KR200153489Y1 - 차량의 가변식 아이들러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 크랭크기어와 캠기어를 연결하는 타임벨트의 방향을 변경시켜주는 아이들러의 회전시 타임벨트와의 접촉반경을 가변시켜 접촉각이 설정된 임계각을 유지하면서 중량을 감소시킬 수 있도록 안출한 차량의 가변식 아이들러에 관한 것으로, 크랭크기어(1)와 캠기어(2)를 연결하는 타임벨트(3)의 접촉각을 크게하기 위하여 타임벨트(3)에 접촉되게 설치하는 아이들러(4)에 있어서 원주방향으로 외곽에 형성되는 가이드홈(411)과, 가이드홈(411)내에 위치되게 외주면에 다수 형성되는 로울러홈(412)과, 가이드홈(411)의 외곽 끝단에 상호 대칭되게 형성되는 이탈방지돌기(413)로 구성된 고정풀리(41)와; 고정풀리(41)의 로울러홈(412)에 각각 설치되어 구름마찰하는 로울러(42)와; 원주방향을 따라서 설정된 간격마다 폭방향의 중간부에 다수 형성되는 스프링설치홈(431)과, 각 스프링설치홈(431)과 동축방향으로 스프링설치홈(431)보다 작은 직경으로 각각 형성되는 축공(432)으로 구성되어 로울러(42)에 의하여 구름마찰 하면서 슬라이딩 되도록 고정풀리의 가이드홈(411)에 설치하는 슬라이드링(43)과; 고정풀리(41)의 이탈방지돌기(413)에 걸려서 원주방향으로 슬라이딩되게 하는 동시에 원심력에 의하여 외측으로 이탈되지 않도록 길이방향의 양단에 각각 돌출되는 이탈방지턱(441)과, 슬라이드링(43)의 축공(432)에 끼워져서 상, 하 출몰되게 폭방향의 중간부에 돌출되는 작동축봉(442)으로 구성되어 원형을 이루도록 슬라이드링(43)에 다수 설치하여 타임벨트(3)와의 마찰력에 의하여 원주방향으로 이동시키는 동시에 타임벨트(3)와 설정된 접촉각을 유지하도록 접촉반경이 가변되게 출몰되는 작동부(44)와 각 작동부를 탄력있게 받쳐주어 설정된 압력으로 타임벨트(3)에 접촉되도록 각 슬라이드링(43)의 스프링설치홈(431)에 각각 설치되는 탄력부재(45);로 차량의 가변식 아이들러를 구성한다.

Description

차량의 가변식 아이들러

제1도는 종래 타임벨트의 구동력 전달구성도.

제2도는 본 고안의 일부 절개된 정면도.

제3(a)(b)도는 본 고안의 요부를 일부 발췌한 확대정단면도 및 측단면도.

제4도는 본 고안의 작동상태도.

제5도는 본 고안에 의한 가변를 나타낸 궤적도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 크랭크기어 2 : 캠기어

3 : 타임벨트 4 : 아이들러

41 : 고정풀리 411 : 가이드홈

412 : 로울러홈 413 : 이탈방지돌기

42 : 로울러 43 : 슬라이드링

431 : 스프링설치홈 432 : 축공

44 : 작동부 441 : 이탈방지턱

442 : 작동축봉 443 : 원호면

45 : 탄력부재

본 고안은 차량의 크랭크기어와 캠기어를 연결하는 타임벨트의 방향을 변경시켜주는 아이들러에 관한 것으로, 특히 아이들러의 회전시 타임벨트와의 접촉반경을 가변시켜 접촉각이 설정된 임계각을 유지하면서 중량을 감소시킬 수 있도록 안출한 차량의 가변식 아이들러에 관한 것이다.

차량의 엔진구동시 크랭크샤프트의 구동력을 캠샤프트에 전달하고자 할 때, 제1도와 같이 크랭크기어(1)와 캠기어(2)를 타임벨트(3)로 연결하며, 크랭크기어(1)와 캠기어(2)에 타임벨트(3)의 접촉각을 크게 하기 위하여 아이들러(4)를 타임벨트(3)에 접촉되게 설치하고, 타임벨트(3)에 적당한 탄력을 주도록 텐셔너(5)를 설치하였다.

상기 아이들러(4)는 타임벨트(3)의 방향을 변경시켜 주는 역할을 하는 풀리로써, 그 타임벨트(3)와 접촉반경(R)이 30보다 크지 않아야 되며, 또한 타임벨트(3)와의 접촉각()도 30(임계각)보다 크게 형성되지 않아야 된다.

예컨데, 아이들러(4)의 접촉반경이 작으면 타임벨트(3)와의 접촉면적이 작아서 구동하는 타임벨트(3)가 아이들러(4)와 접촉시 구부러지게 되어 타임벨트의 수명이 단축되고, 접촉반경을 크게 하면 아이들러(4)의 반경이 크다는 것을 의미하므로 아이들러(4)의 중량으로 차체의 중량이 무거워지게 되어 연비에 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

또한 아이들러(4)의 접촉각이 작으면 타임벨트(3)와의 슬립현상으로 마찰에 의한 타임벨트(3)와 아이들러(4)의 마모현상이 발생하여 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

그런데 종래에는 상술한 아이들러(4)의 접촉반경과 접촉각을 동시에 만족시키도록 하였으나, 연비의 향상을 위하여 차체의 중량을 감소시킬 수 있는 요소중 아이들러(4)의 중량을 감소시키는 데 있어 접촉반경을 더 이상 줄일 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 아이들러의 회전시 타임벨트와의 접촉반경을 가변시켜 접촉각이 설정된 임계각을 유지하면서 중량을 감소시킬 수 있도록 하고자 차량의 가변식 아이들러를 제공 하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 크랭크기어와 캠기어를 연결하는 타임벨트의 접촉각을 크게하기 위하여 타임벨트에 접촉되게 설치하는 아이들러에 있어서, 원주방향으로 외곽에 형성되는 가이드홈과, 가이드홈내에 위치되게 외주면에 다수 형성되는 로울러홈과, 가이드홈의 외곽 끝단에 상호 대칭되게 형성되는 이탈방지돌기로 구성된 고정풀리와; 고정풀리의 로울러홈에 각각 설치되어 구름마찰하는 로울러와, 원주방향을 따라서 설정된 간격마다 폭방향의 중간부에 다수 형성되는 스프링설치홈과, 각 스프링설치홈과 동축방향으로 스프링설치홈보다 작은 직경으로 각각 형성되는 축공으로 구성되어 로울러에 의하여 구름마찰 하면서 슬라이딩 되도록 고정풀리의 가이드홈에 설치하는 슬라이드링과 고정풀리의 이탈방지돌기에 걸려 원주방향으로 슬라이딩되게 하는 동시에 원심력에 의하여 외측으로 이탈되지 않도록 길이방향의 양단에 각각 돌출되는 이탈방지턱과, 슬라이드링의 축공에 끼워져서 상, 하 출몰되게 폭방향의 중간부에 돌출되는 작동축봉으로 구성되어 원형을 이루도록 슬라이드링에 다수 설치하여 타임벨트와의 마찰력에 의하여 원주방향으로 이동시키는 동시에 타임벨트와 설정된 접촉각을 유지하도록 접촉반경이 가변되게 출몰되는 작동부와; 각 작동부를 탄력있게 받쳐주어 설정된 압력으로 타임벨트에 접촉되도록 각 슬라이드링의 스프링설치홈에 각각 설치되는 탄력부재로 차량의 가변식 아이들러를 구성한 것이 본 고안의 기본적인 특징이다.

상기 슬라이드링와 작동부의 축공과 작동축봉은 길이에 따라서 2개이상으로 각각 형성하여 균일하게 상, 하 작동되도록 한다.

상기 작동부의 외곽면은 타임벨트와 접촉시 정확하게 밀착하도록 원호면으로 형성한 것이 본 고안의 부수적인 특징이다.

이하 본 고안을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도 내지 제5도는 본 고안의 실시예로서, 크랭크기어(1)와 캠기어(2)를 연결하는 타임벨트(3)의 접촉각을 크게 하기 위하여 타임벨트(3)에 접촉되게 설치하는 아이들러(4)에 있어서, 원주방향으로 외곽에 형성되는 가이드홈(411)과, 가이드홈(411)내에 위치되게 외주면에 다수 형성되는 로울러홈(412)과, 가이드홈(411)의 외곽 끝단에 상호 대칭되게 형성되는 이탈방지돌기(413)로 구성된 고정풀리(41)와; 고정풀리(41)의 로울러홈(412)에 각각 설치되어 구름마찰하는 로울러(42)와; 원주방향을 따라서 설정된 간격마다 폭방향의 중간부에 다수 형성되는 스프링설치홈(431)과, 각 스프링설치홈(431)과 동축방향으로 스프링설치홈(431)보다 작은 직경으로 각각 형성되는 축공(432)으로 구성되어 로울러(42)에 의하여 구름마찰 하면서 슬라이딩 되도록 고정풀리의 가이드홈(411)에 설치하는 슬라이드링(43)과; 고정풀리(41)의 이탈방지돌기(413)에 걸려서 원주방향으로 슬라이딩되게 하는 동시에 원심력에 의하여 외측으로 이탈되지 않도록 길이방향의 양단에 각각 돌출되는 이탈방지턱(441)과, 슬라이드링(43)의 축공(432)에 끼워져서 상, 하 출몰되게 폭방향의 중간부에 돌출되는 작동축봉(442)으로 구성되어 원형을 이루도록 슬라이드링(43)에 다수 설치하여 타임벨트(3)와의 마찰력에 의하여 원주방향으로 이동시키는 동시에 타임벨트(3)와 설정된 접촉각을 유지하도록 접촉반경이 가변되게 출몰되는 작동부(44)와 각 작동부를 탄력있게 받쳐주어 설정된 압력으로 타임벨트(3)에 접촉되도록 각 슬라이드링(43)의 스프링설치홈(431)에 각각 설치되는 탄력부재(45)로 차량의 가변식 아이들러를 구성한다.

상기 슬라이드링(43)와 작동부(44)의 축공(432)과 작동축봉(442)은 길이에 따라서 2개 이상으로 각각 형성하여 균일하게 상, 하 작동되도록 한다.

상기 작동부(44)의 외곽면은 타임벨트(3)와 접촉시 정확하게 밀착하도록 원호면(443)으로 형성한 것이 본 고안의 부수적인 특징이다.

상기 탄력부재(45)는 코일스프링이외에 이와 통일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

상기 타임벨트(3)에 적당한 탄력을 주기 위하여 텐셔너(5)를 설치한다.

이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

차량의 엔진구동시 크랭크샤프트이 구동력을 캠샤프트에 전달하고자 할 때, 제1도와 같이 크랭크기어(1)에 연결된 타임벨트(3)가 캠기어(2)에 구동력을 전달하게 되며, 이때 타임벨트(3)는 아이들러(4)에 의하여 설정된 접촉각도를 유지하게 되고, 또한 타임벨트(3)에 적당한 탄력을 주기 위하여 텐셔너(5)가 타임벨트(3)를 압압하게 된다.

이때 본 고안의 가변식 아이들러의 작동원리는, 이동하는 타임벨트(3)는 작동부(44)를 압압하면서 마찰력에 의하여 이동방향으로 작동(44)를 이동시키게 된다.

따라서 타임벨트(3)가 작동부(44)에 접촉순간 압압력에 의하여 작동부(44)는 점차적으로 하강하면서 고정풀리(41)의 원주방향을 따라 회동을 하게 된다.

즉, 작동부(44)는 슬라이드링(43)에 작동축봉(442)과 축공(432)에 의하여 일체로 조립되어 있어 타임벨트(3)에 의하여 작동부(44)가 이동방향으로 이동함에 따라 슬라이드링(43)도 동시에 이동하게 되므로 이동하는 슬라이드링(43)는 고정풀리(41)의 가이드홈(411)의 안내를 받아 회동을 하게 되는 것이다.

이때, 슬라이드링(43)의 회동시 고정풀리(41)와 슬라이드링(43)사이에 설치된 로울러(42)에 의하여 슬라이드링(43)는 구름마찰을 하게 되므로 슬라이드링(43)는 원활하게 원주방향으로 회동을 하게 되는 것이다.

한편, 각 작동부(44)는 탄력부재(45)에 의하여 탄력있게 받쳐져 있어 원형을 이루고 있다가 타임벨트(3)의 접촉시 타임벨트(3)의 굴곡각도에 따라서 이와 동일한 각도에 일치되는 다수개의 작동부(44)에 동시에 밀착하게 된다.

또한 다수개의 작동부(44)는 탄력부재(45)의 탄력에도 불구하고 고정풀리(41)의 가이드홈(411)내로 하강하게 되고, 하강하는 작동부(44)는 작동축봉(442)이 슬라이드링(43)의 축공(432)의 안내를 받아 수직방향으로 하강하게 되며, 작동부(44)의 하강으로 탄력부재(45)는 탄력있게 압축하게 된다.

이때, 타임벨트(3)에 접촉되어 설정된 임계각의 범위내에 있는 각 작동부(44)는 타임벨트(3)의 압력에 의하여 완전히 하강하며, 그 작동부(44)와 이웃하는 다른 작동부는 점차적으로 접촉을 하고 있는 상태이므로 타임벨트(3)에 접촉하는 각 작동부(44)는 타원형을 이루게 된다.

즉, 제5도와 같이 각 작동부(44)의 최초의 반경(R)은 고정풀리(41)의 중심(C)으로 부터 이루어져 있다가 타임벨트(3)와 접촉되는 각 작동부(44)의 타원형의 반경(R')은 고정풀리(41)의 중심(C)으로 부터 벗어나 중심(C')이 이동을 하여 최초의 반경(R)보다 큰 반경(R')을 형성하게 되므로 마치 30보다 큰 반경(R')의 아이들러가 되는 것이다.

따라서 타임벨트(3)와 접촉하여 회동을 하다가 타임벨트(3)로 부터 작동부(44)가 벗어나게 되면 압축되어 있던 탄력부재(45)의 탄력이 작용하여 원상복귀하게 됨에 따라 각 작동부(44)를 밀어내어 상승시키게 되며, 각 작동부(44)는 상승하여 이탈방지턱(441)이 고정풀리(41)의 이탈방지돌기(43)와 함께 계속적으로 원주방향을 따라 회전운동을 하게 되는 것이다.

이와같이 작동부(44)의 상, 하 작동으로 아이들러의 접촉반경이 가변되므로써 설정된 임계각을 유지할 수 있는 동시에아이들러의 반경을 줄일 수가 있어 중량의 감소화를 도모할 수가 있는 것이며, 이로인하여 자체의 중량감소로 연비를 향상시킬 수가 있는 것이다.

이와같이 본 고안은 아이들러의 회전시 타임벨트와의 접촉반경을 가변시켜 접촉각이 설정된 임계각을 유지하면서 중량을 감소시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 크랭크기어와 캠기어를 연결하는 타임벨트의 접촉각을 크게하기 위하여 타임벨트에 접촉되게 설치하는 아이들러에 있어서 원주방향으로 외곽에 형성되는 가이드홈과, 가이드홈내에 위치되게 외주면에 다수 형성되는 로울러홈과, 가이드홈의 외곽 끝단에 상호 대칭되게 형성되는 이탈방지돌기로 구성된 고정풀리와; 고정풀리의 로울러홈에 각각 설치되어 구름마찰하는 로울러와; 원주방향을 따라서 설정된 간격마다 폭방향의 중간부에 다수 형성되는 스프링설치홈과, 각 스프링설치홈과 동축방향으로 스프링설치홈보다 작은 직경으로 각각 형성되는 축공으로 구성되어 로울러에 의하여 구름마찰하면서 슬라이딩 되도록 고정풀리의 가이드홈에 설치하는 슬라이드링과; 고정풀리의 이탈방지돌기에 걸려 원주방향으로 슬라이딩되게 하는 동시에 원심력에 의하여 외측으로 이탈되지 않도록 길이방향의 양단에 각각 돌출되는 이탈방지턱과, 슬라이드링의 축공에 끼워져서 상, 하 출몰되게 폭방향의 중간부에 돌출되는 작동축봉으로 구성되어 원형을 이루도록 슬라이드링에 다수 설치하여 타임벨트와의 마찰력에 의하여 원주방향으로 이동시키는 동시에 타임벨트와 설정된 접촉각을 유지하도록 접촉반경이 가변되게 출몰되는 작동부와; 각 작동부를 탄력있게 받쳐주어 설정된 압력으로 타임벨트에 접촉되도록 각 슬라이드링의 스프링설치홈에 각각 설치되는 탄력부재;로 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 가변식 아이들러.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동부의 외곽면은 타임벨트와 접촉시 정확하게 밀착하도록 원호면으로 형성한 것을 특징으로 하는 차량의 가변식 아이들러.