KR20110105862A - 스프로킷 체인 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 선회 가능하게 서로 연결된 복수의 체인 링크(KG)로 형성된 스프로킷 체인에 관한 것으로, 상기 체인 링크는 하나 이상의 중심 링크 플레이트(M)와, 상기 중심 링크 플레이트(M)의 양 측면에 배치되는 2개 이상의 커버 링크 플레이트(D)를 포함하며, 상기 커버 링크 플레이트(D)와 중심 링크 플레이트(M)는 2개 이상의 연결 부재(B)를 통해 서로 연결된다. 상기 체인 링크는 또한, 커버 링크 플레이트(D)와 중심 링크 플레이트(M)의 사이에 배치된 2개 이상의 내부 링크 플레이트(I1, I2)를 포함하며, 이 내부 링크 플레이트들은 체인 링크들(KG)을 선회 가능하게 서로 연결한다. 중심 링크 플레이트(M)와, 커버 링크 플레이트(D)와, 내부 링크 플레이트(I1, I2)로 형성된 플레이트 패킷의 전체 폭(g)을 개별 링크 플레이트들의 총수로, 즉 중심 링크 플레이트(M)와, 커버 링크 플레이트(D)와, 내부 링크 플레이트(I1, I2)의 총합으로 나눈 값은 1.4mm보다 크거나 같다.

Description

스프로킷 체인 {SPROCKET CHAIN}

본 발명은, 선회 가능하게 서로 연결된 복수의 체인 링크로 형성된 스프로킷 체인에 관한 것으로, 상기 체인 링크는 하나 이상의 중심 링크 플레이트와, 상기 중심 링크 플레이트의 양 측면에 배치되는 2개 이상의 커버 링크 플레이트를 포함하며, 상기 커버 링크 플레이트와 중심 링크 플레이트는 2개 이상의 연결 부재를 통해 서로 연결된다. 상기 체인 링크는 또한, 커버 링크 플레이트와 중심 링크 플레이트의 사이에 배치된 2개 이상의 내부 링크 플레이트를 포함하며, 이 내부 링크 플레이트들은 체인 링크들을 선회 가능하게 서로 연결한다.

그러한 스프로킷 체인은 주로 자동차에서 사용되며, 자동차에서 내연기관의 제어 및 유닛 구동부로서 이용된다. 한 적용예에서는, 스프로킷 체인이 크랭크샤프트(여기서는 구동 샤프트) 및 하나 이상의 캠샤프트 또는 캠샤프트 조정장치(여기서는 피동 샤프트)의 둘레에 감김으로써, 크랭크샤프트의 회전 운동을 캠샤프트로 전달한다. 회전 운동의 전달을 위해, 특히 내부 링크 플레이트들이 톱니 방식으로 안쪽 및/또는 바깥쪽을 향하는 돌출부들을 가지며, 이 돌출부들은 구동 샤프트 및 피동 샤프트의 상보적 수용부 내에 맞물린다.

중심 링크 플레이트들은, 바람직하게 볼트로서 형성된 연결 부재들과 회전 불가능하게 연결되어, 체인 링크 내부에서 구동력을 전달하는 데 이용된다. 커버 링크 플레이트들은 중심 링크 플레이트의 양 측면에 배치되어, 중심 링크 플레이트 및 내부 링크 플레이트로 형성된 플레이트 패킷을 측면에서 커버한다. 중심 링크 플레이트들은 커버 링크 플레이트들 및 연결 부재들과 함께 스프로킷 체인의 체인 링크를 형성한다.

내부 링크 플레이트들은 중심 링크 플레이트와 커버 링크 플레이트 사이에 배치되어, 상부 및 하부 체인 링크들을 서로 연결한다. 이때, 내부 링크 플레이트들은 연결 부재들 상에 임의의 간격으로, 선회 가능하게 고정된다. 내부 링크 플레이트들이 선회 가능하게 설치됨으로써, 스프로킷 체인이 움직일 수 있으며, 구동 샤프트와 피동 샤프트 사이의 다양한 경로에 매칭될 수 있다.

스프로킷 체인의 기능이 충족될 수 있도록 하기 위해서는, 하나의 플레이트 패킷을 형성하는, 상이한 기능 및 정해진 폭을 가진 다양한 플레이트가 제공되어야 한다. 미리 정해지는 플레이트 패킷의 폭은 구현될 스프로킷 체인의 가이드 및 정해진 힘 분배에 따라 결정되므로, 스프로킷 체인의 최대 하중은 정해진 값을 초과하지 않는다. 설계 시 고려되어야 할 측면 중 또 하나는 개별 링크 플레이트의 총수이다. 왜냐하면 조립 복잡도 및 그에 수반되는 비용이 개별 링크 플레이트의 총수에 비례하여 증가하기 때문이다.

본 발명의 과제는, 가능한 최소 개수의 개별 링크 플레이트에서 요구되는 폭을 갖는 스프로킷 체인을 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제1항의 특징들을 갖는 스프로킷 체인에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에 제시된다.

본 발명에 따라, 중심 링크 플레이트와, 커버 링크 플레이트와, 내부 링크 플레이트로 형성되는 플레이트 패킷의 전체 폭을 중심 링크 플레이트와, 커버 링크 플레이트와, 내부 링크 플레이트를 모두 합하여 구해진 개별 링크 플레이트의 총수로 나누면 1.4mm가 되도록 하는 점이 제안된다. 본 발명에 따라 제안된, 개별 링크 플레이트의 총수에 대한 플레이트 패킷의 전체 폭의 비율에 의해, 요구되는 폭은 가능한 최소 개수의 개별 링크 플레이트로써 구현되어야 한다. 상기 제안된 비율에 의해, 스프로킷 체인은 강성과 관련한 요건 및 스프로킷 체인의 가이드 및 가동성과 관련한 요건을 모두 충족시키면서도 매우 적은 제조 비용으로 제조될 수 있다.

또한, 1개의 커버 링크 플레이트의 폭을 중심 링크 플레이트의 폭으로 나누면 0.6보다 작거나 큰 것으로 입증되었다. 상기 제안된 비율에 의해, 커버 링크 플레이트 및 중심 링크 플레이트의 치수는 그들의 기능이 항시 최적으로 충족될 수 있도록 결정될 수 있다. 커버 링크 플레이트들은 실질적으로 플레이트 패킷들을 측면에서 커버하고 이들을 결합하는 역할을 하므로 높은 구동력을 수용할 필요가 없기 때문에, 상기 제안된 두께는 중심 링크 플레이트에 비해 전적으로 충분하다. 그에 반해, 중심 링크 플레이트의 역할은 구동력을 전달하는 것이므로 더 두껍게 설계되며, 그에 따라 중심 링크 플레이트에서의 최대 응력은 사전 설정된 값을 초과하지 않는다. 종합해볼 때, 상기 제안된 비율에 의해, 최대 허용 하중이 초과되지 않는 상태에서 중심 링크 플레이트와 커버 링크 플레이트의 재료 사용 효율이 모두 증가한다.

또한, 중심 링크 플레이트의 폭을 내부 링크 플레이트들의 폭보다 크게 하고, 내부 링크 플레이트들의 폭을 커버 링크 플레이트의 폭보다 크게 하는 점이 제안된다. 그럼으로써 중심 링크 플레이트는 가장 높은 지지 강도를 갖는 반면, 내부 링크 플레이트들의 치수는 더 작게 설계되는데, 그 이유는 내부 링크 플레이트들에서는 구동력이 적어도 2개의 내부 링크 플레이트로 분배되기 때문이다. 커버 링크 플레이트들이 내부 링크 플레이트들보다 더 얇게 설계되는 이유는, 커버 링크 플레이트들의 주 기능에 구동력 전달은 포함되지 않기 때문이다.

또한, 중심 링크 플레이트가 2.0 내지 2.5mm의 두께를 가지고, 내부 링크 플레이트들이 1.5 내지 2.0mm의 두께를 가지며, 커버 링크 플레이트들이 0.8 내지 1.0mm의 두께를 갖는 경우에 상기 플레이트들이 각자의 기능을 최적으로 수행할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

하기에서는 도 1에 기초하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스프로킷 체인의 평면도이다.

도 1에는, 복수의 체인 링크(KG)로 구성된 스프로킷 체인이 도시되어 있다. 각각의 체인 링크(KG)는 1개의 중심 링크 플레이트(M)와, 상기 체인 링크(KG)의 가장자리를 커버하는 2개의 커버 링크 플레이트(D)와, 볼트로서 형성된 2개의 연결 부재(B)로 형성된다. 중심 링크 플레이트(M)는 연결 부재(B)와 회전 불가능하게 연결되며, 체인 링크(KG) 내부에 유효 구동력을 수용하는 역할을 한다. 이를 위해 중심 링크 플레이트(M)가 바람직하게 연결 부재들(B)에 의해 압착됨에 따라, 상기 중심 링크 플레이트의 측방향 편심도 추가로 방지된다. 또한, 중심 링크 플레이트(M)의 양 측면으로 연결 부재들(B) 상에 각각 2개의 내부 링크 플레이트(I1, I2)가 선회 가능하게 고정되며, 이 내부 링크 플레이트들은 상부 및 하부 체인 링크들(KG)을 서로 연결한다. 내부 링크 플레이트들(I1, I2)이 선회 가능함으로 인해, 체인 링크들(KG) 역시 서로에 대해 상대적으로 선회 가능하게 형성되며, 그 결과 스프로킷 체인은 전체적으로 구동 샤프트와 피동 샤프트 사이의 다양한 경로에 매칭될 수 있다.

스프로킷 체인 또는 플레이트 패킷의 전체 폭(g)은, 중심 링크 플레이트(M)의 폭(m)과, 내부 링크 플레이트(I1, I2)의 폭(i1, i2)의 합의 2배와, 양측 커버 링크 플레이트(D)의 폭들(d)의 합을 모두 합하여 구할 수 있다. 연결 부재(B)의, 측면으로 약간 돌출된 부분은, 본 발명에 따른 스프로킷 체인의 설계에 있어 그리 중요치 않기 때문에, 전체 폭(g)의 산출 시 고려되지 않는다. 도시된 실시예에서 중심 링크 플레이트(M)의 폭(m)은 2.3mm이고, 내부 링크 플레이트(I1, I2)의 폭(i1, i2)은 각각 1.5mm이며, 커버 링크 플레이트(D)의 폭(d)은 0.9mm이다. 이로써 플레이트 패킷의 전체 폭(g)은 10.1mm가 된다. 따라서 개별 링크 플레이트의 총수가 7일 때, 개별 링크 플레이트의 총수에 대한 플레이트 패킷의 전체 폭의 비율은 1.44mm가 된다.

그 대안으로, 폭이 2mm인 내부 링크 플레이트(I1, I2)를 단 2개만 갖는 스프로킷 체인도 고려될 수 있으며, 그에 따라 개별 링크 플레이트의 총수가 5이고 상기 비율이 1.62인 경우, 중심 링크 플레이트(M)의 폭(m)이 변함없이 2.3mm이고 커버 링크 플레이트(D)의 폭(d)이 0.9mm일 때, 전체 폭은 8.1mm가 된다.

따라서 중심 링크 플레이트(M)는 폭이 가장 넓은 단일 링크 플레이트가고 최대의 구동력을 수용하는 반면, 내부 링크 플레이트(I1, I2)는 적어도 2개가 제공되므로, 전달할 구동력이 높더라도 상기 내부 링크 플레이트들은 약간 더 얇게 설계될 수 있다. 결국 커버 링크 플레이트(D)가 가장 얇은 단일 링크 플레이트로서 제공되는데, 그 이유는 커버 링크 플레이트의 본래 기능이 구동력 전달이 아니라, 체인 링크들을 측면에서 커버하여 플레이트 패킷들의 결합을 보장하는 것이기 때문이다.

Claims (4)

1. 선회 가능하게 서로 연결된 복수의 체인 링크(KG)로 형성된 스프로킷 체인이며, 상기 체인 링크는,
   - 하나 이상의 중심 링크 플레이트(M)와, 상기 중심 링크 플레이트(M)의 양 측면에 배치된 2개 이상의 커버 링크 플레이트(D)와, -이때 상기 커버 링크 플레이트(D)와 중심 링크 플레이트(M)는 2개 이상의 연결 부재(B)를 통해 서로 연결됨-
   - 커버 링크 플레이트(D)와 중심 링크 플레이트(M)의 사이에 배치된 2개 이상의 내부 링크 플레이트(I1, I2)를 포함하며,
   - 상기 내부 링크 플레이트들은 체인 링크들(KG)을 선회 가능하게 서로 연결하는, 스프로킷 체인에 있어서,
   중심 링크 플레이트(M)와, 커버 링크 플레이트(D)와, 내부 링크 플레이트(I1, I2)로 형성된 플레이트 패킷의 전체 폭(g)을 개별 링크 플레이트들의 총수로, 즉 중심 링크 플레이트(M)와, 커버 링크 플레이트(D)와, 내부 링크 플레이트(I1, I2)의 총합으로 나눈 값은 1.4mm보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는, 스프로킷 체인.
2. 제1항에 있어서, 1개의 커버 링크 플레이트(D)의 폭을 중심 링크 플레이트(M)의 폭으로 나누면 0.6보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는, 스프로킷 체인.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중심 링크 플레이트(M)의 폭(m)은 내부 링크 플레이트들(I1, I2)의 폭(i1, i2)보다 크고, 내부 링크 플레이트들(I1, I2)의 폭(i1, i2)은 커버 링크 플레이트(D)의 폭(d)보다 큰 것을 특징으로 하는, 스프로킷 체인.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중심 링크 플레이트(M)는 2.0 내지 2.5mm의 두께(m)를 가지고, 내부 링크 플레이트들(I1, I2)은 1.5 내지 2.0mm의 두께(i1, i2)를 가지며, 커버 링크 플레이트들(D)은 0.8 내지 1.0mm의 두께(d)를 갖는 것을 특징으로 하는, 스프로킷 체인.

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