외주직경을 D_K로 하면,

로 나타내어 지는 것이다.

제5도에 있어서, 「게이트 형상」은 수지부의 사출 성형시의 금형으로의 사출의 형태를 나타내는 것이며 소위 「디스크, 엣지, 핀 포인트」등의 종류가 있다. 또, 제5도에 있어서, 「심재표면」은 심재의 표면이 플렛인지 또는 롤렛 등의 기계 가공이 이루어지고 있는 가를 나타내는 것이다. 또한, 상기 진원도는 3차원 측정기로 측정한 결과를 정리한 것이다.

본 실시예에 따른 웨이트 롤러는 상술된 것과 같이 종래의 웨이트 롤러에 비해서 우수한 작용 효과를 갖는다.

[발명의 효과]

본 발명에 따른 웨이트 롤러는 상기와 같이 내열성, 내마모성, 내피로성(하중성)에고 우수하며, 또한 마찰 계수도 낮고, 또한 접촉하는 상대의 면을 손상시키는 일이 없다.

이 때문에 V벨트식의 자동 변속기 또는 원심 클러치용 웨이트 롤러로서 사용했을 경우에는 장기간에 걸쳐서 안정된 상태에서 사용이 보증되며, 또한, 종래의 웨이트 롤러와 같이 그 웨이트 롤러의 교환 또는 윤활제의 충전 등의 유지 보수가 장기간에 걸쳐서 일체 불필요하다.

따라서, 이 웨이트 롤러를 구비한 자동 변속기 또는 원심 클러치를 탑재한 패밀리바이크등은 매우 신뢰성이 높은 것으로 되며 보수유지가 필요없게 된다.

또한, 본 발명에 따른 웨이트 롤러는 상기와 같이 우수한 작용을 갖는 웨이트 롤러를 간단하게 제조할 수 있으므로 염가로 공급할 수 있다. 게다가, 수지와 심재와의 일체화가 장시간에 걸쳐서 보장되므로 변속기의 신뢰성 향상에 기여한다.

Claims

고정 플레이트에 대해서 가동 플레이트가 이동되어 폴리홈 폭이 변화되는 가변 홈 풀리가 구비된 자동 변속기 또는 동심형상의 2축상에 대치되게 배치되는 마찰판과 상대판을 누름·해제해서 2축간을 단속시키는 형식의 원심 클러치에서, 상기 가동 플레이트 또는 마찰판, 상대판 등의 가동 부재를 작동시키는 회전수 응답 부재로서 사용되며, 심재의 주위 가 수지로 피복되어서 이루어진 웨이트 롤러에 있어서, 상기 수지의 형상을 양끝단에서 안쪽으로 돌출된 플랜지부가 구비된 원통형 상체로 형성시킴과 함께 상기 심재를 상기 수지내에 내장가능한 원통체 또는 원주체로 형성하고 그 적어도 한쪽의 바깥둘레단을 모따기 가공(rounding)하며, 또한, 상기 안쪽으로 돌출된 플랜지부의 적어도 한쪽의 플랜지부 내주직경을 상기 심재의 상기 모따기 가공을 실행한 끝단을 선두로 하여 압입할 때에 탄성변형에 의해 압입을 얻을 수 있는 내주직경으로 설정하고, 상기 압입을 얻을 수 있는 내주직경으로 한 플랜지부측에서, 모따기 가공을 실행한 끝단을 선두로 해서 상기 심재를 수지내에 압입함으로써 심재에 수지를 피복시킨 것을 특징으로 하는 웨이트 롤러.
제1항에 있어서, 상기 압입을 얻을 수 있는 플랜지부의 내주직경을 D2로 하고, 상기 원통형 상체로 형성된 수지의 내주직경을 D3, 상기 원통체 또는 원주체로 형성된 심재의 외주직경을 Do로 했을 경우, 이들 Do, D2, D3 각 치수의 관계는

와 같이 구성된 것을 특징으로 하는 웨이트 롤러.
제1항에 있어서, 상기 웨이트 롤러 둘레 표면을 피복하는 수지가 아라미드 섬유로 보강재와 폴리올레핀계 수지를 필요에 따라 첨가한 폴리테트라 플루오르에틸렌 수지로 되는 자기 윤활제를 함유하며, 나일론 46수지를 베이스 수지로 한 수지인 것을 특징으로 하는 웨이트 롤러.