KR20040101508A - 복합 스프로켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 스프로켓에 관한 것이다. 스프로켓은 내부 허브(10)에 장착된 외부 링(20)을 구비한다. 외부 링은 치형부 프로파일과 같은 소정의 프로파일(21, 22)을 갖는다. 치형부 형성 링은 폴리우레탄과 같은 열경화성 재료로 제조된다. 허브는 토오크를 샤프트에 전달하기에 충분한 소정의 적절한 금속성 또는 비금속성 재료로 제조된다.

Description

복합 스프로켓{COMPOSITE SPROCKET}

스프로켓은 동력 전달 분야에서 널리 공지되어 있다. 두 개 또는 그 이상의 스프로켓은 벨트, 체인 또는 인장 부하를 지탱하기에 적합한 다른 가요성 부재에 의하여 연결될 수 있다. 스프로켓은 평벨트 지지면을 갖거나 횡방향으로 설치된 치형부, 기어 또는 홈을 포함한다.

종래 스프로켓들은 일반적으로 균질하게 이루어지는바, 이는 스프로켓의 본체와 치형부가 동일한 재료로 제조 또는 절삭 가공된 것을 의미한다. 재료로는 금속, 플라스틱 또는 기타 적절한 인성을 갖는 재료가 사용될 수 있다. 다른 경우에는, 스프로켓 치형부는 제거 가능하다. 이것은 치형부를 개별적으로 교체할 수 있게 하며, 따라서 스프로켓을 유지관리하는 동안 사용 상태로 유지 가능하게 한다. 이러한 유형의 종래 스프로켓은 강철과 같은 금속을 포함하며, 토공장비에서와 같은 혹독한 작업 용도로 사용된다.

종래 기술의 대표적인 것이 Lammer에게 허여된 미국 특허 제4,752,281호가 있는 바, 여기에는 지지 허브와 다수의 교체 가능한 치형부를 갖는 드라이브 스프로켓 조립체가 개시되어 있다.

종래 스프로켓은 플라스틱과 같은 비금속 재료로 제조된 제거 가능한 마모면을 제안하고 있지 않다. 또한 종래 기술의 치형부는 개별적으로 제거 가능하지만, 단일의 원형 부재로 매립되지 않는다.

따라서, 피동 부재에 결합하기 위한 비금속 링을 갖는 복합 스프로켓이 필요하다. 치형부를 갖는 비금속 링을 구비하는 복합 스프로켓이 필요하다. 허브와 결합하는 비금속 치형부 형성 링을 갖는 복합 스프로켓이 필요하다. 또한, 금속 허브와 결합되는 열경화성 치형부 형성 링을 갖는 복합 스프로켓이 필요하다.

본 발명은 스프로켓에 관한 것으로, 특히 복합 스프로켓에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 스프로켓의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 스프로켓의 평면도이다.

본 발명의 주 양태는 피동 부재에 결합하기 위한 비금속 링을 갖는 복합 스프로켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 양태는 치형부를 갖는 비금속 링을 구비하는 복합 스프로켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 허브와 결합하는 비금속 치형부 형성 링을 갖는 복합 스프로켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 금속 허브와 결합되는 열경화성 치형부 형성 링을 갖는 복합 스프로켓을 제공하는 것이다.

기타 본 발명의 양태는 하기의 상세한 설명과 첨부도면에 의하여 자명하게 될 것이다.

본 발명은 복합 스프로켓을 포함한다. 스프로켓은 내부 허브에 장착된 외부 치형부 형성 링을 구비한다. 치형부 형성 링은 폴리우레탄과 같은 열경화성 재료로 제조된다. 허브는 토오크를 샤프트에 전달하기에 충분한 소정의 적절한 금속성 또는 비금속성 재료로 제조된다.

도 1은 본 발명의 스프로켓의 단면도이다. 복합 스프로켓(100)은 일반적으로 허브(10)와 링(20)을 포함한다.

허브(10)는 외측 림(11)을 갖는다. 외측 림(11)은 견부(12)와 견부(13)를 구비한다. 허브는 금속 또는 비금속 재료와 같은 토오크를 전달하기에 적절한 재료로 제조되는 것이 일반적이다. 바람직한 실시예는 알루미늄이나 강철, 또는 그 균등물을 이용할 수도 있다. 외측 림(11)은 또한 모따기면(14)을 구비한다.

원형 부재 또는 링(20)은 예를 들면 치형부(22) 사이에 홈(21)과 같은 프로파일을 포함한다. 링(20)은 또한 링의 한 측면 상의 원주면 둘레를 연장하는 견부(23)를 구비한다. 링(20)은 일반적으로 기계 시스템의 피동 부재(도시 생략)와 결합한다.

링(20)은 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 및 그 균등물과 같은 성형된 열경화성 또는 열가소성 재료로 제조될 수 있다. 열경화성 또는 열가소성 재료를 사용하면 벨트와 링(20) 사이에 끼어 있는 부스러기의 영향에 대한 저항성을 향상시키는 장점이 발생한다. 링은 부스러기 관통력의 일부를 부분적으로흡수하며, 한편 그 부스러기 관통력은 금속 스프로켓의 경우에 벨트에 의해서만 흡수된다.

링은 반경 ID1을 갖도록 몰딩된다. 외측 림(11)의 외부면(16)은 반경 ID2를 갖도록 제조된다. 견부(13)는 반경 ID3을 갖는다. 바람직한 실시예에서, ID1은 ID2와 동일하거나 약간 작다. 반경 ID3은 ID1보다 약간 크다. 링(20)은 또한 금속성 재료를 포함할 수도 있다.

복합 스프로켓을 조립하기 위하여, 링(20)은 그 링을 연성 및 팽창시키기 위해 필요에 따라 가열된다. 링을 가열하면 링 재료의 팽창 계수에 따라 반경을 팽창시킨다. 링(20)은 견부(13) 상방에서 가압되어, 반경 ID3과 동일한 반경 ID1로 일시적으로 팽창한다. 링(20)은 외부면(16)과 결합한다. 허브의 온도는 주변 온도와 같다. 링(20)이 냉각하여 수축하면, ID1에서 ID3보다 작게 감속하여, 링(20)을 허브(10)에 기계적으로 고정시킨다. 링을 견부(13) 상에 용이하게 설치하기 위하여, 모따기면 또는 베벨면(경사면)(14)은 링(20)을 견부(13) 상방에 용이하게 가압한다.

또한 금속성 링이 유사한 방식으로 설치될 수 있는 바, 즉 링을 부분적으로 팽창시키기 위해 가열하고, 허브가 주변 온도로 유지되는 동안 허브 상방에서 링을 미끄럼 이동시킨다.

표면(16)은 링(20)을 허브(10)에 결합시키기 위하여 접착제로 처리될 수도 있다. 변형예로서, 주변 온도 조건에서 ID2를 ID1보다 크게하여 억지끼워맞춤을 이루게할 수도 있다. 링을 허브에 고정하는 방법은 허브 상의 적소에 링을 고정하는 역할을 하므로, 토오크를 전달하는 동안 링이 허브에 대하여 이동하는 것을 방지하거나, 변형예로서, 토오크를 적용할 때 링을 예정된 양으로 이동시키는 역할을 수행한다.

스프로켓을 휠(예를 들면, 오토바이 바퀴)에 부착하기 위하여 볼트(도시 생략)를 수납하는 구멍(15)이 스프로켓에 마련된다. 도 2는 본 발명에 따른 스프로켓의 평면도이다. 홈(21)과 치형부(22)는 스프로켓 분야에 공지된 소정의 프로파일을 나타낼 수 있다.

본 발명의 스프로켓은 스프로켓의 유지관리를 용이하게 한다. 치형부 프로파일이 예정된 양으로 마모하면, 외부 링(20)은 제거 또는 교체될 수 있다. 이것은 스프로켓을 샤프트로부터 제거하는 것을 포함하여 전체 스프로켓을 교체해야 할 필요성을 제거한다.

열가소성 링(20)을 사용하면 스프로켓 중량을 상당히 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 고속 공구 강철의 경우 평균 밀도가 약 8.7 gm/cc 또는 546 lb/ft³이다. 폴리우레탄의 경우 평균 밀도가 약 1.3 gm/cc 또는 82 lb/ft³이다. 이러한 밀도차는 다중 복합 풀리를 사용하는 시스템에서 상당한 중량 감소를 의미할 뿐만 아니라 단일의 복합 풀리 시스템에서 상당한 중량 감소를 의미한다.

본 발명을 단일 형태로 본원에 기술하였지만, 수정 또는 변경이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명하다.

Claims (16)

1. 허브와;

   상기 허브와 결합하는 실질적으로 원형인 부재

   를 포함하며,

   상기 원형 부재는 소정의 프로파일을 갖는 것인 스프로켓.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 원형 부재는 금속성 재료를 포함하는 것인 스프로켓.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 원형 부재는 비금속성 재료를 포함하는 것인 스프로켓.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 원형 부재는 그 외주부 둘레에 견부를 구비하는 것인 스프로켓.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 원형 부재의 반경은 허브의 반경보다 작은 것인 스프로켓.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 허브는 원형 부재의 반경보다 큰 반경을 갖는 제1견부를 구비하는 것인 스프로켓.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 견부에는 원형 부재를 용이하게 설치하기 위한 표면이 마련되는 것인 스프로켓.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 허브는 제1 견부에 대향하여 배치된 제2 견부를 구비하며, 상기 원형 부재는 제1 견부와 제2 견부 사이에서 유지되는 것인 스프로켓.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 표면은 경사면(bevel)인 것인 스프로켓.
10. 청구항 8에 있어서, 상기 비금속성 재료는 폴리우레탄을 포함하는 것인 스프로켓.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 원형 부재는 치형부 프로파일을 구비하는 것인 스프로켓.
12. 허브와;

    상기 허브와 결합하며, 소정의 프로파일을 갖는 실질적으로 원형인 부재

    를 포함하며,

    상기 허브는 원형 부재의 반경보다 큰 반경을 갖는 제1 견부를 구비하고,

    상기 허브는 제1 견부에 대향하여 배치된 제2 견부를 구비하고, 상기 원형 부재는 제1 견부 및 제2 견부 사이에서 유지되며,

    상기 원형 부재는 폴리우레탄을 포함하는 것인 스프로켓.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 원형 부재는 소정의 프로파일을 구비하는 것인 스프로켓.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 프로파일은 홈과 치형을 구비하는 것인 스프로켓.
15. 청구항 12에 있어서, 상기 원형 부재는 허브 상에 수축 결합되는 것인 스프로켓.
16. 청구항 12에 있어서, 상기 스프로켓은 오토바이 바퀴에 부착되는 것인 스프로켓.