KR100282544B1 - 쳇바퀴용 톱니벨트 및 v-벨트 장치 - Google Patents

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KR100282544B1 KR1019930018434A KR930018434A KR100282544B1 KR 100282544 B1 KR100282544 B1 KR 100282544B1 KR 1019930018434 A KR1019930018434 A KR 1019930018434A KR 930018434 A KR930018434 A KR 930018434A KR 100282544 B1 KR100282544 B1 KR 100282544B1
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Abstract

본 발명은 복수의 발판(tread lamellae)을 구비하고 두개의 디플렉션 풀리(deflection pulley)들의 둘레에서 안내되는 무단벨트를 포함하는 쳇바퀴(treadmills)용 톱니벨트(toothed-belt) 및 V-벨트 장치에 관한 것이다. 디플렉션 풀리들중 적어도 하나는 미끄럼 디스크 부재(sliding disk member)와 이에 나란하게 위치하는 톱니 디스크 부재(toothed disk member)를 포함하고, 벨트는 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재와 연관되는 톱니벨트 영역과 이에 나란하게 위치하며 디플렉션 풀리의 미끄럼 디스크 부재에 접하는 V-벨트 영역을 포함한다. 벨트를 구동하는 구동력은 미끄럼 디스크 부재와, V-벨트 영역을 통하여 전달된다. 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재는 톱니 영역(toothed area)들과 무톱니 영역(toothless area)들을 포함하며, 톱니 영역들과 무톱니 영역들은 톱니 디스크 부재의 전 원주면에 걸쳐 등간격으로 교대로 배치되는 것이 바람직하다.

Description

쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치
제1도는 두개의 디플렉션 풀리를 갖는 측의 평면도.
제2도는 제1도에 도시한 디플렉션 풀리들중 하나의 상세도.
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 톱니/V-벨트를 갖는 디플렉션 풀리의 측면도.
제4도는 종래의 기술에 따른 벨트들과 지지 풀리들을 갖는 디플렉션 풀리의 측면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 디플렉션 풀리 2 : 미끄럼 디스크 부재
3 : 톱니 디스크 부재 4 : V-벨트 영역
5 : 톱니벨트 영역 6 : 톱니 영역
7 : 무톱니 영역 9 : 발판
10 : 디플렉션 풀리 측
본 발명은 복수의 발판(tread lamellae)을 구비하고 앞뒤로 배치된 두개의 디플렉션 풀리(deflection pulley)들의 둘레에서 안내되는 적어도 하나의 무단벨트를 포함하는 쳇바퀴(treadmills)용 톱니벨트(toothed-belt) 및 V-벨트(V-belt) 장치에 관한 것이다.
발판들을 구비한 톱니벨트가 두개의 디플렉션 풀리 둘레에서 안내되고 두개의 V-벨트가 복수의 지지 풀리(support pulley) 둘레를 주행하는 톱니벨트 및 V-벨트 장치는 이미 독일 특허 25 03 118 에 개시되어 있다. 이러한 공지의 장치는 제4도에 도시되어 있다. 디플렉션 풀리들 중의 하나에 연결된 모터의 구동력은 하나의 디플렉션 풀리(20)로부터 톱니벨트(21)를 경유하여 다른 디플렉션 풀리로 전달되는 반면에, 발판(23)의 부차적 지지대로서의 역할만 하는 V-벨트(22)는 단지 수동적으로 즉, 어떠한 힘의 전달없이, 디플렉션 수단 둘레를 주행한다. 그러므로, 톱니벨트 및 V-벨트는 분리 배치되며 다른 기능을 갖는 수단이다.
특히 두개의 분리된 벨트 장치으로 인하여, 이 공지의 장치는 제작이 복잡하고 비용이 상승하며 보수시에 시간이 많이 소비된다. 더욱이, 톱니벨트들과 디플렉션 풀리들에 의한 동력전달은 바람직하지 않은 큰 소음을 발생시키는데, 이는 매우 성가신 일이다.
본 발명은 공지의 톱니벨트 및 V-벨트 장치에 관하여 발생하는 불이익을 극복하고 특히, 이 공지의 장치가 가능한 한 조용히 작동되도록 개선하는 것을 그 과제로 하고 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나의 디플렉션 풀리는 미끄럼 디스크 부재(sliding disk member)와 이에 나란하게 위치하는 톱니 디스크 부재(toothed disk member)를 포함하고, 벨트는 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재와 연관되는 톱니벨트 영역과 이에 나란하게 위치하며 디플렉션 풀리의 미끄럼 디스크 부재에 접하는 V-벨트 영역을 포함하며, 상기 벨트를 구동하는 주 구동력은 미끄럼 디스크 부재와 V-벨트 영역을 통하여 전달되도록 적용되는 점에 특징이 있다.
본 발명은 벨트와 디플렉션 풀리의 구동에 사용되는 구동력을 종래와 같이 톱니벨트를 통하여 전달하는 대신에, 조용한 V-벨트를 통하여 전달함을 목적으로 한다. 톱니벨트는 주행하는 무단벨트가 기울지도 않고 옆으로 벗겨지지도 않도록 보증하는 기능을 수행한다. 본 발명에 따른 톱니벨트/V-벨트 장치의 경우에는 톱니벨트 영역과 V-벨트 영역의 조합을 포함하는 단지 하나의 벨트만 사용된다. 소음의 발생은 각각의 영역들의 크기에 직접적으로 영향을 받을 수 있는데 즉, 톱니벨트 영역이 작을수록 소음도 작게 발생된다.
본 발명에 따른 장치의 제작은 재료와 작업량이 실질적으로 절감되므로 경제적이며 시간도 절약된다. 더욱이, 본 발명에 따른 장치의 각 구성요소들은 쉽게 대치되고 공급될 수 있으므로, 보수작업이 수행될 때, 쳇바퀴의 정지시간이 최소화된다.
벨트가 기울거나 옆으로 벗겨지는 것을 방지하기 위하여, 톱니 디스크 부재와 미끄럼 디스크 부재를 포함하는 디플렉션 풀리를 하나만 제공하는 반면에, 다른 디플렉션 풀리는 미끄럼 디스크 부재로 형성되면 충분하고, 상기 톱니 디스크 부재와 미끄럼 디스크 부재를 포함하는 디플렉션 풀리는 모터에 의해 구동되도록 적용된다.
이 실시예는 특히 조용하며, 재료비와 제작비를 대폭 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예는, 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재는 톱니 영역(toothed area)들과 무톱니 영역(toothless area)들을 포함하며, 상기 톱니 영역들과 무톱니 영역들은 톱니 디스크 부재의 전 원주면에 걸쳐 등간격으로 교대로 배치되며, 상기 톱니 영역들은 복수의 톱니들에 의해 정해지는 것을 특징으로 하고 있다.
이 실시예는, 톱니벨트의 각각의 톱니는 톱니 디스크 부재상의 톱니들과 완전한 짝을 이루어 맞물리는 상황이 아니므로, 발생되는 소음을 더 줄일 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 또다른 바람직한 실시예는, 디플렉션 풀리의 원주방향으로의 톱니 디스크 부재상의 무톱니 영역의 길이는 디플렉션 풀리의 원주방향으로의 톱니 영역의 길이의 절반에 해당하는 점에 특징이 있다.
이와 관련하여, 하나의 톱니 영역이 원주방향으로 나란한 4개의 톱니들을 포함하고, 무톱니 영역이 두개의 나란한 톱니들의 길이에 해당될 때 이점이 있다는 것이 판명되었다.
이러한 톱니 영역과 무톱니 영역의 수치들에 의해, 톱니벨트에 마련된 각 톱니들의 절반만이 톱니 디스크 부재에 형성된 톱니들과 완전한 짝을 이루어 맞물리므로, 발생되는 소음은 거의 반으로 줄어들 수 있다. 톱니 디스크 부재상에 마련된 톱니 영역은 벨트가 기울지도 않고 옆으로 벗겨지지도 않도록 하여준다.
다른 실시예는 톱니벨트 영역과 톱니 디스크 부재의 서로 연관되는 톱니들은 장치가 작동중에 각 톱니의 일측 치면(flank)만이 연관되는 톱니의 일측 치면에만 맞물리게 치수가 정해지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 구동력이 V-벨트 영역을 통하여 전달된다는 사실을 고려하면, 주행하는 무단벨트가 기울거나 옆으로 벗겨지지 않도록 하기 위하여 연관되는 톱니들의 일측 치면들만 서로 접촉하면 충분하다. 특히, 이 실시예는 소음은 특히 톱니들의 접촉부분에 의해 야기되므로, 발생되는 소음을 감소시키는 역할을 한다.
마지막으로, 톱니 디스크 부재의 표면에 원주홈을 제공하게 되면 톱니 디스크 부재의 톱니들은 이 원주홈에서 톱니벨트 영역과 접촉하지 않으므로 유리하다는 것이 판명되었다.
이 실시예는 또한, 톱니들을 구비한 톱니 디스크 부재를 줄임에 의해 소음의 발생을 더욱 더 줄일 수 있다. 평행한 상태로 나란하게 위치한, 원주홈에 의해 떨어진 두개의 톱니 디스크 부재의 형성은 또한, 벨트가 디플렉션 풀리들 위로 규칙적으로 주행할 수 있도록 하여 준다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 두개의 디플렉션 풀리를 갖는 축의 평면도를 나타내며, 제2도는 제1도에 도시한 두개의 디플렉션 풀리중 하나를 상세히 나타낸다. 또한, 제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 톱니/V-벨트를 갖는 디플렉션 풀리의 측면도를 나타내며, 제4도는 종래의 기술에 따른 벨트들과 지지 풀리들을 갖는 디플렉션 풀리의 측면도를 나타낸다.
제1도에 도시된 바와 같이, 디플렉션 풀리 축(10)의 양단에는 디플렉션 풀리(1)가 각각 마련되어 있다. 이 각 디플렉션 풀리(1)는 톱니 디스크 부재(3)와, 미끄럼 디스크 부재(2)에 의해 정해지는데, 이 미끄럼 디스크 부재(2)는, 톱니 디스크 부재(3)와 접하여 그 측면에 배치되며, 각 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재(3)가 축(10)의 외측단들에 인접하게 위치하도록 그 축(10)에 부착된다. 따라서, 축(10)에 의해 연결된 디플렉션 풀리(1)들의 미끄럼 디스크 부재(2)들의 원형 면들은 서로 평행하게 대면하는 관계를 갖고 배치된다.
톱니 디스크 부재(3)의 원주면에는 나란히 놓인 톱니들이 마련되어 있는데, 이 각각의 톱니들은 원주면의 전 폭에 걸쳐 연장된다. 이 톱니들은 인벌류우트 치형의 톱니들(involute teeth)로 구성되는 것이 바람직하다. 미끄럼 디스크의 원주면은 매끄럽고, 미끄럼 디스크의 직경은 톱니 디스크 부재(3)의 이뿌리원의 직경 즉, 톱니들을 잘라낸 면에 의해 정해지는 직경보다 약간 작은 것이 바람직하다.
무단벨트는 디플렉션 풀리들의 각각의 원주면의 둘레에 감겨있는데, 벨트의 내측에는 톱니들이 형성되어 있는 톱니벨트 영역(5)과, 그와 나란하게 V-벨트 영역(4)이 마련되어 있다. 이 톱니벨트 및 V-벨트 부재의 치수와 배열은 톱니 디스크와 미끄럼 디스크 부재의 치수와 배열에 따라 선택된다. 즉, 톱니 디스크 부재(3)와 연관된 톱니벨트 영역(5)은 디플렉션 풀리의 외측단에 접하며 톱니 디스크 부재(3)와 동일한 폭을 갖고, 따라서, V-벨트 영역(4)은 미끄럼 디스크 부재(2)상에 위치하며 그 크기는 미끄럼 디스크 부재(2)의 크기와 거의 일치한다.
톱니 디스크 부재(3)는 제3도에 도시한 바와 같은 구조를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 톱니 디스크 부재의 전 원주면에 걸쳐 톱니들을 갖는 것이 아니라, 톱니 영역들(6)과 무톱니 영역들(7)을 가지며, 이 영역들은 전 원주면에 걸쳐 등간격으로 교대로 배치되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 무톱니 영역들(7)은 톱니 영역의 톱니들과의 접촉 및 그에 따른 마모 등을 방지하기 위하여 톱니 영역들의 이뿌리원의 직경보다 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다. 디플렉션 풀리들이 작동할 때 발생되는 소음은 톱니벨트의 톱니와 톱니 디스크 부재의 톱니가 서로 맞물림에서 비롯된다는 사실에 주로 기인한다는 것이 판명되었다. 무톱니 영역들의 형성은 톱니벨트의 맞물림영역을 실질적으로 감소시키면서도 연속적인 맞물림을 갖는 결과가 된다.
장치가 작동할 때, 디플렉션 풀리들을 구비하는 두개의 축이 서로 평행하게 배치되는데, 본 발명에 따른 구조를 갖는 디플렉션 풀리는 예를 들면, 축(10)상에 하나만 사용되고, 반면에 다른 축은 디플렉션 풀리들로서 그 축의 외측단에 부착되는 미끄럼 디스크들만을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 각 벨트는 본 발명에 따른 구조를 갖는 적어도 하나의 디플렉션 풀리의 둘레에서 주행하게 되는데, 예를 들어 디플렉션 풀리들 중의 하나는 앞에, 그리고 다른 하나는 뒤에 배치된다. 무단 톱니 V-벨트는 상기 각 디플렉션 풀리쌍의 둘레에 안내된다. 본 발명에 따른 구조를 갖는 디플렉션 풀리(1)를 구비하는 축(10)은 모터(미도시)나, 다른 구동수단(미도시)에 의해 구동된다. 디플렉션 풀리축(10)에 전달되는 구동력은 미끄럼 디스크 부재(2)와 이 미끄럼 디스크 부재(2)에 장력이 걸린 상태로 접촉하고 있는 V-벨트 영역(4)을 통하여 제2디플렉션 풀리에 전달되는데, 톱니벨트 영역(5)은 벨트가 기울거나 또는 옆으로 벗겨지는 것을 방지하는 기능을 가진다. 동시에, 바람직하게는 톱니 디스크 부재(3)의 영역 내에서 디플렉션 풀리들에 고정된 발판(9)은 벨트들과 함께 작동하게 되어 발판위에 서 있는 사람은 그 자리에 있기 위하여 걷거나 뛰는 동작을 취하여야 하는데, 이는 그렇지 않으면 그는 한 위치로부터 다른 위치로 옮겨지게 되기 때문이다. 발판의 상면은 발걸음을 옮길 때의 충격을 완화시켜서 발판과 안락한 접촉이 되게 하는 완충 코팅 예를 들면, 고무층(8)을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 톱니벨트/V-벨트 장치는 특히, 주행하는 벨트가 조용하고 정상적으로 주행할 뿐만 아니라 작동중에 소음이 없다는 점에 특징이 있다. 도시하지 않은 다른 실시예에 따르면, 만일 톱니 디스크 부재(3)의 중앙에 원주홈이 형성되어 있으면, 톱니가 마련되는 톱니 디스크 부재의 영역은 더 감소될 수 있다. 그러면, 톱니 디스크 부재는 톱니가 마련된 두개의 나란한 원주영역들, 또는 톱니 영역들과 무톱니 영역들이 마련된 두개의 나란한 원주영역들에 의해 형성되며, 이 원주영역들은 무톱니 원주홈에 의해 분리되는데, 이 원주영역들중의 하나는 톱니 디스크 부재의 외측 림(rim)에 인접하여 위치하고, 다른 하나는 미끄럼 디스크 부재에 접한다. 원주홈은 무톱니 영역과 같은 높이로 위치할 수도 있고, 또는, 이보다 더 낮은 높이로 위치할 수도 있다.
이 원주홈은 예를 들면, 톱니벨트 영역에 부착된 발판을 고정하는 수단을 그 내부에 수용하는데 이용될 수 있다.
제2도에 도시한 바와 같은 다른 실시예에 따르면, 톱니벨트 영역(5)의 톱니들과, 톱니 디스크 부재(3)의 톱니들은, 장치가 작동중에, 상기 톱니벨트 영역(5)과 톱니 디스크 부재(3)의 연관되는 톱니들은 단지 연관되는 톱니들의 일측 치면 영역에서만 서로 맞물리도록 치수가 정해진다. 연관되는 톱니들의 나머지 영역들 사이에는 틈, 바람직하게는 0.5mm의 공기 간극(air gap),이 마련된다. 구동력은 V-벨트 영역과 미끄럼 디스크 부재를 통하여 전달되고, 반면에 톱니벨트 영역과 톱니 디스크 부재는 단지 주행하는 무단벨트가 기울지 않게 하거나 옆으로 벗겨지지 않도록 한다는 사실을 고려할 때 이러한 치수매김이 가능하다. 그러므로 서로 맞물리는 톱니들에 의하여 발생하는 소음은 급격히 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 벨트는 그 안에 원주방향으로 강선(steel wire)이 끼워진 종래의 재료로 만들어 지는 것이 바람직하다. 이 벨트는 하나의 부품으로서 만들어질 수도 있고 두개의 부품을 이어서 만들 수도 있는데, 이러한 경우에 이 두개의 부품은 차후에 서로 연결되어야 한다.
톱니 디스크 부재와 미끄럼 디스크 부재는 하나의 부품으로 만들어질 수 있고, 별개로 생산되어 다른 작업공정에서 하나로 연결되는 두개의 부품으로 만들어 질 수도 있다. 두개의 별개의 부품으로의 톱니 디스크 부재와 미끄럼 부재의 제작은, 만일에 부품들이 마모되는 경우 나중에 하나의 부품만 교체하거나, 또는 각각의 부품들의 치수를 변경하는 것을 가능케 한다.

Claims (8)

  1. 복수의 발판을 구비하고 앞뒤로 배치된 두개의 디플렉션 풀리의 둘레에서 안내되는 적어도 하나의 무단벨트를 포함하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치에 있어서, 상기 디플렉션 풀리들중 적어도 하나는 미끄럼 디스크 부재와, 이에 나란하게 위치하는 톱니 디스크 부재를 포함하고, 상기 벨트는 상기 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재와 연관되는 톱니벨트 영역과, 이에 나란하게 위치하여 상기 디플렉션 풀리의 미끄럼 디스크 부재에 접하는 V-벨트 영역을 포함하며, 상기 벨트를 구동하는 구동력은 상기 미끄럼 디스크 부재와 상기 V-벨트 영역을 통하여 전달되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디플렉션 풀리들중의 하나는 미끄럼 디스크 부재와 톱니 디스크 부재를 포함하며, 다른 하나는 미끄럼 디스크에 의해 형성되고, 상기 미끄럼 디스크 부재와 톱니 디스크 부재를 포함하는 상기 디플렉션 풀리는 구동장치에 의하여 구동되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디플렉션 풀리의 톱니 디스크 부재는 상기 톱니 디스크 부재의 전 원주면상에 등간격으로 교대로 배치되는 톱니 영역들과 무톱니 영역들을 포함하며, 상기 톱니 영역들은 복수의 톱니들에 의하여 정해지는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  4. 제2항에 있어서, 톱니 디스크 부재상의 무톱니 영역의 디플렉션 풀리의 원주방향으로의 길이는 톱니 영역의 디플렉션 풀리의 원주방향으로의 길이의 절반에 해당하는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  5. 제2항에 있어서, 하나의 톱니 영역은 원주방향으로 네개의 나란한 톱니들을 포함하며, 무톱니 영역은 디플렉션 풀리의 원주방향으로 나란한 두개의 톱니의 길이에 해당하는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 서로 연관되는 톱니벨트 영역의 톱니들과 톱니 디스크 부재의 톱니들은, 장치가 작동중에, 각 톱니의 일측 치면만이 연관되는 톱니의 일측 치면과 맞물리도록 치수가 정해지는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 톱니 디스크 부재의 표면에는 톱니 디스크 부재의 톱니들이 톱니벨트영역에 접촉하지 않는 원주홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
  8. 제3항에 있어서, 하나의 톱니 영역은 원주방향으로 네개의 나란한 톱니들을 포함하며, 무톱니 영역은 디플렉션 풀리의 원주방향으로 나란한 두개의 톱니의 길이에 해당하는 것을 특징으로 하는 쳇바퀴용 톱니벨트 및 V-벨트 장치.
KR1019930018434A 1992-11-12 1993-09-14 쳇바퀴용 톱니벨트 및 v-벨트 장치 KR100282544B1 (ko)

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