KR20130006392A - 전동 벨트용 풀리 및 벨트 전동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전동 벨트의 사행을 방지하기 위한 것이다.
원통형의 풀리 본체(5)를 통 모양 축 부재(11)에 의해 회전 자유롭게 지지시킨다. 이 축 부재(11)에 지지 봉(8)을 삽입시키고, 축 부재(11)를 이 축 부재(11)와 직교하는 핀(9)(피봇(C2)) 둘레에 요동 자유롭게 지지한다. 상기 핀(9)을, 축 하중 방향을 기준으로 하여 벨트 주행 방향의 반대쪽으로 경도시킨다. 이로써 전동 벨트(3)의 치우침이 생겼을 때, 풀리 본체(5)를 축 하중 방향에서 고저차가 발생하도록 경사지게 하면서 전동 벨트(3)에 대해 엇비슷하게 놓여지도록 회전 변위시켜, 전동 벨트(3)를 처음 위치로 되돌리게 하는 힘을 발생시킨다.

Description

전동 벨트용 풀리 및 벨트 전동 장치{TRANSMISSION BELT PULLEY AND BELT TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은, 전동 벨트용 풀리 및 벨트 전동 장치에 관한 것이다.

평 벨트를 사용한 전동 장치에서는, 평 벨트가 주행 중에 사행하거나, 풀리의 한쪽으로 치우치는 치우침 주행을 하는 경우가 있다. 이는 평 벨트가, 다른 전동 벨트에 비해 풀리 축이 정규 위치에서 어긋나는 것이나, 축 하중 변화에 의해 풀리 축이 늘어지는 것, 풀리가 흔들리는 것 등, 전동 장치 구성요소의 변화에 민감하기 때문이다. 이와 같은 사행, 치우침 주행이 발생했을 경우, 평 벨트가 평 풀리의 플랜지에 접촉되어, 이 평 벨트 측면의 마모나, 심선이 파손되는 경우가 발생한다.

이 문제에 대해, 평 풀리의 외주면에 크라우닝(중간 높이 곡면으로 형성함) 가공을 하는 것이 알려져 있다. 또 풀리 외주면의 크라우닝 가공을, 이 풀리의 회전 중심을 중심으로 하는 구형으로 형성한다는 제안도 있다(일본국 실개소 59-45351호 공보 참조). 이 제안의 풀리는, 평 벨트의 장력에 의해 풀리에 회전 모멘트가 작용하는 것을 이용하여, 풀리 축의 경도 및 평 벨트의 치우침을 해소하고자 하는 것이다.

또 평 풀리의 외주면에 다수의 홈을, 둘레 방향으로 간격을 두고 형성한 것이 알려져 있다(일본국 특개평 6-307521호 공보 참조). 즉 이 홈은, 풀리의 폭 중앙으로부터 양쪽으로 "V"자형이 되도록 대칭으로 이어지며, 이 홈에 의해 평 벨트와 풀리 사이에 평 벨트를 중앙으로 오게 하는 마찰력을 발생시킨다. 이 마찰력으로써 이 벨트의 사행 내지는 치우침을 방지한다.

또한 평 벨트 양쪽에 가이드 롤러를 배치하고, 이 평 벨트의 주행 위치를 규제하는 것도 알려져 있다(일본국 실공소 63-6520호 공보 참조).

그러나 풀리에 크라우닝 가공을 할 경우에, 평 벨트의 주행 안정성(사행이나 치우침 방지)을 중요시하여 크라우닝의 곡률 반경을 작게 할 경우에는, 벨트 폭 중앙에 응력이 집중한다. 그 결과 벨트 폭 전체를 효과적으로 전동에 이용할 수 없음과 동시에, 심선의 조기피로 및 전동 능력의 저하를 초래한다.

또 풀리의 크라우닝을, 이 풀리의 회전 중심을 중심으로 하는 구형으로 가공할 경우는, 설령 전동 벨트의 치우침 방지의 효과가 높아진다고는 해도, 풀리의 크라우닝 가공에 의해 벨트 폭 중앙에 응력이 집중한다는 문제는 여전히 남는다.

또한, 평 풀리에 상술한 바와 같은 홈 가공을 했을 때는, 이 평 풀리의 제조 원가가 높아진다. 더욱이 홈 가공만으로는 평 벨트의 사행이나 치우침을 확실히 방지하기란 어렵다.

그리고 평 벨트 양쪽에 가이드 롤러 등을 배치시켜 그 주행 위치를 규제하는 방식을 채용했을 때는, 평 벨트의 양쪽이 그와 같은 규제 부재에 항상 접촉하게 된다. 때문에 그 측면의 마모, 심선의 파손이 발생하기 쉬워진다. 따라서 이들을 방지하기 위한 특수한 가공을 평 벨트에 실시할 필요가 생겨, 평 벨트의 제조 원가 저감에 불리해진다.

이상과 같은 이유로써, 평 벨트 전동 장치는, V벨트 등의 다른 벨트에 비해 벨트 굴곡에 의한 손실이 적으며 전동 효율이 매우 높음에도 불구하고, 충분히 활용되고 있지 못하는 실정이다.

그래서 본 발명은, 평 벨트, 그 밖의 전동 벨트의 사행이나 치우침을 확실히 방지할 수 있도록 하여, 벨트 전동 장치를 각종 산업기계나 그 밖의 기기에 효과적으로 이용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은, 전동 벨트의 치우침이 발생했을 때, 풀리 축에 걸리는 축 하중의 위치가 변화하는 점을 이용해 풀리를 변위시켜 전동 벨트의 치우침 주행, 사행을 방지한다.

즉, 본 발명의 전동 벨트용 풀리는, 전동 벨트가 감기는 원통형의 풀리 본체와, 상기 풀리 본체를 회전 자유롭게 지지하는 통 모양의 축 부재와, 상기 축 부재에 삽입되며, 이 축 부재를 상기 풀리 본체와 함께 이 축 부재와 직교하는 피봇 주위로 요동 자유롭게 지지하는 지지 수단을 구비한다.

그리고 상기 피봇을, 풀리 축 방향을 따라 볼 때 상기 축 하중 방향에 대해 상기 풀리 본체의 회전 방향 앞쪽으로 경도시키며, 그 경도각을, 0도를 초과하며 90도를 초과하지 않는 각도 범위로 설정한다.

이 전동 벨트용 풀리에 의하면, 전동 벨트가 풀리 본체 상에서 한쪽으로 치우치고, 축 하중이 피봇 위치에서 풀리 본체 폭 방향의 한쪽으로 밀려 축 부재에 작용하게 됐을 때, 그 축 하중에 의해 이 축 부재에 피봇을 중심으로 하는 회전 모멘트가 작용한다. 이 회전 모멘트에 의해 이 축 부재가 풀리 본체와 함께 피봇 둘레로 회전 변위된다.

상기 경도각이 90도일 경우, 즉 피봇이 축 하중 방향과 직교할 경우, 풀리 본체는 전동 벨트가 치우친 쪽이 축 하중 방향으로 이동하도록 회전 변위된다. 즉 축 하중 방향에서 고저를 보면, 전동 벨트가 치우쳐온 쪽이 낮으며, 반대쪽이 높아지도록 경사진다. 이를테면 풀리 본체의 외주면이 크라운과 마찬가지로 경사진 상태가 된다. 이로써 전동 벨트에는 상기 치우친 방향과는 반대 방향으로 돌아오려는 힘이 작용한다. 따라서 전동 벨트는, 상기 풀리 본체의 경사에 의한 돌아오려는 힘과, 당해 벨트 전동 장치의 특성에 의해 전동 벨트에 작용하는 치우치는 힘이 균형을 이루는 위치에서 주행한다. 설령 전동 벨트가 크게 치우치는 일이 있더라도, 그 전동 벨트는 상기 돌아오려는 힘과 치우치는 힘이 균형을 이루는 위치로 되돌려진다.

상기 경도각이 90도 미만일 경우, 전동 벨트에 치우침이 발생했을 때 풀리 본체의 회전 변위에는, 상기 축 하중 방향의 성분만이 아닌, 축 하중 방향과 직교하는 전후 방향(상기 전동 벨트가 상기 풀리 본체에 접촉하여 주행하는 방향)의 성분이 추가된다. 즉, 풀리 본체는 축 하중 방향으로 경사질 뿐만 아니라, 전동 벨트에 대해 엇비슷하게 놓여져 접촉된 상태가 된다.

이렇게 상기 피봇은, 상기 축 하중 방향에 대해 상기 풀리 본체의 회전 방향 앞쪽으로 경도되는, 바꾸어 말하면 상기 축 하중 방향을 기준으로 상기 벨트 주행 방향의 뒤쪽으로 경도되는 점에서, 전동 벨트에 치우침이 발생했을 때 풀리 본체는 전동 벨트가 치우쳐온 쪽이 벨트 주행 방향 앞쪽으로 기울어지는 엇비슷한 위치 상태로 된다. 이 풀리 본체가 엇비슷하게 놓여진 상태로 회전하게 됨으로써, 전동 벨트에는 풀리 본체로부터 상기 치우침을 되돌리려는 방향의 힘이 부여된다.

결국, 상기 경도각이 0도를 초과하며 90도 미만일 경우는, 전동 벨트에 치우침이 발생했을 때, 이 전동 벨트용 풀리에는 풀리 본체가 축 하중 방향으로 고저차가 생기도록 경사짐에 의해 되돌아오려는 힘과, 풀리 본체가 전동 벨트에 대해 엇비슷한 상태로 됨에 의해 되돌아오려는 힘의 쌍방이 작용한다. 이렇게, 이 양쪽의 되돌아오려는 힘의 합력과, 당해 벨트 전동 장치의 특성에 의해 전동 벨트에 작용하는 치우치려는 힘이 균형을 이루는 위치에서 전동 벨트가 주행한다.

상기 축 하중 방향에 대한 경사에 의해 되돌리려는 힘과 상기 벨트에 대해 엇비슷하게 놓여짐에 의해 되돌아오려는 힘에서는, 후자 쪽이 치우침 방지 효과가 높다.

따라서 바람직하게는, 상기 경도각을 0도를 초과하며 90도 미만으로 하는 것이다. 보다 바람직하게는, 상기 벨트에 대해 엇비슷하게 놓여짐에 의해 되돌아오려는 힘을 효과적으로 이용하기 위해, 상기 경도각을 0도를 초과하고 45도 이하로 하는 것이다. 한편, 상기 경도각이 0도 가까이 되면, 상술한 피봇을 중심으로 하는 회전 모멘트가 발생하기 어려워진다. 따라서 더욱 바람직하게는 상기 경도각을 5도 이상 45도 이하, 혹은 10도 이상 30도 이하로 하는 것이다.

이와 같이 상기 풀리는 간단한 구조로 전동 벨트의 치우침 주행이나 사행을 신속하면서 확실하게 해소할 수 있다.

따라서 평 풀리의 크라운을 완만하게 할 수 있으며, 또는 크라운이 없는 평탄면의 평 풀리를 사용하는 것도 가능해진다. 즉 풀리의 설계가 용이해진다. 이와 함께 전동 벨트 심선의 장력 분포도 균등하게 안정된 것으로 되어, 전동 벨트의 내구성 향상, 전동 능력 향상에 유리해진다.

본 발명의 다른 전동 벨트용 풀리는, 상기 피봇의 방향이 상기 축 하중 방향과 교차시켜 설정되며, 상기 풀리 본체가, 상기 전동 벨트가 상기 풀리 본체 상에서 한쪽 방향으로 치우쳤을 때, 상기 축 부재에 걸리는 축 하중에 의해 상기 피봇 주위의 모멘트가 발생하여, 상기 전동 벨트에 대해 반대쪽을 향해 엇비슷하게 놓여지게 된다.

따라서 전동 벨트가 풀리 본체 상에서 치우치면, 상기 피봇 주위의 모멘트가 발생하여 풀리 본체가 축 부재와 함께 전동 벨트에 대해 엇비슷하게 놓여지는 상태가 된다. 이로써 풀리 본체로부터 전동 벨트로 당해 치우침을 되돌리려는 힘이 작용한다. 또 풀리 본체가 전동 벨트에 대해 엇비슷하게 놓여질 경우는, 동시에 풀리 본체가 축 하중 방향으로 고저차가 생기도록 경사진다. 이 경사에 의해 전동 벨트에, 되돌아가려는 힘이 작용한다. 따라서 전동 벨트는, 상기 되돌리려는 힘과 치우치는 힘이 균형을 이루는 위치에서 주행한다.

즉, 이 풀리는 간단한 구조로 전동 벨트의 치우침 주행이나 사행을 신속하면서 확실하게 해소할 수 있다.

본 발명의 또 다른 전동 벨트용 풀리는, 전동 벨트가 감기는 원통형의 풀리 본체와, 상기 풀리 본체를 회전 자유롭게 지지하는 통 모양의 축 부재와, 상기 축 부재에 삽입되어, 이 축 부재를 상기 풀리 본체와 함께 이 축 부재와 직교하는 피봇 둘레로 요동 자유롭게 지지하는 지지 수단을 구비한다.

따라서 이 전동 벨트용 풀리를, 그 피봇을 축 하중 방향에 대해 풀리 본체의 회전 방향 앞쪽으로, 0도를 초과하며 90도를 넘지 않는 각도범위에서 상기 피봇을 경도시켜 이용함으로써, 전동 벨트에 치우침이 생겨도 그 치우침이 커지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이 풀리는 전동 벨트의 치우침 주행이나 사행을 신속하면서 확실하게 해소할 수 있다.

본 발명의 또 다른 전동 벨트용 풀리는, 전동 벨트가 감기는 풀리 본체와, 상기 풀리 본체를, 회전 중심 축 둘레로 회전 자유롭게, 또 이 회전 중심 축과 직교하는 피봇 둘레로 요동 자유롭게 지지하는 지지 부재를 구비한다.

그리고 상기 피봇을, 풀리 축 방향을 따라 볼 때 상기 축 하중 방향에 대해 상기 풀리 본체의 회전 방향 앞쪽으로 경도시키며, 그 경도각을, 0도를 초과하며 90도를 초과하지 않는 각도범위로 설정한다.

따라서 전동 벨트가 풀리 본체 상에서 치우침으로써, 축 하중이 회전 중심 축 방향으로 이동했을 때, 상기 피봇 둘레의 모멘트가 발생하여 풀리 본체가 회전 변위(즉, 상기 회전 중심 축이 피봇 둘레로 변위)된다. 이로써 풀리 본체로부터 전동 벨트로 당해 치우침을 되돌리려는 힘이 작용한다. 따라서 전동 벨트는, 상기 되돌리려는 힘과 치우치는 힘이 균형을 이루는 위치에서 주행한다.

바람직하게는, 상술한 바와 같은 전동 벨트용 풀리의 상기 피봇을, 상기 풀리 본체의 폭 중앙 부근에 배치하는 것이다. 이로써 전동 벨트를 풀리 본체의 폭 중앙 부근에 위치시켜 주행시키는 데 유리해진다.

또 바람직하게는, 상술한 바와 같은 전동 벨트용 풀리의 상기 지지 수단은, 상기 통 모양의 축 부재에 삽입된 지지 봉과, 상기 피봇을 구성하는 핀을 구비하며, 상기 축 부재의 통 내면과 상기 지지 봉에는, 상기 축 부재에 걸리는 축 하중에 의해 서로 슬라이딩 자유롭게 접촉하는 평탄면이 상기 핀과 직교하도록 형성되는 것이다.

따라서 축 부재와 지지 봉은, 전동 벨트의 장력에 의해 서로 슬라이딩 자유롭게 접촉하므로, 그 접촉에 의해 축 부재에 요동 저항이 작용한다. 그 결과 풀리 본체가 전동 벨트의 주행 진동 등으로 예기치 않게 요동할 경우, 혹은 전동 벨트의 치우침이 발생했을 때, 풀리 본체가 좌우로 미약하게 요동하는 헌팅(hunting)의 발생이 방지된다.

또한 바람직하게는, 상기 축 부재의 통 내면에는 상기 피봇과 직교하는 평탄면이 형성되며, 상기 지지 수단은, 상기 통 모양의 축 부재에 삽입되면서, 상기 축 부재에 걸리는 축 하중에 의해 상기 축 부재의 평탄면과 서로 슬라이딩 자유롭게 접촉하는 평탄면이 형성된 지지 봉과, 이 지지 봉의 평탄면과 축 부재의 평탄면 사이에 배치되어 상기 피봇을 구성하는 반구체를 구비하는 것이다.

피봇을 반구체로 구성함으로써, 핀의 경우와 마찬가지 기능을 발휘하면서 핀에 비해 축 강도가 높아진다. 또 지지 봉에 핀을 관통시켜 피봇을 구성하는 경우에 비해 이 지지 봉의 축 강도도 높아진다.

본 발명의 벨트 전동 장치는, 상술한 바와 같은 전동 벨트용 풀리가 전동 벨트에 장력을 부여하도록 장착되는 장치이다.

따라서 전동 벨트에 안정된 장력을 부여하면서, 이 전동 벨트의 사행이나 치우침 주행을 방지할 수 있어, 전동 벨트의 전동 능력을 충분히 발휘시키는 데 유리해진다.

전동 벨트로는, 평 벨트, 이붙이 벨트(타이밍 벨트), 등 그 종류는 상관없다. 평 벨트의 경우는 그 내면(전동면) 및 외면(배면)의 어느 한쪽을 풀리 본체에 접촉시키도록 해도 되지만, 이붙이 벨트에서는 외면(배면)을 풀리 본체에 접촉시키는 것이 바람직하다.

상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.

본 발명의 전동 벨트용 풀리에 의하면, 전동 벨트가 풀리 본체 위에서 치우쳤을 때, 이 풀리 본체를 축 하중 방향에서 고저차가 생기도록 경사지게 할 수 있으며, 혹은 경사지게 함과 동시에 풀리 본체를 전동 벨트에 대해 엇비슷하게 놓여진 상태로 할 수 있어, 간단한 구조로 전동 벨트의 치우침 주행이나 사행을 신속하고 확실하게 해소할 수 있다.

따라서 평 풀리의 크라운을 완만하게 할 수 있으며, 또는 크라운이 없는 평 풀리의 사용도 가능하게 되어, 풀리의 설계가 용이해짐과 함께, 전동 벨트 심선의 장력 분포도 균등하게 안정된 것으로 되어, 전동 벨트의 내구성 향상, 전동 능력의 향상에 유리해진다.

또 전동 벨트용 풀리의 피봇을 상기 풀리 본체의 폭 중앙 부근에 배치함으로써, 전동 벨트를 풀리 본체의 폭 중앙 부근에 위치시켜 주행시키는 데 있어 유리해진다.

그리고 축 부재의 통 내면과 지지 봉에, 축 하중에 의해 서로 슬라이딩 자유롭게 접촉하는 평탄면이 핀(피봇)과 직교하도록 형성함으로써, 풀리 본체가 예기치 않게 요동하는 경우나 좌우로 미약하게 요동하는 헌팅의 발생을 방지하는 데 유리해진다.

더불어 피봇을 반구체로 구성함으로써 강도가 높아지므로, 피봇 주위로 요동하는 축 부재 및 풀리 본체를 지지하는 데 유리해진다.

본 발명의 벨트 전동 장치는, 상기 전동 벨트용 풀리가 전동 벨트에 장력을 부여하도록 장착되는 점에서, 전동 벨트에 대해 안정된 장력을 부여하면서 이 전동 벨트의 사행이나 치우침 주행을 방지할 수 있어, 전동 벨트의 전동 능력을 충분히 발휘시키는 데 유리해진다.

도 1은 본 발명에 관한 벨트 전동 장치의 측면도.
도 2는 본 발명에 관한 전동 벨트용 풀리를 나타내는 일부 단면으로 한 측면도.
도 3은 본 발명에 관한 전동 벨트용 풀리의 사용 상태를 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명에 관한 전동 벨트용 풀리의 사용 상태를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 관한 전동 벨트용 풀리의 사용 상태에 있어서 축 하중에 의해 축 부재에 회전 모멘트가 발생하는 것을 설명하는 도.
도 6은 본 발명에 관한 전동 벨트용 풀리의 사용 상태에 있어서, 전동 벨트가 치우쳤을 때의 풀리 본체의 회전 변위 상태를 나타내는 평면도.
도 7은 도 3의 VII 화살표 방향에서 본 그림.
도 8은 본 발명에 관한 전동 벨트용 풀리의 다른 사용 상태를 나타내는 정면도.
도 9는 도 8의 IX 화살표 방향에서 본 그림.
도 10은 변형예에 관한 풀리를 나타내는 도 3 대응도.
도 11은 변형예에 관한 풀리를 나타내는 도 4 대응도.
도 12는 도 10과는 다른 피봇 구성의 풀리를 나타내는 도 3 대응도.

이하 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1에 나타내는 벨트 전동 장치에 있어서, 1은 구동 풀리(평 풀리), 2는 종동 풀리(평 풀리)이다. 이 양 풀리(1, 2)에 전동 벨트(평 벨트)(3)가 감긴다. 전동 벨트용 풀리(4)는, 전동 벨트(3) 배면에 장착되며, 이로써 이 전동 벨트(3)에 장력이 부여된다.

풀리(4)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 전동 벨트(3)가 감기는 원통형의 풀리 본체(5)와, 이 풀리 본체(5)를 베어링(12)에 의해 회전 자유롭게 지지하는 통 모양의 축 부재(11)와, 풀리 본체(5) 및 축 부재(11)를 요동 자유롭게 지지하는 지지 수단(7)을 구비한다. 지지 수단(7)은 지지 봉(8)과 핀(9)(피봇)을 구비한다.

지지 봉(8)은, 설치부(8a)와, 이 설치부(8a)의 한 끝에 이어져 구성되는 지지부(8b)로 이루어진다. 설치부(8a)는, 당해 벨트 전동 장치가 장착되는 하우징 등의 지지체에 설치된다. 지지부(8b)는 통 모양 축 부재(11)의 통 구멍에 삽입된다. 지지부(8b)는, 단면 원형 봉의 직경 방향에 대응하는 D자형 부위를 절단하여 형성된 것이다. 이 D절단에 의해, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 지지부(8b)에는, 서로 평행으로 된 평탄한 슬라이딩면(8c, 8c)이 형성된다.

따라서, 지지부(8b)는 서로 대응하는 평탄한 슬라이딩면(8c, 8c)과, 이 슬라이딩면(8c, 8c)의 측부 둘레끼리를 연결하는 양쪽의 원호면을 구비하며, 단면 형상이 거의 직사각형 형상이다.

한편, 축 부재(11)의 통 구멍은, 지지 봉(8)의 지지부(8b) 단면 형상에 대응하여 단면이 거의 직사각형 형상으로 형성된다. 즉 축 부재(11)의 내면에는, 지지 봉(8)의 슬라이딩면(8c, 8c)이 슬라이딩 자유롭게 접촉하는 평탄한 슬라이딩면(11a, 11a)이 서로 대향하도록 형성된다. 또 이 슬라이딩면(11a, 11a)의 양 측부 둘레를 연결하는 양쪽의 원호면이 형성된다.

지지 수단(7)의 핀(9)은, 지지 봉(8)의 지지부(8b)에 형성된 관통 구멍에 끼워진다. 이 핀(9)의 양끝은 축 부재(11)에 형성된 지지 구멍에 끼워진다. 핀(9)은 풀리 본체(5)의 폭 중앙 부근에 배치되며, 지지 봉(8)의 슬라이딩면(8c)에 직교한다.

이렇게, 지지 봉(8) 지지부(8b)의 양쪽 원호면과 축 부재(11) 통 구멍의 양쪽 원호면 사이에, 틈새(15, 15)가 형성된다. 이 틈새(15, 15)는 핀(9)을 축으로 하여 축 부재(11)가 풀리 본체(5)와 함께 요동하는 것을 허용한다. 따라서 상기 풀리 본체(5)는, 회전 중심 축(C1) 둘레로 회전 자유롭게, 또 회전 중심 축(C1)에 직교하는 피봇(C2)(핀(9)에 상당함) 둘레로 요동 자유롭게 지지된다.

상기 전동 벨트용 풀리(4)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 축 하중(전동 벨트의 장력에 의해 축 부재(11)에 걸리는 하중)(L)의 방향을 기준으로 하여 핀(9)을 벨트 주행 방향(A)의 뒤쪽으로 경도시킨 상태에서, 혹은 도 8에 나타내는 바와 같이, 그 핀(9)을 축 하중(L) 방향에 대해 직교된 상태에서 사용된다.

도 3에 나타내는 사용 형태에 있어서, 도 4에 나타내는 바와 같이 풀리 본체(5)의 폭 중앙 부근에 걸려있던 전동 벨트(3)가, 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 풀리 본체(5)의 중앙에서 그 한쪽으로 치우치는 것으로 가정한다. 이 때 축 하중은 핀(9)의 위치로부터 풀리 본체(5)의 한쪽으로 기울어 축 부재(11)에 작용하게 된다. 이로써 축 부재(11)에 핀(9)을 중심으로 하는 회전 모멘트가 작용하여, 이 축 부재(11)가 풀리 본체(5)와 함께 핀(9) 둘레로 회전한다.

도 5에 지지 봉(8)의 지지부(8b), 핀(9) 및 축 부재(11)를 나타낸다. 축 하중의 방향이 핀(9)과 평행일 때(L0일 때), 이 핀(9) 둘레의 회전 모멘트는 발생하지 않는다. 이에 반해 축 하중의 방향이 핀(9) 방향에 대해 각도 α만큼 기울어진 L일 때는, 분력 L1에 의해 핀(9) 둘레의 회전 모멘트가 발생한다. 이 회전 모멘트에 의해 축 부재(11)는 회전 변위된다. 상기 각도(α)는 축 하중(L)의 방향을 기준으로 하는 핀(9)의 경도각에 상당한다.

이렇게, 도 3 및 도 4의 경우는 축 하중(L)에 의해, 풀리 본체(5)가 경도된 핀(9) 둘레로 회전 변위된다. 이로써, 풀리 본체(5)는 도 6(평면도)에 나타내는 바와 같이 전동 벨트(3)가 치우쳐온 쪽이 벨트 주행 방향의 앞쪽으로 되도록 이 전동 벨트(3)에 대해 엇비슷하게 놓인 상태로 된다. 이와 함께 도 7(도 3의 VII 화살표 방향에서 본 도)에 나타내는 바와 같이, 전동 벨트(3)가 치우쳐온 쪽이 낮고, 반대쪽이 높아지도록 축 하중(L) 방향에서 경사진다. 도 3, 도 6 및 도 7에서는, 풀리 본체(5)가 회전 변위된 상태를 2점 쇄선으로 나타낸다.

따라서, 전동 벨트(3)에는, 풀리 본체(5)가 엇비슷하게 놓인 상태로 됨에 따른 돌아오려는 힘(치우침을 되돌리려는 힘)과, 풀리 본체(5)가 경사짐에 따른 돌아오려는 힘이 작용한다. 이로써 전동 벨트(3)의 당해 치우침이 방지된다. 즉 전동 벨트(3)는, 풀리 본체(5)가 엇비슷하게 놓이면서 경사진 것에 의한 돌아오려는 힘과, 당해 벨트 전동 장치의 특성에 의해 전동 벨트(3)에 작용하는 치우침의 힘이 균형을 이루는 위치에서 주행하게 된다. 설령 전동 벨트(3)가 크게 치우치는 경우가 있더라도, 이 전동 벨트(3)는 상기 돌아오려는 힘과 치우치려는 힘이 균형을 이루는 위치로 되돌려진다.

또 상술한 바와 같이 핀(9)을 경도시킨 상태로 하면, 지지 봉(8) 및 통 모양 축 부재(11)의 슬라이딩면(8c, 11a)이 축 하중에 의해 접촉하여, 이 양 슬라이딩면(8c, 11a) 사이에 적당한 슬라이딩 저항이 작용한다. 따라서 전동 벨트(3)가 풀리 본체(5)의 중앙 부근을 주행할 때에, 풀리 본체(5)가 전동 벨트(3)의 주행 진동 등에 의해 미소 요동하는 것을 피할 수 있다. 이와 함께, 전동 벨트(3)에 치우침이 발생했을 때, 풀리 본체(5)가 과민하게 반응하여 회전 변위되며, 이로써 풀리 본체(5)가 좌우로 미약하게 요동하는 헌팅의 발생이 방지된다.

도 8에 나타내는 사용 형태에 있어서는, 전동 벨트(3)가 풀리 본체(5)의 한쪽으로 치우쳤을 때, 도 9(도 8의 IX 화살표 방향에서 본 도)에 나타내는 바와 같이, 축 하중에 직교하는 핀(9)을 중심으로 풀리 본체(5)가 축 부재(11)와 함께 회전 변위된다. 그 결과, 풀리 본체(5)는 전동 벨트(3)가 치우쳐온 쪽이 낮고, 반대쪽이 높아지도록 축 하중(L)의 방향에서 경사진다.

따라서, 전동 벨트(3)에는, 풀리 본체(5)가 경사짐에 따른 되돌아오려는 힘이 작용한다. 이로써 전동 벨트(3)의 당해 치우침이 방지된다. 즉 전동 벨트(3)는, 풀리 본체(5)가 경사짐에 의한 되돌아가려는 힘과, 당해 벨트 전동 장치의 특성에 의해 전동 벨트(3)에 작용하는 치우침의 힘이 균형을 이루는 위치에서 주행하게 된다. 설령 전동 벨트(3)가 크게 치우치는 경우가 있더라도, 이 전동 벨트(3)는 상기 돌아오려는 힘과 치우치려는 힘이 균형을 이루는 위치로 되돌려진다.

상기 실시예와 같이, 풀리(4)를 텐션 풀리로서 사용하면, 전동 벨트(3)에 안정된 장력을 부여할 수 있어, 전동 벨트(3)의 전동 능력을 충분히 발휘시키는 데 유리해진다.

여기서 풀리 본체(5)의 외주면에는 완만한 크라우닝 가공을 하도록 해도 된다. 크라우닝의 곡률이 완만하다면, 전동 벨트(3)에 커다란 부하가 걸리는 것을 피할 수 있다.

또 풀리 본체(5)의 양측 둘레에 플랜지를 구성시켜, 전동 벨트(3)에 이상 외부 힘이 작용했을 때의 탈락을 방지하도록 해도 된다. 상술한 바와 같이, 전동 벨트(3)의 치우침 주행이나 사행은 풀리 본체의 회전 변위에 의해 방지되므로, 전동 풀리가 플랜지에 접촉하는 일은 거의 없다. 따라서 전동 벨트(3) 측면의 마모나 심선의 파손이 발생하는 일이 없다.

또 상기 실시예에서는, 풀리(4)를 텐션 풀리로 이용하지만, 전동 벨트의 길이, 접촉각의 조절, 벨트 주행 방향의 변경 등 전동 장치의 다른 용도에 이용하도록 해도 된다.

(변형예)

상기 실시예에서는 피봇(C2)을, 지지 봉(8)에 형성된 관통 구멍에 끼워진 핀(9)으로 구성한다. 본 변형예의 상기 피봇(C2)은 도 10, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 지지 봉(8)의 2 개 슬라이딩면(8c, 8c) 상에 각각 형성되며, 그 각 슬라이딩면(8c, 8c)에서 돌출되는 반구형 볼록부(반구체)(91, 91)로 구성해도 된다.

또 도 12에 나타내는 바와 같이 각 슬라이딩면(8c)에서 돌출되는 반구체는, 상기 각 슬라이딩면(8c)에 오목 형성된 홈에 구형체(92, 92)를 끼움으로써 구성해도 된다.

피봇(C2)을 반구체(91, 92)로 구성했을 때는, 핀(9)의 경우와 동일한 기능이 얻어지는 한편, 피봇(C2)의 강도가 높아지는 점에서 축 부재(11) 및 풀리 본체(5)의 지지 강도가 높아진다는 이점이 있다.

또 상기 지지 봉(8)에 관통 구멍이 형성되지 않으므로, 지지 봉(8)의 축 강도도 높아진다. 여기서 도시는 생략하지만, 상기 지지 봉(8)의 2 개 슬라이딩면(8c, 8c) 각각으로부터 돌출되는 원통형 볼록부를 형성하거나, 또는 슬라이딩면(8c)에 오목 형성된 홈에 원주형 핀을 끼우거나 하여, 지지 봉(8)에 관통 구멍을 형성하지 않는 구성으로 해도 된다.

또한 반구체(91, 92)나 상기 원주형 핀은, 지지 봉(8)에 형성하는 대신, 축 부재(11)에 형성해도 된다.

1 : 구동 풀리 2 : 종동 풀리
3 : 전동 벨트 4 : 전동 벨트용 풀리
5 : 풀리 본체 7 : 지지 수단(지지 부재)
8 : 지지 봉 8c, 11a : 슬라이딩면(평탄면)
9 : 핀(피봇) 11 : 축 부재(지지 부재)
91 : 반구형 볼록부(반구체) 92 : 구(반구체)
A : 벨트 주행 방향 C1 : 회전 중심 축
C2 : 피봇 L : 축 하중

Claims (6)

1. 전동 벨트가 감기는 원통형의 풀리 본체와,
   상기 풀리 본체를 회전 자유롭게 지지하는 통 모양의 축 부재와,
   상기 축 부재에 삽입되는 지지 봉을 가지고 또한 상기 축 부재를 상기 풀리 본체와 함께 이 축 부재와 직교하는 피봇 주위로 요동 자유롭게 지지하는 지지 부재를 구비하고,
   상기 축 부재의 통 내면과 상기 지지 봉에는 각각, 상기 피봇과 직교하는 평탄면이 형성되고,
   상기 피봇은, 상기 전동 벨트의 장력에 의해 작용하는 축 하중의 방향을 기준으로 하여, 상기 전동 벨트가 상기 풀리 본체에 접촉하여 주행하는 방향의 앞쪽으로 경도되고, 그 경도각이 0도 초과 90도 미만의 각도범위로 설정되고,
   상기 축 부재 및 지지 봉에 형성된 평탄면은, 상기 축 하중의 방향에 대하여, 0도 초과 90도 미만의 각도범위로 교차하는 것과 더불어, 상기 축 부재에 걸리는 상기 축 하중에 의해 서로 슬라이딩 자유롭게 접촉하는 것을 특징으로 하는 전동 벨트용 풀리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지 부재는, 상기 지지 봉의 평탄면으로부터 돌출하도록 설치되고 또한 상기 피봇을 구성하는 핀을 더 구비하고,
   상기 핀은, 상기 축 부재의 평탄면에 대해 걸어 맞춰져 있는, 전동 벨트용 풀리.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지 부재는, 상기 지지 봉의 평탄면으로부터 돌출하도록 설치되고 또한 상기 피봇을 구성하는 반구체를 더 구비하고,
   상기 반구체는, 상기 축 부재의 평탄면에 대해 걸어 맞춰져 있는, 전동 벨트용 풀리.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 축 부재 및 지지 봉에 형성된 평탄면은, 상기 풀리 본체의 폭 방향의 전역에 걸쳐 퍼져있는, 전동 벨트용 풀리
5. 제 1 항 내지 제 3 항에 기재된 전동 벨트용 풀리가 전동 벨트에 장력을 부여하도록 장착되는, 벨트 전동 장치.
6. 제 4 항에 기재된 전동 벨트용 풀리가 전동 벨트에 장력을 부여하도록 장착되는, 벨트 전동 장치.

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