KR20040094425A

KR20040094425A - Ｃｖｔ 벨트

Info

Publication number: KR20040094425A
Application number: KR10-2004-7012209A
Authority: KR
Inventors: 서크알렉산더
Original assignee: 더 게이츠 코포레이션
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-11-09
Also published as: JP4108039B2; CA2474544C; DE60310197D1; ATE347662T1; DE60310197T2; CA2474544A1; JP2006504905A; ES2278169T3; CN1302211C; MXPA04008601A; BR0307449A; CN1630789A; WO2003067121A1; US20030148842A1; AU2003210601A1; KR100592361B1; US6758778B2; TW573105B; AU2003210601B2; TW200302904A

Abstract

본 발명은 2개의 다중 리브형 벨트(12, 14)를 구비하는 CVT 벨트에 관한 것이다. 각 벡트는 횡방향으로 장착되는 클립(2)에서 대향 슬롯(44, 46)에 체결된다. 각 벨트는 각 슬롯에 다중 리브형 벨트(12, 14)와 함께 끼워 넣어지는 평벨트(8, 10)에 의해 각 슬롯에서 유지된다.

Description

ＣＶＴ 벨트{CVT BELT}

연속 무단 변속기(CVT)용 벨트는 대개 무단 부재에 대해 횡방향으로 장착되는 복수 개의 부재를 포함한다. 벨트는 CVT 풀리를 통해 "밀어내어지고" "당겨지도록" 구성되어야 한다. 즉, 벨트는 무단 부재의 종방향 축선을 따라 압축력과 인장력을 모두 견뎌낼 수 있어야 한다.

무단 부재는 금속 또는 엘라스토머로 이루어질 수 있다. 종래 기술에서, 무단 부재는 대개 CVT 벨트에 매우 적합한 형태로 이루어지므로, CVT 벨트 이외의 산업 용례는 없었다. 그 결과, 각각의 CVT 무단 부재를 제조하는 데 드는 비용은 그 밖의 보다 쉽게 이용 가능한 벨트, 예컨대 다중 리브형 동력 전달 벨트 등의 제조 비용에 비해 높아지게 되었다.

다른 종래의 벨트로는, 횡방향으로 장착된 클립이 부착되어 있는 다중 리브형 벨트 코어를 포함하는 CVT 벨트가 있다. 상기 다중 리브형 벨트는 CVT 벨트에 통합되지 않은 경우에도 동력 전달 시스템에서 다른 쓸모가 있는 타입의 것이다.

종래 기술의 대표적인 예로는, 복수 개의 클립이 둘레에 배치되어 있는 다중리브형 벨트 코어를 개시하고 있는 Serkh에게 허여된 미국 특허 제6,306,055호(2001)가 있다.

또한, 종래의 다중 리브형 벨트는 조립된 벨트의 결합을 강화시키는 엘라스토머 밴드를 포함한다. 그 후, 상기 벨트는 엘라스토머 밴드 사이에 있는 U자형 슬롯과 각 클립에서 체결된다. 이러한 방식으로 벨트를 체결하면, 벨트를 포함하는 시스템의 작동에 기인하는 구심력에 대해 취약한 구조가 된다. 또한, 작동 중에 U자형 클립의 각 '아암'은 CVT 풀리 사이에서 이동할 때 굽힘 모멘트를 받는다. 이러한 굽힘 조건은 고장이 일어나기 쉬운 곳이라는 것을 나타낸다.

횡방향으로 장착되는 클립에 배치된 슬롯과 체결되는 다중 리브형 벨트를 포함하는 벨트가 요구되고 있다. 횡방향으로 장착되는 클립에 배치된 대향 슬롯과 각각 체결되는 2개의 다중 리브형 벨트를 포함하는 벨트가 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시킨다.

본 발명은 횡방향으로 부착되는 클립을 구비하는 다중 리브형 벨트를 포함하는 CVT 벨트에 관한 것이다.

도 1은 종래의 CVT 벨트 클립을 보여주는 도면.

도 2는 종래의 CVT 벨트 클립을 보여주는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 벨트 클립의 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 벨트의 일부분의 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 벨트의 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도.

도 7은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도.

도 7a는 도 7에 도시된 부분의 측면도.

도 8은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도.

도 8a는 도 8에 도시된 부분의 측면도.

도 9는 본 발명에 따른 벨트 클립의 사시도.

도 9a는 도 9에 도시된 본 발명에 따른 벨트의 일부분의 측면도.

도 10은 본 발명에 따른 벨트의 일부분의 측면도.

도 11은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도.

본 발명의 제1 양태는 횡방향으로 장착되는 클립에 배치된 슬롯과 체결되는 다중 리브형 벨트를 포함하는 벨트를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 양태는 횡방향으로 장착되는 클립에 배치된 대향 슬롯과 각각 체결되는 2개의 다중 리브형 벨트를 포함하는 벨트를 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 양태는 후술하는 본 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통해 드러나거나 명백해질 것이다.

본 발명은 2개의 다중 리브형 벨트를 구비하는 CVT 벨트를 포함한다. 각 벨트는 횡방향으로 장착되는 클립에 있는 대향 슬롯에서 체결된다. 다중 리브형 벨트와 함께 각 슬롯 안에 끼워 넣어지는 평벨트에 의해, 각 벨트는 각 슬롯에서 유지된다.

도 1은 종래의 CVT 벨트 클립을 보여주는 도면이다. 클립(C1)은 무단 부재(E1, E2)와 체결된다. 무단 부재(E1, E2)는 금속 재료로 이루어진다. 무단 부재(E1, E2)는 각각 일련의 평행한 평면을 포함한다.

도 2는 종래의 CVT 벨트 클립을 보여주는 도면이다. 클립(C2)은 무단 부재(E3, E4)와 체결된다. 무단 부재(E3, E4)는 인장 밴드(T1, T2)가 매설되어 있는 엘라스토머 재료로 이루어진다. 클립(C2)은 금속 재료로 이루어질 수도 있고 비금속 재료로 이루어질 수도 있다. 무단 부재(E3, E4)는 다중 리브형 프로파일을 포함하지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 벨트 클립의 정면도이다. 본 발명에 따른 벨트는 복수 개의 클립(2)을 포함한다. 각 클립(2)은 실질적으로 평면형이고, 일반적으로 "I"자 형상을 나타낸다. 클립(2)의 "I"자 형상으로 인하여, 벨트 및 클립이 CVT 풀리를 통과할 때 발생되는 압축력이 확실히 유지되어, 클립은 굽힘 모멘트를 받지 않게 된다. 본 발명에 다른 벨트에서, 복수 개의 클립(2)은 평행하고 인접하는 방식으로 배치된다(도 5 참조).

인장 부재(12, 14)는 각각 다중 리브형 벨트로 이루어진다. 리브는 벨트의 종방향 축선을 따라 연장된다. 또한, 인장 부재(12, 14)에는 인장 밴드(40, 41)가 매설되어 있다. 인장 밴드(40, 41)는 아라미드, 나일론 4.6, 나일론 6.6, 폴리에스테르, 이들의 조합 및 그 등가물로 이루어질 수 있다.

스페이서 밴드(8, 10)는 각각 슬롯(44, 46)에서 클립(2)에 체결된다. 각 슬롯(44, 46)의 하부에는 다중 리브형 벨트(12, 14)와 연동식으로 체결되는 다중 리브형 프로파일(48, 50)이 각각 마련되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 벨트의 일부분의 측면도이다. 클립(2)은 각각 아암(22, 24)을 포함한다. 스페이서(30)는 클립(2) 사이의 공간을 채워, 클립과 인장 부재[12, 14(도시 생략)]의 적절한 체결을 보장한다.

도 5는 본 발명에 따른 벨트의 측면도이다. 벨트(500)는 본 발명에 따른 무단 CVT 벨트를 형성하도록 인장 부재(12, 14)와 체결되는 복수 개의 클립(2)을 포함한다.

도 6은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도이다. 본 발명에 따른 벨트의 길이는 클립의 개수 및 인장 부재(12, 14)의 전체 길이에 의해 결정될 것이다. 소정 개수의 클립을 구비한 벨트에 인장 부재(12, 14)를 설치하기 위해, 각 인장 부재는 약간 신장되어야 한다. 예컨대, 벨트 셰이빙(belt shaving)의 길이가 720∼740 mm인 경우, 인장 부재(12, 14)는 반경방향으로 2∼3 mm 신장될 것이다. 이는 벨트 길이가 12∼19 mm 신장되는 것을 의미하며, 1.6 내지 2.6% 범위의 신장을 나타낸다. 약 1500 내지 3000 N/mm 범위의 탄성 계수를 갖는 벨트가 본원에 기술된 바와 같이 신장되기에 매우 적합하다.

벨트를 조립하려면, 충분한 개수의 클립을 최종 구성 형태로 배치한 후, 각 인장 부재(12, 14)를 신장하여 각 슬롯(44, 46)에 삽입한다.

또한, 다른 조립 방법은 초기에 무단 형태로 배치된 벨트(50)와 소정 개수의 클립(2)이 분리된 상태로 시작된다. 그러나, 이러한 방법에서 초기 조립은 벨트로부터 분리되는 복수 개의 스페이서(30)(도 4 참조)를 구비한 상태로 시작된다. 예컨대, 스페이서(30)의 두께가 1 mm이면 18 내지 21개의 스페이서가 초기에 생략된다. 그 결과 벨트는 초기에 18 내지 21 mm 짧아진다. 이는 인장 부재(12, 14)를 슬롯(44, 46)에 삽입하기 위한 충분한 클리어런스를 허용한다. 일단 인장 부재(12, 14)가 적소에 위치하면, 이들 인장 부재는 우선 각 슬롯(44, 46)의 상부에 배치된다(도 7 및 도 7a 참조). 그 후, 각각의 잔여 클립에 있는 간극에 의해 18 내지 21개의 잔여 클립의 추가가 가능해진다. 이는 벨트 반경을 증대시키는 효과가 있으며, 그 결과 인장 부재(12, 14)는 각 슬롯(44, 46)의 하부에 배치되고, 클립(2)과 인장 부재(12, 14) 사이의 횡방향 운동이 방지된다(도 8 및 도 8a 참조).

잔여 스페이서가 적소에 위치하면, 각 클립 사이의 잔여 클리어런스를 없애기 위해, 2개의 잔여 클립(2) 사이에 최종 보상 스페이서(30)를 삽입한다(도 9, 도 9a 및 도 10 참조). 스페이서(30)는 각 클립을 조립 벨트에 있어서 적소에 고정시킨다. 스페이서(30)는 각 클립 사이에 억지 끼워 맞춤 관계를 형성하여, 본 발명에 따른 벨트가 작동될 때 바람직한 "푸싱" 효과를 얻을 수 있게 한다.

일단 인장 부재(12, 14)가 슬롯(44, 46)에서 적소에 위치하면, 각각의 슬롯 공간(60, 62)에 스페이서 밴드(8, 10)를 각각 삽입한다. 스페이서 밴드(8, 10)는, 예컨대 천연 고무, 합성 고무, 임의의 등가물 또는 이들의 조합으로 이루어진다. 스페이서 밴드(8, 10)와 인장 부재(12, 14)의 총 두께(T)는 슬롯(44, 46)의 폭(W)보다 커서, 스페이서 밴드(8, 10) 및 인장 부재(12, 14)의 압축이 발생한다. 이는 인장 부재(12, 14)와 슬롯 표면(48, 50)의 적절한 체결을 보장하여, 인장 부재의 클립에 대한 횡방향 운동을 방지한다.

도 7은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도이다.

도 7a는 도 7에 도시된 부분의 측면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도이다. 인장 부재(12, 14)는 클립(2)의 슬롯(44, 46)의 하부에서 다중 리브형 프로파일(48, 50)과 체결된 것으로 도시되어 있다.

도 8a는 도 8에 도시된 부분의 측면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 벨트 클립의 사시도이다. 스페이서(30)는 인접 클립(2) 사이의 운동을 조장하도록 저마찰 재료로 이루어진다. 아암(22, 24)은 풀리 또는 그 밖의 구동면(도시 생략)과 체결하기 위한 경사면(54, 56)을 각각 포함한다. 아암(26, 28)은 풀리 또는 그 밖의 구동면(도시 생략)과 체결하기 위한 경사면(58, 59)을 각각 포함한다. 인장 부재(12, 14)가 설치된 후, 스페이서(30)는 각 클립(2) 사이에 삽입된다.

도 9a는 도 9에 도시된 본 발명에 따른 벨트의 일부분의 측면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 벨트의 일부분의 측면도이다. 스페이서(30)를 클립(2)에 클램핑하기 위하여, 조립 중에 단부(36)를 구부린다.

도 11은 본 발명에 따른 벨트의 조립에 있어서 한 단계를 보여주는 측면도이다. 일단, 인장 부재(12, 14)가 적소에 위치하면, 스페이서 밴드(8, 10)를 약간 신장시켜 슬롯(60, 62) 안으로 횡방향으로 이동시킨다. 스페이서 밴드(8, 10)는, 예컨대 천연 고무, 합성 고무, 이들의 조합 및 그 등가물 등과 같은 엘라스토머 재료로 이루어진다.

본 발명의 양태를 본 명세서에 기술하였지만, 본 명세서에 기술된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 구조 및 부품 관계를 변경할 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims

대향 슬롯을 각각 구비하고 서로 인접하게 배치된 복수 개의 평면형 부재와;

다중 리브형 프로파일을 갖고 각각의 슬롯과 체결되는 제1 무단(無斷) 부재

를 포함하는 CVT 벨트.
제1항에 있어서, 각각의 슬롯에서 상기 제1 무단 부재와 연동식으로 체결되는 제2 무단 부재를 더 포함하는 CVT 벨트.
제2항에 있어서, 각각의 슬롯은 제1 무단 부재의 프로파일과 연동식으로 체결되는 프로파일을 더 포함하는 CVT 벨트.
제3항에 있어서, 상기 평면형 부재의 각각의 쌍 사이에 배치되는 간극 형성 부재를 더 포함하는 CVT 벨트.
복수 개의 평면형 부재를 무단 형태로 배치하는 단계와;

무단 인장 부재를 상기 평면형 부재와 체결시키는 단계와;

소정 개수의 평면형 부재 사이에 간극 형성 부재를 삽입하는 단계; 그리고

무단 간극 형성 부재를 평면형 부재에서 인장 부재에 인접하게 체결시키는 단계

를 포함하는 CVT 벨트 조립 방법.
제5항에 있어서, 상기 평면형 부재의 무단 인장 부재에 대향하는 측면에서 제2 인장 부재를 평면형 부재와 체결시키는 단계와, 간극 형성 부재를 무단 방향으로 상기 제2 인장 부재에 인접하게 체결시키는 단계를 더 포함하는 CVT 벨트 조립 방법.
제6항에 있어서, 간극 형성 부재를 각각의 잔여 평면형 부재 사이에 삽입하는 단계를 더 포함하는 CVT 벨트 조립 방법.
복수 개의 평면형 부재를 무단 형태로 배치하는 단계와;

인장 부재를 소정의 양으로 신장시키는 단계와;

상기 인장 부재를 상기 평면형 부재와 체결시키는 단계; 그리고

간극 형성 부재를 평면형 부재에서 인장 부재에 인접하게 체결시키는 단계

를 포함하는 CVT 벨트 조립 방법.
제8항에 있어서, 클립과 인장 부재 사이의 횡방향 운동을 방지하도록, 각각의 평면형 부재 사이에 간극 형성 부재를 삽입하는 단계를 포함하는 CVT 벨트 조립 방법.
제9항에 있어서, 상기 인장 부재에 대향하는 상기 평면형 부재의 측면에서 제2 인장 부재를 평면형 부재와 체결시키는 단계와, 간극 형성 부재를 상기 제2 인장 부재에 인접하게 체결시키는 단계를 더 포함하는 CVT 벨트 조립 방법.