KR20030080276A - 완충 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 또는 모터의 동력축으로부터 전달되는 동력을 바퀴에 정확하게 전달하기 위한 타이밍 벨트(timing belt)가 사용되기에 적합한 풀리에 관한 것으로서, 동력축과 연결되는 중심체와 타이밍 벨트에 맞물리는 외부체로 분리 형성하여 한 조로 연동되게 풀리를 형성시키고, 상기 중심체와 외부체를 연동시키는 맞물림 수단에 스프링을 개재함으로써 동력축으로부터 전달되는 초기 또는 순간적인 기동, 정지 및 역회전 등에 의한 충격이 타이밍 벨트에 전달되지 않도록 스프링이 충격을 흡수하고, 충격의 흡수를 통해 타이밍 벨트의 손상을 방지하여 수명을 연장할 수 있고 차체의 요동을 방지할 수 있어 승차감을 향상시키는 효과가 있다.

Description

완충 풀리 {BUFFER PULLEY}

본 발명은 엔진 또는 모터의 동력축으로부터 전달되는 동력을 바퀴에 정확하게 전달하기 위한 타이밍 벨트(timing belt)가 사용되기에 적합한 풀리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량이 급출발, 급정지 또는 역회전시 풀리의 치형으로부터 순간적으로 발생되는 충격을 타이밍 벨트에 직접 전달되지 않도록 흡수하여 타이밍 벨트의 수명을 연장시킴과 동시에 충격 완화를 통해 승차감을 향상할 수 있도록 한 완충 풀리에 관한 것이다.

일반적인 타이밍 벨트 및 풀리를 사용하는 목적은 미끄럼이 없어 정확한 동력의 전달로 전동효율을 극대화할 수 있고, 급유가 필요 없어 청결한 전동을 유지할 수 있으며, 소음이 적고 수명이 긴 장점을 갖는다. 또한, 타이밍 벨트는 통상 글라스화이바 또는 우레탄 소재 등으로 만들어 유연성을 제공하게 되고, 경량화를 이룰 수 있는 것이다.

상기 종래의 타이밍 벨트 및 풀리는 첨부된 도 6 및 도 7 에서와 같이 내측에 치형(21)이 형성된 타이밍 벨트(2)와, 상기 타이밍 벨트(2)에 회전력을 전달하는 풀리(1)로 이루어진다. 상기 풀리(1)는 동력을 전달받도록 엔진 또는 모터의 동력축(5)이 결합되는 보스(11), 상기 보스(11)로부터 외측으로 연이어 일체로 형성되는 아암(12) 및 림(13) 그리고 아암(12)의 외경에 형성된 상기 타이밍 벨트(2)의 치형(21)과 맞물리는 치형(14)이 형성되어 이루어진다.

그러나, 상기 엔진 또는 모터의 동력축(5)으로 전달되는 동력이 풀리(1)의 림(13) 외경에 형성된 치형(14)에 맞물려 있는 타이밍 벨트(2)를 회전시키는 과정 중 동력축(5)이 급회전, 급정지 또는 역회전할 때 순간적인 충격이 가해져 타이밍 벨트(2)의 치형(21)에 손상이 발생되므로 타이밍 벨트(2)의 기능이 상실되어 수명이 단축되는 문제점이 있으며, 상기 타이밍 벨트(2)에 전달된 충격은 곧 피동축으로 전달되어 고정부품 및 자체에 전달되므로 부품의 손상 및 요동에 의한 승차감을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 풀리를 동력축과 연결되는 내측 중심체와 동력을 타이밍 벨트에 전달시키는 외부체로 한 조를 이루도록 형성하고, 상기 중심체의 스프라인 치형과 외부체의 스프라인 홈 사이에 탄성부재인 스프링을 개재하여 차량이 급 출발, 급정지 또는 역회전시 외부체의 치형으로부터 순간적으로 발생되는 충격이 타이밍 벨트에 직접 전달되지 않도록 흡수하여 타이밍 벨트의 수명을 연장시킴과 동시에 충격 완화를 통해 승차감을 향상할 수 있도록 한 완충 풀리를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은, 내측에 치형을 가지는 타이밍 벨트와, 상기 타이밍 벨트에 맞물리는 치형을 가지면서 엔진 또는 모터의 동력축이 결합되는 풀리에 있어서, 상기 풀리는, 동력축과 연결되는 내측 중심체와, 동력을 타이밍 벨트에 전달시키는 외부체로 분할 형성하여 한 조를 이루도록 형성되고; 상기 중심체의 외경에는 스프라인 치형을 형성하고 상기 외부체의 내경에는 스프라인 홈을 형성하여 상기 스프라인 치형과 스프라인 홈의 맞물림 수단에 의하여 상호 연동되도록 결합되며; 상기 맞물림수단인 스프라인 치형과 스프라인 홈 사이에 탄성부재인 스프링을 개재하여 동력축의 기동력에 의한 충격 흡수를 통해 타이밍 벨트의 손상 방지 및 차체의 요동을 방지할 수 있도록 한 완충 풀리에 의하여 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 완충 풀리를 도시한 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 완충 풀리를 도시한 정면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 완충 풀리의 중심체와 외부체의 맞물림수단 부위를 도시한 요부 확대 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 완충 풀리의 다른 실시예의 단면도,

도 6은 종래 풀리의 정면도,

도 7은 도 6의 B-B선 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 풀리2 : 타이밍 벨트

3 : 중심체4 : 외부체

5 : 동력축6 : 스프링

이하, 본 발명에 따른 완충 풀리의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예의 완충 풀리에 대한 사시도 및 정면도로서, 부호 1은 풀리, 2는 타이밍 벨트, 3은 중심체, 4는 외부체, 5는 동력축 6은 스프링을 나타낸다.

본 발명은 내측에 치형(21)이 형성된 타이밍 벨트(2)와, 상기 타이밍 벨트(2)에 맞물리는 치형(14)을 가지면서 엔진 또는 모터의 동력축(5)이 중심에 결합되는 풀리(1)로 이루어진다.

상기 풀리(1)는, 동력축(5)과 연결되는 내측 중심체(3)와, 동력을 타이밍 벨트(2)에 전달시키는 외부체(4)로 분할 형성하여 한 조를 이루면서 연동되도록 이루어진다.

또한, 상기 중심체(3)의 외경에는 스프라인 치형(31)을 형성하게 되고, 상기 외부체(4)의 내경에는 상기 스프라인 치형(31)이 끼워지는 스프라인 홈(41)을 형성하게 되며, 상기 스프라인 치형(31)과 스프라인 홈(41)의 맞물림수단에 의하여 상호 연동되도록 결합된다. 상기 스프라인 홈(41)은 도 2 및 도 4에서와 같이 스프라인 치형(31)이 삽입된 후 스프라인 치형(31)의 양측 수직벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측 수직벽(42) 사이가 충격 흡수공간(T)이 되도록 형성하게 된다. 상기 흡수공간(T)은 후술되는 스프링(6)의 압축강도에 따라 변화될 수 있으나 대략 5~10㎜ 범위에서 결정된다. 상기 스프라인 치형(31) 및 스프라인 홈(41)의 수량은 충격을 효과적으로 흡수하기 위하여 스프링(6)이 사방에서 균등하게 작용될 수 있도록 4개소에 형성되는 것이 가장 바람직하나 부품 및 조립의 편리성 제조원가의 절감을 위해서는 2~3 개소로 줄여서 형성할 수 있도 있다.

상기 맞물림수단인 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42) 사이에 개재되는 탄성부재인 스프링(6)의 이동방지 및 압축된 스프링(6)이 피로한도에 도달되지 않도록 보호하기 위하여 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)에 요홈(33,43)을 각각 형성하게 된다. 상기 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)에 형성형된 요홈(33,34)에 끼워진 스프링(6)은 평상시 스프라인 치형(31)을 중앙에 위치시키고 있다가 일측 스프링(6)이 압축되면서 충격을 흡수하면 타측의 스프링(6)은 압축되면서 이동된 공간을 채우면서 중심체(3)와 외부체(4)의 이음 및 유격을 최소화시키게 된다.

상기 스프링(6)은 동력축(5)의 기동력에 의한 충격 흡수를 통해 외부체(4)의 치형(14)이 타이밍 벨트(2)의 치형(21)을 타격하지 못하도록 방지함으로써 타이밍 벨트(2)의 손상 방지 및 차체의 요동을 방지할 수 있게된다.

또한, 상기 중심체(3)와 스프링(6)이 외부체(4)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 도 3에서와 같이 외부체(4)의 스프라인 홈(41)의 일측은 폐쇄시키고 타측은 조립을 위하여 개방되도록 형성한 후 외부체(4)에 보호커버(7)를 고정시키게 된다. 상기 보호커버(7)의 고정은 외부체(4)에 형성된 암나사공(44)과 고정볼트(8) 그리고 보호커버(7)에 천공된 구멍(71)을 이용하여 상기 외부체(4)의 개방부분을 통상의 나사결합 방법을 통해 보호커버(7)를 고정하여 중심체(3)와 스프링(6)의 이탈을 방지하도록 구성된다.

또한, 중심체(3) 및 스프링(6)의 이탈을 방지하기 위한 다른 방법으로 도 5에서와 같이 가공비를 절감하기 위하여 외부체(4)의 스프라인 홈(41) 양측이 개방되도록 형성한 후 통상의 나사결합 방법을 통해 외부체(4) 양측에서 링형상의 두 개의 보호커버(7,7')가 고정되어 있도록 구성할 수도 있음을 밝혀둔다.

다음은 본 발명에 따른 완충 풀리의 조립 및 작동 과정에 대하여 설명한다.

풀리(1)의 외부체(4)에 중심체(3)를 끼워서 결합시킨 후 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)에 형성된 요홈(33,43)에 스프링(6)을 개재하게되며, 중심체(3) 및 스프링(6)을 보호하기 위하여 보호커버(7) 또는 보호커버(7')를 외부체(4)에 고정볼트(8)로 고정하게 된다. 이어서 중심축(3)에 엔진 또는 모터의 동력축(5)을 끼워 고정시킨 후 타이밍 벨트(2)의 치형(21)을 외부체(4)의 치형(14)에 맞물리도록 연결하고, 상기 타이밍 벨트(2)의 타측을 미도시된 피동축인 바퀴에 결합된 풀리에 연결하게 된다.

상기 상태는 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42) 사이에 끼워진 스프링(6)의 탄발력이 스프라인 치형(31)에 균일하게 작용하고 있으므로 스프라인 치형(31)은 스프라인 홈(41) 중앙에 위치하고 있다.

상기 스프라인 치형(31)이 스프라인 홈(41)에 중앙에 위치된 상태는 동력 전달이 없는 무부하상태이며, 동력축(5)에 의하여 풀리(1)의 중앙체(3)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키기 위하여 동력이 전달되기 전에는 풀리(1)의 외부체(4)는 타이밍 벨트(2)에 의하여 부하가 걸려있는 상태인 정지상태이다.

상기 풀리(1)의 외부체(4)가 정지된 상태에서 동력축(5)에 의하여 풀리(1)의 중앙체(3)를 소망하는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키기 위하여 동력을 전달하게 되면 초기 회전하는 기동력에 의한 스프라인 치형(31)이 스프링(6)을 압착하게 되고, 이때 스프링(6)이 초기 기동력인 충격을 흡수하는 역할을 하게되며, 계속하여 충격을 흡수하면서 압착되는 스프링(6)은 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)에 형성된 요홈(33,43) 내에서 압착되고, 이어서 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)이 충격없이 접촉되어 회전력이 외부체(4)에 전달된다. 이때 외부체(4)의 치형(14)에 맞물려있는 타이밍 벨트(2)의 치형(21)이 충격없이 맞물려 회전된다.

상기 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)에 형성된 요홈(33,43)에 끼워진 스프링(6) 중 압축되는 방향에 개재되어 있는 것은 충격을 흡수하는 역할을 하게 되고, 반대편의 개재되어 있는 것은 이동된 공간을 채우면서 중심체(3)와 외부체(4)의 이음 및 유격을 최소화시키게 된다.

상기와 같이 스프라인 치형(31)의 양측벽(32)과 스프라인 홈(41)의 양측벽(42)에 형성된 요홈(33,43)에 끼워진 일측 스프링(6)의 압축 및 탄발력의 상호작용에 의하여 타이밍 벨트(2)에 맞물려있는 외부체(4)에 가해지는 충격의 흡수, 이음 및 유격을 최소하는 타측 스프링(6)의 상호작용이 동력축(5)의 급회전, 급정지, 역화전 등이 발생하여도 그 충격이 타이밍 벨트(2)에 전달되지 않도록 방지함으로써 타이밍 벨트(2)의 손상을 방지하게 되어 수명을 연장할 수 있고, 충격을 완화시킴으로써 자체의 요동을 방지할 수 있어 승차감을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 동력축과 연결되는 중심체와 타이밍 벨트에 맞물리는 외부체로 분리형성하여 한 조로 연동되게 풀리를 형성시키고, 상기 중심체와 외부체를 연동시키는 맞물림수단에 스프링을 개재함으로써 동력축으로부터 전달되는 초기 또는 순간적인 기동, 정지 및 역회전 등에 의한 충격이 타이밍 벨트에 전달되지 않도록 스프링이 충격을 흡수하고, 충격의 흡수를 통해 타이밍 벨트의 손상을 방지하여 수명을 연장할 수 있고 차체의 요동을 방지할 수 있어 승차감을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내측에 치형(21)을 가지는 타이밍 벨트(2)와, 상기 타이밍 벨트(2)에 맞물리는 치형(14)을 가지면서 엔진 또는 모터의 동력축(5)이 결합되는 풀리(1)에 있어서,

   상기 풀리(1)는,

   동력축(5)과 연결되는 내측 중심체(3)와, 동력을 타이밍 벨트(2)에 전달시키는 외부체(4)로 분할 형성하여 한 조를 이루도록 형성되고;

   상기 중심체(3)의 외경에는 스프라인 치형(31)을 형성하고 상기 외부체(4)의 내경에는 스프라인 홈(41)을 형성하여 상기 스프라인 치형(31)과 스프라인 홈(41)의 맞물림수단에 의하여 상호 연동되도록 결합되며;

   상기 맞물림수단인 스프라인 치형(31)과 스프라인 홈(41) 사이에 탄성부재인 스프링(6)을 개재하여 동력축(5)의 기동력에 의해 발생되는 충격 흡수로 타이밍 벨트(2)의 손상 방지 및 차체의 요동을 방지할 수 있도록 한 완충 풀리.
2. 제1항에 있어서,

   중심체(3)의 스프라인 치형(31)과 외부체(4)의 스프라인 홈(41)의 양측벽(32, 42)에는 개재되는 스프링(6)의 이동방지 및 압축된 스프링(6)이 피로한도에 도달되지 않도록 보호하는 요홈(33,43)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 완충 풀리.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 중심체(3) 및 스프링(6)의 이탈을 방지하기 위하여 외부체(4)의 스프라인 홈(41)의 일측은 폐쇄되고 타측은 조립을 위하여 개방되도록 형성하며, 상기 개방부분을 나사결합을 통해 외부체(4)에 링형상의 보호커버(7)가 고정되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 완충 풀리.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 중심체(3) 및 스프링(6)의 이탈을 방지하기 위하여 외부체(4)의 스프라인 홈(41) 양측을 개방시키고 개방된 양측에 나사결합을 통해 외부체(4)에 링형상의 보호커버(7,7')가 고정되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 완충 풀리.