KR20010062283A - 연속가변비 트랜스미션 벨트 - Google Patents

Abstract

연속가변비(continuously-variable-ratio) 트랜스미션 벨트(1)는 탄성중합체 물질로 만든 몸체(5) 그리고 내부 치(6)와 외부 치(7) 및 상기 몸체(5) 안에 매입되는 다수의 침형 세로 삽입물(8)을 차례로 갖는 벨트형 연결부재(2); 플라스틱 물질로 만들어지고 연결부재(2) 위에 함께 상호 몰드되어 내부 치(6)의 치(10) 한 개와 외부 치(7)의 치 한 개(12)를 결합하며, 각각은 벨트(1)의 내부를 덮는 두 측면(4)에 의해 정의되며 사다리꼴 홈형(trapezoidal-grooved) 풀리의 하나의 홈의 각 측면과 상호 작용하는 다수의 개별적인 마찰블록들(3)을 포함한다.

Description

연속가변비 트랜스미션 벨트 {CONTINUOUSLY-VARIABLE-RATIO TRANSMISSION BELT}

본 발명은 연속가변비 트랜스미션 벨트에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 연속가변비 트랜스미션(CVT)이나 가변속도 드라이버들은 실제로 사다리꼴 단면 벨트를 채용하는데, 이의 측면 마찰표면들은 사다리꼴 홈형 풀리의 각 측면과 상호 협력한다. 그리고, 속도비는 풀리 홈들의 폭 따라서 상기 벨트의 권회 지름(winding diameter)을 변경하는 공지 매커니즘들에 의해 가변 된다.

저출력(low-power) 트랜스미션들은 주로 탄성중합체 물질로 만들어지는 몸체와 침형 세로 강화부재들을 갖는 벨트를 필요한 항장력을 얻기 위해 채용한다. 탄성중합체 물질로 된 몸체는 벨트가 잘 휘어지도록 하고 벨트가 충분히 넓은 옆쪽 표면을 유지하면서 작은 권회 지름으로 동작될 수 있도록 하기 위해 주로 내부 및 외부 노치들을 가진다.

고출력(high-power) 트랜스미션들은 횡방향 경성 부재(transverse stiffening element)들을 채용하며, 이들은 벨트의 횡방향 조임(transverse buckling)을 막기 위해 내부와 외부 노치들의 각 치(teeth)에 중첩된다. 마주보는 각각의 내부 및 외부 치 쌍 위에 중첩된 경성 부재들은 벨트의 몸체를 통해 접속부재에 의해 연결될 수도 있다.

위와 같은 타입의 벨트들은, 출력이 탄성중합체 물질로 된 몸체와 풀리들 간의 직접 접촉에 의해 전달되는데, 차량 변속 드라이브에 사용되는 것과 같은 고출력 트랜스미션에는 적합하지 않다.

이들은 주로 금속 벨트를 채용하는데, 하지만 금속벨트는 비교적 비싸고 무겁다는 점 이외에도 오로지 유조 동작형(oil-bath operated) 이어서 적용에 있어서 제한을 받는다.

금속벨트들의 이와 같은 한계를 극복하기 위한 시도 중에, 건성 트랜스미션 벨트들이 제안된 바 있는데, 이들은 탄성중합체 몸체와 실제로 확장불능형 세로 삽입물을 가지고 무단 벨트(endless belt) 형으로 구성된 연결부재(continuity element); 및 플라스틱 물질로 만들어지고 연결부재에 의해 지탱되며 풀리들과 협동하는 옆쪽 마찰표면을 정의해주는 다수의 개별적인 마찰 부재 혹은 블록들을 구비한다. 마찰 블록들은 주로 세로 연결부재에 끼워 맞추게 되는데 이는 보조 연결부재들에 의해 혹은 상기 블록들을 상기 연결부재 위로 강제 체결함으로써 이루어진다. 위에서 언급한 이러한 유형의 벨트들은 복잡하고 고가이며, 조립작업에 노력이 많이 든다.

본 발명은 예컨대 차량의 변속드라이브에 적합하고, 공지 벨트들과 관련하여 앞서 언급한 결점들을 제거하기 위한 고출력 연속가변비 트랜스미션(CVT)를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 바람직하며, 비한정적인 실시예가 첨부도면들을 참조하여 예를 들어 기술될 것이며, 첨부도면은 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 벨트의 일부의 측면도이다.

도 2는 도 1의 라인 II-II 따라서 본 확대 단면도이다.

도 3은 도 1의 벨트의 연결부재의 일부에 대한 부분 측면도이다.

도 4는 도 1의 벨트의 일부에 대한 부분 측면도이다.

도 5는 도 1의 벨트의 일부에 대한 부분 정면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1: 연속가변비 트랜스미션 벨트 2: 연결부재

3: 마찰블록들 4: 측면

5: 몸체 6: 내부 치(inner teeth)

7: 외부 치(outer teeth) 8: 침형 세로 삽입물

10, 12: 치(tooth) 15, 16: 볼록면부

22, 23: 오목부

본 발명에 따르면, 탄성중합체 물질로 된 몸체와 다수의 침형 세로 삽입물을 갖는 벨트형 연결부재; 및 플라스틱 물질로 만들어지고 상기 연결부재에 고정되며각각은 상기 벨트의 내부로 수렴하는 두 개의 측면에 의해 정의되며 사다리 홈형 풀리의 홈의 각 측면과 상호 협력하는 다수의 개별적인 마찰 블록들을 구비하며; 상기 연결부재는 각 공동들과 교대로 배치되는 다수의 제1 치(teeth)에 의해 정의되는 내부 치(inner teeth)와 각 공동들과 교대로 배치되는 다수의 제2 치에 의해 정의되는 외부 치(outer teeth)를 구비하며; 상기 마찰 블록들 각각은 적어도 하나의 제1 치와 적어도 하나의 제2 치와 일체화되는 것을 특징으로 하는 연속가변비 트랜스미션 벨트가 제공된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

첨부 도면에서 번호 1은 연속가변비 트랜스미션(CVT)용 벨트 전체를 나타낸다.

벨트(1)는 실제로 무단, 원형, 벨트형, 부하전달 연결부재(2); 공간적으로 이격되어 배치되고 연결부재(2)에 꽉 잠가지는 다수의 마찰 블록들(3)을 구비하고, 상기 마찰 블록들의 각 측면(4)들은 공지의 사다리꼴 홈형 트랜스미션 풀리(비도시)와 마찰관계로 상호 작용한다.

보다 구체적으로, 연결부재(2)는 실질적으로 예컨대 HNBR과 같은 탄성중합체 물질로 만들어지며 내부 치(6)와 외부 치(7)를 갖는 몸체(5); 및 침형이면서 실제로 확장 불가능한 다수의 삽입물들(8)을 구비하며, 삽입물들(8)은 몸체(5)에 매입되고 세로로 연장되고 상기 몸체를 따라서 서로 평행하게 배열된다. 삽입물들(8)은 통상의 나선화 기술(spiraling technique)을 사용하여 형성되고, 유리 또는 상업상Kevlar^ⓡ로 알려진 형태의 아라미딕(aradimic) 섬유들에 의해 정의된다.

내부 치(6)는 공동들(11)과 교대로 배치되는 다수의 치(10)를 구비하며, 외부 치(7)는 공동(13)과 교대로 배치되는 다수의 치(12)를 구비하며, 내부 치(6)의 치(10)와 공동(11)은 외부 치(7)의 각 치(12)와 공동(13)과 동일하며 서로 마주보도록 위치한다. 각 치(6, 7)의 치(10, 12)(도 3)는 각각은 상기 치의 각 측면(17)에 연결되는 두 개의 볼록면부(convex lateral portions)(15, 16)와 각 볼록면부(15, 16)에 연결되는 오목면매개부(concave intermediate portion)(18)에 의해 정의되는 곡선윤곽을 갖는 상부면(14)을 적절히 구비한다.

마찰 블록들(3)은 플라스틱 물질로 만들어지고, 본 발명에 따라서, 몸체(5) 위에 상호 몰드되어 몸체를 완전히 감싸도록 하고, 각각은 치(10)와 대응 치(12)를 일체화시킨다. 각 블록(3)은 거의 사다리꼴 형상이며 (도2), 연결부재(2)와 맞물려 서로 보완적인 형상을 취하는 중앙관통공동(21)을 구비한다 (도 4). 보다 구체적으로, 각 블록(3)의 공동(21)은, 벨트(1)의 내부로 응시하는 측면 위에 연결부재(2)의 대응 치(10)의 형상을 소극적으로 재현하는 오목부(recess)(22)와 벨트(1)의 외부로 응시하는 측면 위에 연결부재(2)의 대응 치(12)의 형상을 소극적으로 재현하는 오목부(23)를 구비한다.

각 블록(3)의 측면(4)은 벨트(1)의 내부로 수렴하는 각각의 세로 볼록면(longitudinally convex surfaces)(도 5)에 의해 정의되며, 각 볼록 형상은 풀리(pulley)들과 맞물릴 때 블록(3)의 자기정렬을 도와준다. 각 블록(3)(도 4)은몸체(5)로부터 벨트(1)의 안쪽으로 연장하는 내부 부분(24)과 몸체(5)로부터 벨트(1)의 바깥쪽으로 연장하는 외부 부분(25)을 구비한다. 내부부분(24)은 벨트(1)의 안쪽으로 수렴하는 두 개의 표면(26)에 의해 세로로 정의되고, 그러므로 세로쪽 단면에서 점점 작아져서 인접 블록들(3)간의 아무런 방해 없이 벨트(1)의 작은 권회지름을 허용한다(도 1). 각 블록(3)의 외부 부분(25)은 또한 적절하게 점점 작아지는데, 즉 벨트(1)의 외부로 수렴하는 두 개의 표면(27)에 의해 세로로 정의되어 상기 몰드로부터 블록들(3)을 제거하는 것을 도와준다. 블록들(3)은 또한 벨트(1)의 안쪽과 바깥쪽으로 각각 횡단 오목부(30, 31)가 형성되어 있는 각 표면들(28, 29)에 의해 정의되어서 내부와 외부 부분(24, 25)은 몰딩 동안에 플라스틱 물질의 균일한 분배를 지원하기 위해 벽들의 두께에 미세한 변화를 갖는 거의 H-형상의 세로 부분(도 4)을 갖는다.

벨트(1)의 제조방법은 실제로 연결부재(2)가 공지의 치형 벨트(toothed belt) 제조기술을 사용하면서 형성되는 제1 단계; 연결부재(2)는 같은 형상과 개수의 다수의 공동을 벨트(1)의 블록들(3)로서 갖는 몰드(비도시) 안에 위치하여, 각 공동은 서로 마주보는 한 쌍의 치(10, 12)를 수용하도록 하는 제2 단계; 및 플라스틱 물질이 상기 몰드의 공동 안으로 주사되는 제3 공동몰딩 단계를 구비한다.

그러므로 본 발명에 따르면, 벨트(1)는 많은 부품의 형성, 취급 및 조립을 포함한 여러 가지 힘든 작업들이 필요 없이 극히 용이하고 저 비용으로 만들 수 있다.

블록들(3)을 만드는 플라스틱 물질은 열가소성 혹은 열 경화성이 될 수 있으며, 연결부재(2)의 탄성중합체 물질로 된 몸체(5)에 고착되거나 고착되지 않을 수도 있다. 실제로, 블록(3)과 연결부재(2)의 보충적인 끼움에 의해, 부하는 접착에 반대되는 것으로서 기계적 맞물림 즉, 상기 물질들의 화학적 결합에 의해 전달된다. 그러므로 최상의 물질들은 기계적 강도에 의거하여 선정될 수 있으며, 탄성중합체 물질로 된 몸체(5)에 고착해야 하는 플라스틱 물질로 된 블록들(3)에 의해 제기되는 어떤 제한도 받지 않아도 된다.

명확하게, 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서도 이상에서 설명한 것에 기초하여 벨트(1)에 대한 변형이 가능할 것이다. 특히, 블록들(3)은, 최적의 기계 강도와 마찰 저항을 얻기 위해, 예컨대 다른 물질로 된 삽입물 혹은 표면층들을 구비하는 복잡한 구조를 가질 수도 있을 것이다.

Claims (4)

1. 연속가변비 트랜스미션 벨트(1)에 있어서,

   탄성중합체 물질로 된 몸체(5)와 다수의 침형 세로 삽입물(8)을 갖는 벨트형 연결부재(5); 및

   플라스틱 물질로 만들어지고 상기 연결부재(2)에 고정되며, 각각은 상기 벨트(1)의 내부로 수렴하는 두 개의 측면(4)에 의해 정의되며 사다리 홈형 풀리의 홈의 각 측면과 상호 작용하는 다수의 개별적인 마찰 블록들(3)을 구비하며,

   상기 연결부재(2)는 각 공동들(11)과 교대로 배치되는 다수의 제1 치(teeth)(10)에 의해 정의되는 내부 치(inner teeth)(6)와, 각 공동들(13)과 교대로 배치되는 다수의 제2 치(12)에 의해 정의되는 외부 치(outer teeth)(7)를 구비하며;

   상기 마찰 블록들(3) 각각은 적어도 하나의 제1 치(10)와 적어도 하나의 제2 치(12)와 일체화되는 것을 특징으로 하는 연속가변비 트랜스미션 벨트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마찰 블록들(3)은 상기 연결 부재(2) 위에 상호 몰드되는 것을 특징으로 하는 연속가변비 트랜스미션 벨트.
3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 하나에 있어서, 마찰 블록들(3) 각각은 상기 연결부재(2)를 완전히 감싸고, 상기 연결부재(2)에 의해 맞물리는 중앙관통공동(21)을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 치(10, 12) 각각에 상호 작용하고 형상을 보충하는 오목부(22, 23)를 갖는 하나의 조각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연속가변비 트랜스미션 벨트.
4. 탄성중합체 물질로 된 몸체(5)와 다수의 침형 세로 삽입물(8)을 갖는 벨트형 연결부재(5); 및 플라스틱 물질로 만들어지고 상기 연결부재(2)에 고정되며, 각각은 상기 벨트(1)의 내부로 수렴하는 두 개의 측면(4)에 의해 정의되며 사다리 홈형 풀리의 홈의 각 측면과 상호 작용하는 다수의 개별적인 마찰 블록들(3)을 구비하며, 상기 연결부재(2)는 각 공동들(11)과 교대로 배치되는 다수의 제1 치(teeth)(10)에 의해 정의되는 내부 치(inner teeth)(6)와 각 공동들(13)과 교대로 배치되는 다수의 제2 치(12)에 의해 정의되는 외부 치(outer teeth)(7)를 구비하는 연속가변비 트랜스미션 벨트(1)의 제조방법에 있어서,

   상기 연결부재(2)를 형성하는 제1 단계;

   상기 연결부재(2)를 상기 벨트(1)의 마찰 블록들(3)과 같은 형상을 갖고 개수에 있어서 상기 블록들(3)과 같은 다수의 공동들을 갖는 몰드 내부에 위치시켜, 상기 몰드의 각 공동은 적어도 제1 치(10)와 적어도 제2 치(12)를 수용하도록 하는 제2 단계; 및

   플라스틱 물질이 상기 몰드의 상기 공동 안으로 주사되는 제3 공동몰딩 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속가변비 트랜스미션 벨트(1)의 제조방법.