KR20020094017A - 블록식 무단 변속기용 벨트 - Google Patents

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더 게이츠 코포레이션
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
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    • F16G5/166—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts with non-metallic rings

Abstract

본 발명에 따른 블록식 무단 변속기용 벨트는 인장 부재를 구비하는 적어도 하나의 무한 로드 캐리어를 포함한다. 복수 개의 블록(20)이 벨트의 길이 방향으로 로드 캐리어와 교차하여 맞물린다. 각 블록의 무게 중심은 각 블록에 비대칭적으로 위치한다. 각 블록에는 열경화성 또는 열가소성 오버몰딩부가 있다. 오버몰딩부는 접착제를 사용하여 금속 블록(10)에 부착된다. 금속 강화 부재의 처리는 화학적 처리와는 다른 기계식 텀블링 수단에 의해 달성된다. 각 블록은 또한 로드 캐리어를 수용하기 위한 적어도 하나의 슬롯을 포함한다. 각 슬롯에는 상측 오목면(22)과 복합 형상을 갖는 하측면(23)이 있다. 상측 오목면은 인장 부재의 상측 표면 상의 대응하는 볼록면 또는 치형부를 수용한다. 각 슬롯에는 응력 발생원을 피하기 위해 중앙 기둥과 상측 암 및 하측 암 사이에 복합 반경부가 마련된다. 로드 캐리어는 각 홈에서 약간 압축되어 비틀어짐이 매우 감소한다.

Description

블록식 무단 변속기용 벨트{BLOCK TYPE CVT BELT}
자동차, 모터 사이클 등을 작동시키기 위해 기어식 변속기가 사용될 수 있다는 것은 당업계에 널리 알려져 있다. 연료 효율을 개선할 목적으로, 무단 변속기, 즉 CVT가 바람직하다. 무단 변속기에 사용하기 위한 다양한 형태의 벨트가 개발되어 왔다.
일반적으로, 무단 변속기용 벨트는 통상적인 V-벨트와 외형이 유사하다. 더 구체적으로 말하면, 무단 변속기용 벨트는 상부가 넓고, 하부가 좁으며, 각진 홈을 형성하는 풀리의 시브 사이에 끼워 맞춰지도록 설계된다. 벨트가 걸려있는 풀리는 가동 시브와 고정 시브를 포함하는데, 이들 시브는 모두 원뿔형이다. 일반적으로, 상기 시브 중 하나가 이동하고 다른 하나는 고정된 채 남아있다.
한 쪽 시브를 다른 쪽 시브에 대해 이동시키면 풀리의 유효 직경(φ)을 효과적으로 변화시킬 수 있고, 벨트는 이 유효 직경 내에서 작동한다. 결과적으로, 벨트 속도는 풀리의 유효 직경의 함수이고, 다시 풀리의 유효 직경은 서로에 대한 시브의 축방향 위치의 함수이다.
대표적인 기술로는 이누카이(Inukai) 명의의 미국 특허 제4,813,920호가 있다. 개시된 벨트는 벨트의 길이방향으로 적어도 하나의 무한 로드 캐리어(load carrier)와 맞물리는 복수 개의 블록을 포함한다. 이들 블록에는 로드 캐리어 상에 실질적으로 수직 위치로 각 블록을 유지하기 위한 수단이 마련되어 있다.
건식 작동 무단 변속기용 벨트의 경우에는, 풀리 시브의 표면과 접촉하는 블록의 외측 경사면은 열경화성 플라스틱 또는 열가소성 플라스틱으로 구성되어야 한다는 것은 당업계에 널리 알려져 있다. 이러한 플라스틱을 사용하면 벨트와 시브 표면 사이에 윤활이 필요없게 된다. 블록은 풀리 시브와 경계를 이루도록 설계된 경사면만이 그러한 플라스틱일 수도 있고, 또는 전체적으로 플라스틱으로 오버몰딩(overmolding)될 수도 있다.
오버몰딩 금속 강화 블록식 무단 변속기용 벨트가 개시되어 있는 이누카이 명의의 미국 특허 제4,813,920호를 참조한다. 강화 부재 표면을 화학 처리하여 오버몰딩을 달성한다. 이것은 산 소킹 공정(acid soaking process)과 함께 알칼리 소킹 공정(alkaline soaking process)에 의한 표면 처리를 포함할 수 있다. 그 후, 접착층을 아미노 알콕시 실란으로 이루어진 실란 결합제로 구성되는 금속 부재 블록에 도포한다. 그 후, 페놀 플라스틱을 처리된 금속 부재에 오버몰딩한다. 물론, 금속 블록을 화학적 처리할 때에는 위험한 물질을 사용해야 한다. 이로 인하여 금속 블록을 처리하는 데에 사용되는 화학 물질 및 일단 사용한 화학 물질의 폐기에 특별한 취급이 요구된다. 일본 특허 공개 공보 JP 제11-82637호에는 플라스틱 오버몰딩을 도포하기 전에 금속 강화 블록 바디를 화학적으로 처리하는 것을 교시하고 있다.
또한, 상기 이누카이 명의의 특허에는 인장 부재의 직경 내에 블록의 무게 중심을 배치시킬 것을 교시하고 있다. 대략 인장 부재의 중심선에 블록의 무게 중심을 배치하면 작동 중에 블록의 진동을 감소시킬 수 있다는 것을 교시하고 있다. 이것은 무게 중심이 적절하게 위치하도록 블록의 구조에 대하여 어떤 조건들을 부여한다. 그러나, 이러한 배치가 유리한지는 의문스럽다.
블록식 무단 변속기용 벨트의 다른 양태에 따르면, 블록은 중앙 기둥에 의해 연결되어 있는 상측 암 및 하측 암을 포함한다. 기둥과 암 사이의 전이부는 대체로 직각이다. 이러한 직각 연결은 중앙 기둥에 대한 상측 암 연결부의 파손으로 인해 블록 수명을 감소시키는 응력 라이저(stress riser)를 형성하여, 벨트의 수명을 감소시킨다.
각 블록의 무게 중심이 블록의 기하학적 중심에 대해 비대칭적으로 위치하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 요구된다. 금속 강화 블록을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 요구된다. 오버몰딩된 금속 강화 블록을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 요구된다. 금속 강화부의 표면 처리가 기계적 수단에 의해 이루어지는 오버몰딩된 금속 강화 블록을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 요구된다. 기둥과 상측 지지암 및 하측 지지암 사이에 복합 반경부를 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 요구된다. 하측 부분 상에 복합 형태의 표면이 있는 홈을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 요구된다.
본 발명은 무단 변속기("CVT")에 사용되는 벨트, 더 구체적으로 말하면 무한 인장 부재에 부속되어 있는 블록을 포함하는 무단 변속기용 벨트에 관한 것이다.
도 1은 블록의 정면도이다.
도 2는 오버몰딩된 블록의 정면부의 단면도이다.
도 3은 오버몰딩된 블록의 측면도이다.
도 4는 슬롯을 자세히 보여주는 정면도이다.
도 5는 오버몰딩된 블록의 등척 사시도이다.
도 6은 금속 강화 바디의 등척 사시도이다.
도 7은 로드 캐리어의 측면도이다.
도 8은 도 7의 A-A 선을 따라 취한 치형부의 정면부의 단면도이다.
도 9는 벨트 치형부를 자세히 보여주는 측면도이다.
도 10은 벨트 치형부의 등척도이다.
도 11은 조립된 무단 변속기용 벨트의 측면도이다.
도 12는 무단 변속기용 벨트의 정면도이다.
도 13은 도 11의 A-A 선을 따라 취한 블록의 정면도이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 각 블록의 무게 중심이 블록의 기하학적 중심에 대해 비대칭적으로 위치하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 금속 강화 블록을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 오버몰딩된 금속 강화 블록을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 금속 강화부의 표면을 기계식 수단에 의해 처리하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기둥과 상측 지지암 및 하측 지지암 사이에 복합 반경부를 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 하측 부분 상에 복합 형태의 표면이 있는 홈을 구비하는 블록식 무단 변속기용 벨트를 제공한다.
이하, 본 발명의 다른 양태는 발명의 상세한 설명과 첨부 도면에 기재되어, 명백하게 될 것이다.
본 발명에 따른 블록식 무단 변속기용 벨트는 인장 부재를 구비하는 적어도 하나의 무한 로드 캐리어를 포함한다. 복수 개의 블록이 벨트의 길이 방향으로 로드 캐리어와 교차하여 맞물린다. 각 블록의 무게 중심은 각 블록에 비대칭적으로 위치한다. 각 블록에는 열경화성 또는 열가소성 오버몰딩이 구비된다. 오버몰딩은 접착제를 사용하여 부착하거나, 프라이머 및 접착제를 사용하여 금속 블록에 부착한다. 화학적 처리와는 다르게 기계식 텀블링 수단(tumbling means)에 의해 금속 강화 부재를 처리한다. 각 블록은 또한 로드 캐리어를 수용하기 위한 적어도 하나의 슬롯을 포함한다. 각 슬롯에는 상측 오목면과, 복합 형태의 하측 표면이 있다. 상측 오목면은 인장 부재의 상측 표면 상의 치형부 또는 대응하는 볼록면을 수용한다. 각 슬롯에는 응력 라이저를 피하기 위해 중앙 기둥과 상측 암 및 하측 암 사이에 복합 반경부가 마련된다. 로드 캐리어는 각 홈에서 약간 압축되어 비틀림을 크게 감소시킨다.
도 1은 블록의 정면도이다. 블록(10)은 중앙 기둥(13)에 의해 연결되어 있는 상측 바디(11)와 하측 바디(12)를 포함한다. 상측 바디(11)는 상측 암(16, 17)을 포함하고, 하측 바디(12)는 하측 암(19, 9)을 포함한다. 블록(10)은 또한, 슬롯(14, 15)을 포함한다. 중앙 기둥(13)은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상측 바디 및 하측 바디에 연결되어 있고, 각 슬롯에는 복합 반경부가 있다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 실질적으로 타원형인 상측 반경부에서는, 상측 암(11)이 중앙 기둥과 교차하고, 실질적으로 원형 섹션인 하측 반경부에서는, 하측 암(12)이 중앙 기둥과 교차한다. 상측 반경은 선 A-A으로부터 측정된다. 이것은 일반적으로 아래의 식에 의해 표현될 수 있다.
x2/a2+ y2/b2= 1
여기서, a는 장축의 1/2이고, b는 단축의 1/2이다. 장축은 A-A 선을 따라 위치한다. 예시적인 수치로 a=3.318, b=2.327을 들 수 있다. 상기 방정식은 바람직한 실시예의 곡선의 수학적 표현으로써 제공되지만, 다른 곡선도 응력 라이저를 감소시키는 작용을 할 수 있다. 선 A-A로부터 하측 암으로의 반경부는 일반적으로 원의 1/4 형태이다.
이 구조는 중앙 기둥과 상측 암 및 하측 암 사이의 변이부에서 형성되는 응력 라이저를 매우 감소시킨다. 응력 라이저를 감소시키면, 이에 상응하여 블록의 상측 암 또는 하측 암이 조기 파손될 수 있는 그 위치에서의 파손이 감소한다.
금속 바디는 당업계에 공지되어 있는 임의의 금속으로 이루어질 수 있다. 알루미늄 합금이 바람직한 실시예에 사용되는 재료이다. 블록(10)의 표면은 오버몰딩하기 위해 먼저 그 표면에 기계적 진동 텀블을 가하여 블록의 표면에 오버몰딩의 부착에 유리한 조직을 형성한다. 강 그리트(steel grit)(50 그리트)로 그리트 블라스팅에 의해 표면을 기계적으로 활성화하여 표면 처리를 할 수도 있다. 다른 가능한 그리트 블라스팅 매체로는 유리 비드 그리트, 그라운드 유리, 유리, 알루미늄 산화물, 폴리머 비드, 유기 재료(예를 들어, 호두 껍질, 옥수수대 재료), 실리카 카바이드, 실리카/모래, 및 강을 들 수 있다. 이어서, 그리트 블라스팅을 행하여 30 내지 40의 표면 조도(Rz)를 만들어 낸다. 제조 공정에서 기계적 수단에 의해 표면 처리하면 에칭 화학 물질의 저장 및 사용한 후 적절한 환경 친화적 폐기를 비롯하여, 화학적 에칭 및 처리를 사용함에 따라 발생되는 문제점을 피할 수 있다.
이어서 에어 블라스팅을 행한다. 에어 블라스팅에 이어서 ChemlokR205, 또는 Thixon™ P15, 또는 Megum™3276을 포함할 수 있는 프라이머를 도포한다. 이 프라이머에 이어서 사용된 오버몰딩 재료에 적합한 접착제를 도포한다. 접착제는 ChemlokR220, 또는 Thixon™ OSN-2 2000, 또는 Megum™ 101, 또는 10576을 포함할 수 있다. 대안으로서, 예로서 제시된 대부분의 프라이머와 접착제는 일체형 코팅 접착제로 사용될 수 있다.
오버몰딩 재료는 ASTMD 3702 당 0.35 ±0.15의 마찰계수를 갖는 페놀을 포함할 수 있다. 오버몰딩 재료는 페놀 수지(레졸 또는 노블락; resole or novlac),강화 섬유 또는 충진재(유리, 카본, 면직물, 아라미드 섬유), 마찰 보정 첨가제(PTFE, 흑연, 실리콘 오일, 이황화 몰리브덴), 인성 첨가제(대체로 NBR, XNBR, PEO, PVB, 실리콘, 또는 에폭시와 같은 엘라스토머)를 비롯하여 널리 상업적으로 입수 가능한 페놀 몰딩 화합물 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
오버몰딩 재료는 에폭시 또는 디아릴프탈레이트(diallylphthalate), 비닐 에스테르와 같은 다른 고성능 열경화성 플라스틱을 더 포함할 수 있다.
오버몰딩 재료는 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르케톤(polyetherketone), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone), 폴리프탈아미드(polyphthalamide), 액정 폴리머, 폴리에테르술폰 (polyethersulfone), 폴리아릴술폰(polyarylsulfone), 폴리아미드(polyamide), 또는 황화 폴리페닐렌 열가소성 플라스틱과 같은 소정의 고성능 열가소성 플라스틱을 포함할 수 있는데, 이 열가소성 플라스틱에는 유리, 아라미드 또는 카본 강화 섬유 및 PTFE, 흑연, 실리콘 오일 또는 이황화 몰리브덴 마찰 보정제가 합성되어 있다. 바람직한 열 가소성 재료로는 Victrex PEEK 450CA30가 있다.
도 2는 오버몰딩 블록의 정면부의 단면도이다. 오버몰딩 블록(20)은 열경화성 플라스틱 또는 열가소성 플라스틱(25)을 포함한다. 대향 경사 측부(31, 32)는 풀리 시브에 지지된다. 오버몰딩은 블록과 시브 표면 사이에 제어된 마찰 표면을 제공한다. 대향 경사 표면은 일반적으로 20° 내지 70°사이 범위의 사잇각을 형성한다. 바람직한 실시예에서의 사잇각은 26°이다.
도 3은 오버몰딩 블록의 측면도이다. 슬롯(15)의 상측 영역에는 오버몰딩 공정에 의해 오목 홈(22)이 형성되어 있다. 오목 홈의 형태는 실질적으로 반원형이다. 슬롯(15)의 하측 부분은 기하학적으로 복합 표면(23)을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 하측 표면(23) 중앙을 따라 미세한 크라운(crown)이 존재한다. 이것은 벨트가 비원형 표면을 통과할 때 벨트 인장 부재에서 볼 수 있는 바와 같이 벨트의 겉보기 피치를 감소시킴으로써 유발되는 코달 효과(chordal effect)를 매우 감소시킨다. 이것은 벨트가 각 풀리를 거쳐 주행함에 따라 처음에 각 블록의 에지와 접촉하고, 그 후 대향 에지의 뒤를 따르는 크라운과 접촉하기 때문에, 공간 크기를 각 블록의 폭으로부터 각 블록의 1/2 폭으로 변화시킨다. 코달 효과는 벨트 인장 부재에서 응력 라이저를 유발시키고, 인장 부재의 조기 파손에 의해 유발되는 벨트의 수명의 감소를 야기한다. 슬롯의 하측 표면은 반경이 R1인 미세한 아치를 포함하는데, 이 아치는 인장 부재를 지지하기 위한 적절한 지지 표면을 제공한다. 또한, 인접한 블록의 유사 부속 홈(indexing recess; 26)과 협동하는 부속 돌기(24)가 플라스틱(25)에 몰딩된다. 이것은 작동 중에 인접 블록의 횡방향 또는 측방향 운동을 감소시킨다. 하측 표면(23)은 또한 반경부(R2, R3)를 포함한다. 이 반경부(R2, R3)에는 각각 에지에 대향하는 곡면이 마련되어, 작동 중에 벨트가 지지된다.
오목 홈(22)은 도 7 내지 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 로드 캐리어 표면 상의 볼록 치형부(51)와 협동한다. 블록의 하측 부분의 측부는 각도(γ)를 이룬다. 이 각도(γ)는 5° 내지 10°의 범위에 있다. 바람직한 실시예에 있어서 상기 각도는 8.8°이다. 이 각도(γ)는 무단 변속기용 벨트가 작동하게 될 최소 풀리의 최소 반경에 부분적으로 근거하여 선택된다. 이것은 벨트가 풀리 주위를 이동할 때 인접 블록의 하측 부분이 각 블록 사이에 간극을 가질 수 있게 해준다. 이것은 벨트 인장 부재(52)에 과도한 응력이 발생하는 것을 피하기 위해 필요하다.
도 4는 슬롯을 상세하게 보여주는 정면도이다. 상측 반경부(18) 및 하측 반경부(33)는 슬롯(14, 15)에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있다.
도 5는 오버몰딩 블록(20)의 등척 사시도이다.
도 6은 금속 강화 바디(10)의 등척 사시도이다.
도 7은 로드 캐리어의 측면도이다. 로드 캐리어(50)는 인장 밴드(52)와 치형부(51)를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 인장 부재는 코드의 응력을 최소화하기 위해 벨트 조립체의 중립 휨 축선에 위치한다. 각 인장 부재는 비틀어져 있거나 꼬은 코드(twisted or braided cords), 직포, 또는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아라미드와 같은 유기 섬유, 또는 PBO, 강 섬유, 유리 섬유, 또는 카본 섬유와 같은 무기 섬유를 포함하는 시트류 물질을 포함할 수 있다. 직물 자킷(54)이 로드 캐리어의 외측 코드에 도포되어 있다. 직물 자킷(53)은 로드 캐리어의 내면에도 도포되어 있다. 각 인장 부재는 폴리아라미드, 폴리에스테르, 폴리아라미드, 또는 PBO와 같은 유기 섬유 또는 강, 유리, 또는 카본과 같은 무기 섬유로 이루어진 비틀어져 있거나 꼬은 코드를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 폴리아라미드, PBO, 카본, 또는 유리와 같은 고강도, 고 모듈러스(high modulus) 코드 재료가 사용된다.
섬유 자킷은 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아라미드, 코튼으로 이루어진 직포, 부직포, 또는 니트 섬유, 또는 아크릴 섬유, 또는 이들의 혼합물과, 섬유를 연장 가능한 층과 코드에 접착시키기에 적합한 접착제를 포함한다. 자킷은 몰드를 충진하고 치형부의 외형을 성형하기 쉽도록 직포 또는 니트 신장 섬유인 것이 바람직하다.
외측 코드와 내면의 구조는 벨트의 곡률(C) 중심과 관계가 있다. 벨트 바디와 치형부(51)는 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, EPDM, HNBR, PU, ACSM, CR, SBR, NBR 또는 그 혼합물과 같은 엘라스토머와, 다양한 충진재, 산화방지제, 약품, 및/또는 짧은 강화 섬유를 포함하는 고무 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, EPDM 또는 HNBR과 같은 내열성 엘라스토머가 사용된다. 벨트 바디와 치형부(51)는 충진재, 강화재, 산화 방지제, 및 약품이 합성된 우레탄, HNBR, ACSM, EPDM, CR, SBR, NBR과 같은 엘라스토머를 포함할 수 있다.
도 8은 도 7의 선 8-8을 따라 취한 치형 프로파일의 정면부의 단면도이다. 치형부(51)에는 경사진 측부(61, 62)가 있다. 서로 평행하고 몰딩되어 있는 벨트 측부(61, 62)는 로드 캐리어(50)의 중심선(63)과 수직인 축선과 비교할 때 편향 각도(α)로 절삭되거나 그라인딩되어 있다. 편향 각도(α)는 10° 내지 15°의 범위에 있다. 바람직한 실시예에 있어서 편향 각도(α)는 13°이다. 이 각도는 또한 대향 경사 표면(β)의 사잇각의 1/2와 동일하여, 측부(62)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 대향 경사 표면(32)과 평행하다. 각도(α)는 중앙 기둥(13)에서블록(20)과 로드 캐리어(50) 사이에 적절한 끼워맞춤을 가능하게 해준다.
도 9는 벨트 치형부의 상세 측면도이다. 치형부(51)는 랜드(59; land) 사이에서 교대로 이격되어 있다. 치형부(51)는 로드 캐리어의 외측코드를 따라 배치되어 있다. 치형부(51)는 오목 홈(22)과 협동하는 반원형 프로파일을 나타내는 것이 일반적이다. 예를 들어, 치형 프로파일은 미국 특허 제4,515,577호에 개시되어 있는 프로파일 또는 당업계에 공지되어 있는 다른 형상을 포함할 수 있다. 자킷(54)은 치형부를 덮는다.
바람직한 실시예에 있어서, 치형부 프로파일은 자킷(54)의 외면으로부터 측정한 높이가 H 이다. 각 치형부에는 반경(56)이 R인 실질적으로 원형의 아치형 볼록부가 있다. 각 치형부 외면은 전이부(60)에 의해 인접 랜드부(59)와 결합한다. 전이부(60)는 대략 0.5R 내지 R의 반경(58)을 갖는다. 치형 반경(56)의 곡률 중심은 선(L) 위로 각 치형부의 1/3 R을 가로질러 연장하는 선을 따라 위치한다.
도 10은 벨트 치형부의 등적도이다.
도 11은 조립된 블록식 무단 변속기용 벨트의 측면도이다. 블록(20)은 로드 캐리어(50)의 외주부 전체 둘레에 서로 인접하게 배열되어 있다. 바람직한 실시예는 2개의 무한 로드 캐리어(50, 80)를 포함한다. 각 로드 캐리어(50, 80)는 슬롯(15, 14)에 각각 내장되어 있다. 로드 캐리어와 각 슬롯 또는 홈 사이에서 약간 억지 끼워맞춤되어 있다. 이 억지 끼워맞춤 범위는 로드 캐리어 두께의 약 5% 내지 15%이다. 이처럼, 로드 캐리어를 약간 압축하면 작동 중에 블록이 비틀리는 경향이 크게 감소한다. 비틀린다는 것은 로드 캐리어의 y축과 블록의 x축 사이의오정렬을 설명하기 위해 사용한 용어이다.
예를 들어, 곡률 중심으로부터 블록의 하부까지 측정할 때 내부 반경이 219.83mm인 조립된 벨트에 있어서, 로드 캐리어에 대하여 블록 피치 5mm로서 총 148 개의 블록을 사용한다. 결과적으로, 각 블록은 중앙 기둥에서 폭이 4.93mm 이다. 각 블록의 폭은 오버몰딩 두께를 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 인장 부재는 클립을 설치할 때, 폭이 약 10% 압축된다. 이것은 클립으로부터 벨트로의 양호한 로드 전달을 보장하고, 동작 중에 클립이 비틀리는 것을 방지한다. 또한, 각 상측 슬롯과 각 치형부 상측 표면 사이의 끼워맞춤부에는 치형부와 클립의 상대적인 이동을 가능하게 하고, 냉각을 촉진시켜 주는 약간의 갭이 있다.
도 12는 무단 변속기용 벨트의 정면도이다. 블록(20)은 각 로드 캐리어(50)에 횡방향으로 배열되어 있다. 각 블록의 상측 표면(30)은 곡률 중심이 벨트의 중심 축선에 위치하는 아치형을 나타내고 있다.
도 13은 도 11의 선 13-13을 따라 취한 블록의 정면부의 단면도이다. 블록(20)은 x축과, y축과, z축의 원점에 중앙 기둥(13)에 위치하는 기하학적 중심을 갖는다. 블록(20)은 블록의 상측 사분면(quadrant)의 위치에서 기하학적 중심에 대해 비대칭적으로 배치된 무게 중심(64)을 갖는다. 제한적이 아니라 예로서, 그리고 전술한 좌표계에 근거하여, x축에서 측정할 때 폭이 38.0mm 이고, z축에서 측정할 때 높이가 17.9mm 이며, y축에서 측정할 때 폭이 4.9mm인 블록에서, 무게 중심("CG")은 x=0.0076mm, y=0.0027mm, z=1.1196mm의 치수의 사분면에서 각 블록에 비대칭적으로 위치한다. 이것은 종래의 모든 교시 내용과는 달리, 블록의 기하학적 중심 또는 인장 부재의 중심선과 일치하지 않는 지점에 무게 중심을 배치하는 것이다. 벨트의 측부(62)에 의해 형성된 평면이 대향하는 경사면(32)으로부터 약간 리세스되어 위치한다. 바람직한 실시예에서 그 거리는 1 mm 내지 2 mm 이다. 이것은 로드 캐리어(52)의 측부가 풀리 시브 표면과 접촉하는 것을 방지한다. 또한, 이것은 작업 중에 발생되는 열을 감소시킨다. 증가된 열은 로드 캐리어의 작업 수명을 현저히 단축시킨다.
본 명세서에서는 본 발명의 한 가지 실시예를 설명하였지만, 당업자게에게는 본 명세서에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 보호 범위를 벗어나지 않는다면 구조 및 관련 부분에 수정을 가할 수 있다는 것은 명백할 것이다.

Claims (17)

  1. 인장 부재를 포함하고, 외면 상에 로드 캐리어의 길이부와 교차하여 배열된 복수 개의 치형부를 더 포함하는 적어도 하나의 무한 로드 캐리어와;
    각각 대향 경사면이 있고, 이 경사면으로부터 중앙 기둥을 향하는 홈이 형성되어 있으며, 무게 중심이 기하학적 중심에 대해 비대칭적으로 위치하는 복수 개의 블록;
    을 포함하고, 상기 블록은 상기 로드 캐리어와 맞물리고, 각 블록은 상기 홈에서 치형부와 맞물리는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 블록은 금속 강화 바디와, 이 금속 강화 바디에 오버몰딩된 비금속 재료를 더 포함하는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각 금속 강화 바디의 표면이 기계식 텀블링에 의해 처리되는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각 홈은 중앙 기둥의 제1 지점과 상측 암 사이의 실질적으로 타원형인 1/4 반경부를 이루는 복합 반경부와, 중앙 기둥의 제1 지점과 하측 암 사이의 실질적으로 원형인 1/4 반경부를 더 포함하는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각 홈은 크라운이 있는 복합 형태를 이루는 하측 부분과, 아치를 이루는 상측 부분을 더 포함하는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트.
  6. 제5항에 있어서, 각 무한 로드 캐리어는 각 홈에서 압축되는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압축은 무한 부재 두께의 5% 내지 15% 범위의 양만큼 각 홈에서 무한 부재의 두께를 감소시키는 것을 포함하는 것인 블록식 무단 변속기용 벨트
  8. 제1 무한 부재와, 제2 무한 부재와, 복수 개의 블록을 포함하고,
    상기 각 제1 무한 부재와 제2 무한 부재는 그 안에 매립된 인장 부재를 포함하고, 상기 인장 부재는 꼬아놓은 코드, 직물, 또는 폴리 아미드, 폴리에스테르, 몰리아라미드와 같은 유기 섬유, 또는 PBO, 강 섬유, 유리 섬유, 또는 카본 섬유와 같은 무기 섬유를 포함하는 시트류 물질이며, 각 무한 부재에는 서로 평행하게 배열되어 있고 각 무한 부재의 길이부와 교차하는 복수 개의 코그를 포함하는 상측 표면이 있고, 각 무한 부재에는 평탄한 하측 표면이 있으며,
    상기 복수 개의 블록은 플라스틱으로 오버몰딩된 금속 바디를 각각 포함하고, 상기 복수 개의 블록에는 풀리 각도와 협동하는 각도를 이루는 대향 경사면이있으며, 각 블록의 중앙 부분으로 동축 방향으로 각 대향하는 기울어진 표면으로부터 연장하여 무한 부재를 수용하는 슬롯이 있고, 각 슬롯에는 상측 오목면과 대향하는 실질적으로 평탄한 면이 있으며, 각 오목면은 치형부를 수용하고,
    각 블록의 무게 중심은 상기 블록의 기하학적 중심에 대해 비대칭적으로 위치하고, 상기 무게 중심은 블록의 기하학적 중심으로부터 측정할 때 인장 부재 반경보다 더 큰 거리로 상측 부분 쪽으로 연장하는 z-범위에 위치하며, 블록의 기하학적 중심의 한 측부쪽으로 오프셋된 x-범위에 위치하고, 기하학적 중심으로부터 오프셋된 y-범위에 편향되어 있으며,
    복수 개의 상기 블록은 제1 무한 부재 및 제2 무한 부재와 교차하여 맞물리는 것인 전동 벨트.
  9. 인장 부재를 포함하고, 외면 상에 로드 캐리어의 길이부와 교차하여 배열된 복수 개의 치형부를 더 포함하는 적어도 하나의 무한 로드 캐리어와;
    각각 대향 경사면이 있고, 이 경사면으로부터 중앙 기둥을 향하는 홈이 형성되어 있으며, 무게 중심이 기하학적 중심에 대해 비대칭적으로 위치하는 복수 개의 블록;
    을 포함하고, 상기 각 홈은 중앙 기둥의 제1 지점과 상측 암 사이에 실질적으로 타원형인 1/4 반경부를 이루고, 중앙 기둥의 제1 지점과 하측 암 사이에 실질적으로 원형인 1/4 반경부를 이루는 복합 반경부를 포함하고, 각 상측 암에는 치형부와 협동하여 맞물리는 아치형 표면이 있으며,
    상기 각 블록은 상기 홈에서 상기 로드 캐리어와 맞물리는 것인 벨트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각 블록은 금속 강화 바디와, 상기 금속 강화 바디의 적어도 대향 경사 표면에 오버몰딩된 비금속 재료를 포함하는 것인 벨트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 각 금속 강화 바디의 표면이 기계식 텀블링에 의해 처리되는 것인 벨트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 각 홈은 크라운이 있는 복합 형태를 이루는 하측 부분을 더 포함하는 것인 벨트.
  13. 제12항에 있어서, 상기 각 무한 로드 캐리어는 각 홈에서 압축되는 것인 벨트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 압축은 무한 부재 두께의 5% 내지 15% 범위의 양만큼 각 홈에서 무한 부재의 두께를 감소시키는 것을 포함하는 것인 벨트
  15. 제9항에 있어서, 상기 블록의 무게 중심은 블록의 상측 사분면에 위치하는 것인 벨트.
  16. 제15항에 있어서, 상기 블록의 무게 중심은 블록 중심선과 일치하지 않고, 인장 부재의 중심선과도 일치하지 않는 것인 벨트.
  17. 제16항에 있어서, 상기 블록의 무게 중심은 y축 상의 블록 측부들 사이에 등거리에 있지 않은 것인 벨트.
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