KR20160148576A - 풀리 조립체를 위한 재사용 가능 더스트 캡 - Google Patents

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앤소니 유진 라누티
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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Abstract

부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림하기 위한 더스트 캡이 개시된다. 더스트 캡은 공구에 의해 부재의 개구로부터 제거 가능하다. 더스트 캡은 몸체와 탄성중합체 부분을 포함한다. 몸체는 외주부, 내부면, 외부면, 및 외부면을 따라서 배치된 오목부를 형성한다. 오목부는 공구의 일부를 수용하도록 형상화된다. 탄성중합체 부분은 몸체의 외주부 주위에 위치된다. 탄성중합체 부분은 몸체 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림이 가능하다.

Description

풀리 조립체를 위한 재사용 가능 더스트 캡{REUSABLE DUST CAP FOR A PULLEY ASSEMBLY}
본 발명은 개괄적으로 풀리 조립체의 개구와 밀봉식으로 맞물림하는 더스트 캡에 관한 것이고, 특히 재사용 가능 더스트 캡에 관한 것이다.
구동 풀리들(전방측 및 후방측 모두), 아이들 풀리, 및 텐셔너 풀리와 같은 풀리들은 차량에서 사용될 수 있다. 특히, 이러한 풀리들은 구동 시스템의 벨트를 구동하거나 또는 벨트에 장력을 제공하도록 사용될 수 있다. 벨트 구동 시스템은 구동 풀리와 하나 이상의 아이들 풀리뿐만 아니라 무단 벨트(endless belt)를 포함할 수 있다. 풀리들은 벨트 맞물림 표면을 가지는 풀리 외피 또는 몸체를 각각 포함할 수 있다. 무단 벨트는 각 풀리 외피의 벨트 맞물림 표면 둘레에 일렬로 배치된다.
각 풀리는 풀리 외피의 보어 내에 위치될 수 있는 하나 이상의 베어링을 또한 포함할 수 있다. 때때로, 예를 들어, 먼지, 모래, 소금 또는 진흙과 같은 오염물이 베어링에 들어갈 수 있다. 이러한 오염물은 베어링의 마모를 증가시키고 수명을 단축시킬 수 있다. 그러므로, 더스트 캡 또는 커버는 오염물이 풀리 몸체의 보어에 들어가는 것을 실질적으로 방지하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 더스트 캡들의 일부 형태는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 형태의 플라스틱 더스트 캡들은 전형적으로 먼지 또는 다른 오염물이 베어링 외피의 보어에 들어가는 것을 가능하게 하는 절단부(cutout) 또는 다른 개구들을 가진다.
현재 이용 가능한 일부 다른 형태의 더스트 커버들은 강과 같은 금속 재료로 형성될 수 있다. 이러한 형태의 금속 더스트 캡들은 오염물이 풀리 몸체의 보어에 들어가는 것을 실질적으로 방지한다. 그러나, 금속 더스트 캡들은 비교적 큰 설치력(installation force)을 요구할 수 있어, 이러한 형태의 더스트 캡들을 설치하는 것을 어렵게 한다. 더욱이, 이러한 형태의 금속 더스트 캡들은 때때로 제거 공정 동안 풀리 몸체 내에 위치된 베어링 레이스를 손상시키거나 또는 구멍을 낼 수 있다. 결론적으로, 금속 더스트 캡들은 전형적으로 풀리 몸체로부터 제거될 때 훼손된다.
다른 형태의 더스트 캡들은 금속성 몸체와, 밀봉 배리어로서 작용하는 고무의 오버몰딩된 층을 가질 수 있다. 이러한 오버몰딩된 형태의 더스트 캡들은 고무의 오버몰딩된 층이 없는 금속 더스트 캡과 비교할 때 더욱 용이하게 설치할 수 있다.
그러나, 이러한 오버몰딩된 더스트 캡들은 마찬가지로 결점을 또한 가진다. 예를 들어, 오버몰딩된 더스트 캡들은 재사용할 수 없다. 특히, 이러한 오버몰딩된 더스트 캡들은 풀리 몸체로부터 오버몰딩된 더스트 캡의 제거 동안 구멍이 나는 중앙의 고무 부분을 포함한다. 더욱이, 이러한 오버몰딩된 더스트 캡들은 운반 동안 쉽게 손상될 수 있다. 따라서, 오버몰딩된 더스트 캡들은 전형적으로 풀리 몸체와 별개로 운반될 필요가 있다.
따라서, 전술한 결점을 극복하는 풀리 조립체를 위한 개선된 더스트 캡에 대한 필요성이 존재한다.
재사용 가능 더스트 캡이 개시된다. 하나의 접근 방법에서, 더스트 캡은 회전 가능한 부재의 보어를 밀봉하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 더스트 캡은 보조 구동 시스템을 위한 풀리 조립체의 보어를 밀봉하도록 사용될 수 있다.
하나의 실시예에서, 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림하기 위한 더스트 캡이 개시된다. 더스트 캡은 공구에 의해 부재의 개구로부터 제거 가능하다. 더스트 캡은 몸체와 탄성중합체 부분을 포함한다. 몸체는 외주부, 내부면, 외부면, 및 외부면을 따라서 배치된 오목부(recess)를 형성한다. 오목부는 공구의 일부를 수용하도록 형상화된다. 탄성중합체 부분은 몸체의 외주부 주위에 위치된다. 탄성중합체 부분은 몸체 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림이 가능하다.
공구는 부재의 개구로부터 더스트 캡의 제거 동안 작업자에 의해 사용될 수 있다. 특히, 더스트 캡은 더스트 캡의 몸체 또는 탄성중합체 부분에 대한 임의의 상당한 변형 또는 손상없이 개구로부터 제거될 수 있다. 그러므로, 더스트 캡은 여러번 수동으로 설치되고 이어서 개구로부터 제거될 수 있다. 다시 말하면, 오목부는 더스트 캡을 재사용 가능하도록 할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 회전 가능 조립체가 개시된다. 회전 가능 조립체는 개구를 형성하는 관통 보어를 갖는 회전 가능 부재와, 더스트 캡을 포함한다. 더스트 캡은 공구에 의해 부재의 개구로부터 제거 가능하다. 더스트 캡은 몸체와, 탄성중합체 부분을 포함한다. 몸체는 외주부, 내부면, 외부면, 및 외부면을 따라서 배치된 오목부를 형성한다. 오목부는 공구의 일부를 수용하도록 형상화된다. 탄성중합체 부분은 몸체의 외주부 주위에 위치된다. 탄성중합체 부분은 몸체 부재의 개구와 밀봉적으로 결합 가능하다.
또 다른 실시예에서, 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림하기 위한 더스트 캡이 개시된다. 더스트 캡은 부재의 개구로부터 제거 가능하다. 더스트 캡은 몸체와 탄성중합체 부분을 포함한다. 몸체는 외주부와, 외부면을 따라서 배치된 애퍼처를 형성한다. 탄성중합체 부분은 몸체의 외주부 주위에 위치되고, 외향하여 연장하는 돌출부를 형성한다. 외향하여 연장하는 돌출부는 몸체의 애퍼처에 의해 수용되고, 파지면(grasping surface)을 제공한다. 탄성중합체 부분은 몸체 부재의 개구와 밀봉적으로 맞물림된다. 외향하여 연장하는 돌출부는 작업자가 파지할 수 있는 표면을 제공한다. 그러므로, 더스트 캡이 개구로부터 제거될 때, 외향하여 연장하는 돌출부는 작업자가 파지하여 당길 수 있는 당김 탭으로서 기여한다.
도 1은 보조 구동 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 보조 구동 시스템에서 사용하기 위한, 더스트 캡을 포함하는 풀리 조립체의 실시예의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 풀리 조립체의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 풀리 조립체의 일부의 확대도이다.
도 5는 탄성중합체 재료의 일부가 제거된, 도 2에 도시된 더스트 캡의 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 더스트 캡의 또 다른 사시도이다.
도 7은 더스트 캡의 대안적인 실시예의 측단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 구역 8의 확대도이다.
도 9는 도 7에 도시된 더스트 캡의 사시도이다.
도 10은 더스트 캡의 또 다른 실시예의 정면도이다.
도 11은 라인 11-11을 따라서 취한 도 10에 도시된 더스트 캡의 단면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 더스트 캡의 사시도이다.
다음의 상세한 설명은 실시예가 별도로 첨부된 도면에 추가로 예시된 본 발명의 일반적인 원리를 설명할 것이다. 도면에서, 유사한 도면부호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타낸다.
이제, 도 1을 참조하면, 예를 들어, 차량의 내연기관의 보조 구동 시스템(10)이 예시된다. 보조 구동 시스템(10)은 도 1에 도시되지 않은 다수의 액세서리들을 구동하도록 사용되는 무단 벨트(30)를 포함한다. 대신에, 액세서리들은 다수의 풀리 조립체들에 의해 도 1에서 개략적으로 표현된다. 특히, 도 1은 크랭크 풀리 조립체(12), 팬/물 펌프 풀리 조립체(14), 교류발전기 풀리 조립체(16), 파워 스티어링 풀리 조립체(18), 아이들 풀리 조립체(20), 및 텐셔너 풀리 조립체(22) 둘레에 일렬로 배치된 벨트(30)를 도시한다.
다양한 액세서리들은 벨트(30)에 의해 그 자체가 회전되는 풀리 조립체(14, 16, 18, 20 및 22)들의 사용을 통하여 구동된다. 설명의 목적을 위하여, 이하에서는 교류발전기 풀리 조립체(16)에 초점이 맞춰진다. 교류발전기 풀리 조립체(16)가 다음에 설명될지라도, 통상의 기술자는 개시된 더스트 캡(도면부호 '56'으로서 도 2에 도시됨)이 다른 풀리 조립체(12, 18, 20) 중 임의의 것에도 마찬가지로 이용될 수 있다는 것을 예측할 것이다. 아울러, 본 명세서에서 개시된 실시예들이 보조 구동 시스템을 위한 풀리 조립체의 부분으로서 더스트 캡을 개시하지만, 실시예들이 사실상 단지 예시적이라는 것으로 이해하여야 한다는 것을 또한 유념하여야 한다. 통상의 기술자는 개시된 더스트 캡이 다양한 다른 적용에 역시 사용될 수 있으며, 임의의 형태의 부분에 대한 밀봉을 제공하도록 사용될 수 있다는 것을 용이하게 예측할 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 개시된 더스트 캡은 텐셔너 아암과 같은 비회전성 부분에서 사용될 수 있다. 텐셔너 아암은 전후로 진동할 수 있지만 회전하지 못한다. 확실히, 통상의 기술자는 개시된 더스트 캡이 회전 가능하거나 또는 진동 구성요소에서 사용하는 것으로 한정되지 않고, 고정 환경에 역시 사용될 수 있다는 것을 예측할 것이다.
이제, 도 2 및 도 3을 참조하면, 교류발전기 풀리 조립체(16)는 벨트(30)(도 1에 도시된)로부터 액세서리(즉, 교류발전기)의 입력축(32)으로 입력 토크를 선택적으로 전달하도록 사용될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 예시적인 실시예에서, 풀리 조립체(16)는 입력축(32)과 결합 가능한 허브(40), 스페이서(42), 롤러 베어링(43), 니들 베어링(44), 트러스트 베어링(45), 클러치 액튜에이터(48), 하나 이상의 편향 부재(50), 슬리브(52), 리테이너 링(54) 및 더스트 캡(56)을 포함하며, 이러한 것들은 풀리 몸체(62)의 보어(60) 내에 모두 수용된다. 허브(40)는 관통 보어(58)를 형성할 수 있다. 허브(40)는 입력축(32)에 맞물려서, 허브(40)가 입력축(32)을 중심으로 자유롭게 회전하는 것을 방지할 수 있다. 허브(40)는 예를 들어 우드러프 키(Woodruff key)(도시되지 않음)와 같은 2개의 회전 요소들 사이에 토크 전달을 허용하기 위한 임의의 공지된 접근 방식을 사용하여 입력축(32)에 맞물릴 수 있다.
풀리 몸체(62)는 허브(40)를 둘러싸며, 풀리 보어(60)는 풀리 몸체(62)가 허브(40)를 중심으로 회전할 수 있는 크기이다. 풀리 몸체(62)는 회전축(A-A)을 중심으로 회전할 수 있다. 풀리 몸체(62)는 또한 벨트(30)를 맞물림하는 외주부 벨트 맞물림 표면(70)을 포함할 수 있다(도 1). 벨트 맞물림 표면(70)은 벨트(30) 상의 대응하는 리브들과 그루브들(도시되지 않음)에 짝을 이루는 V-형상 리브들과 그루브들을 포함하도록 외형화될 수 있다. 비록 도 2가 벨트 맞물림 표면(70)을 따라서 위치된 V-형상 리브들을 도시하였을지라도, 톱니들, 평탄 또는 둥근 리브들 및 그루브들과 같은 다른 특징부들이 마찬가지로 벨트(30)를 맞물림하도록 사용될 수 있다.
슬리브(52)는 계단 구성을 가지는 관통 보어(80)를 포함할 수 있다. 특히, 보어(80)는 제1 섹션(82)과 제2 섹션(84)을 포함할 수 있으며, 제1 섹션(82)은 보어(80)의 제2 섹션(84)과 비교할 때 더 큰 지름을 가진다. 단차부(step)(86)는 보어(80)의 제1 섹션(82)과 제2 섹션(84) 사이에 천이부를 형성할 수 있다. 보어(80)의 제1 섹션(82)은 편향 부재(50)들의 적어도 일부를 수용하는 크기일 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 비제한적인 실시예에서, 편향 부재(50)들은 다수의 접시 와셔(Belleville washer)들로서 도시된다. 그러나, 축방향으로 힘을 발휘하도록 구성된 예를 들어 웨이브 또는 스파이럴 압축 스프링과 같은 임의의 형태의 편향 부재가 마찬가지로 사용될 수 있다.
보어(80)의 제2 섹션(84)은 부싱(68)뿐만 아니라 더스트 캡(56)을 수용하는 크기일 수 있다. 부싱(68)은 보어(80)의 제2 섹션(84) 내로 압입될 수 있다. 더스트 캡(56)은 슬리브(52)의 개구(88) 내에 수용될 수 있다. 특히, 슬리브(52)의 개구(88)는 슬리브(52)의 외부면(89)를 따라서 위치될 수 있다(도 3). 슬리브(52)의 일부의 확대도인 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 슬리브(52)의 개구(88)는 허브(40)의 축(A-A)을 향해 내향하여 연장하는 립(90)(lip)을 형성할 수 있다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 클러치 액튜에이터(48)는 클러치 액튜에이터(48)의 적어도 일부의 회전 움직임의 결과로서 축방향으로 확장하는 경사로 구성(ramp construction) 또는 롤러 경사로 구성(즉, 그 또 다른 구성 요소로부터 더 먼 위치로 교류발전기 풀리 조립체(16)의 회전축(A-A)을 따라서 병진 가능한 적어도 하나의 구성 요소를 가지는)을 포함할 수 있다. 축방향 확장은 전형적으로 경사진 특징부 위에서 또는 이를 따라서 움직이거나, 또는 경사진 특징부 위에서 또는 이를 따라서 롤링 요소의 움직임에 응답하여 움직이는 하나의 구성 요소의 결과이다.
도 2 및 도 3의 실시예에서의 클러치 액튜에이터(48)는 상부 경사로 구성 요소(94), 하부 경사로 구성 요소(98), 및 그 사이에 봉입된 하나 이상의 롤러 요소(100)들을 포함한다. 롤러 요소(100)들은 실린더, 볼들, 거의 원뿔형 원통체들 등일 수 있다. 상부 경사로 구성 요소(94)는 대체로 편향 부재(50)들에 인접하여 위치된다. 하부 경사로 구성 요소(98)는 상부 경사로 구성 요소(94)와 트러스트 베어링(45) 사이에 위치될 수 있다. 본 명세서에서 상부 및 하부는 지면(page)의 배향에 대하여 도 3에 도시된 바와 같이 풀리 조립체(16)의 구성 요소들의 위치들에 관련하여 사용된다. 용어 상부 및 하부는 마찬가지로 다른 도면들에 적용할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 더스트 캡(56)은 슬리브(52)의 개구(88)를 밀봉하도록 사용될 수 있으며, 이에 의해 오염물이 풀리 몸체(62)의 내부에 들어가는 것을 상당히 또는 완전히 방지한다. 따라서, 더스트 캡(56)은 니들 베어링(44) 및 트러스트 베어링(45)과 같은, 풀리 몸체(62)의 보어(60) 내에 수용된 구성 요소들을 오염물로부터 보호하도록 일반적으로 사용된다. 도 3 및 도 4가 슬리브(52)의 개구(88)를 밀봉하는 더스트 캡(56)을 도시하였지만, 더스트 캡(56)이 또한 풀리 조립체(16)의 다른 개구들을 밀봉하는 크기일 수 있다는 것을 통상의 기술자가 예측할 것이라는 것을 유념하여야 한다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 더스트 캡(56)은 풀리 몸체(62)(도 3에 도시된)의 개구(110)를 밀봉하도록 사용될 수 있으며, 더스트 캡(56)은 리테이너 링(54) 위에 안착될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 더스트 캡(56)은 몸체 부분(120)과 탄성중합체 부분(122)을 포함할 수 있다. 도 4 내지 도 6에 도시된 실시예에서, 몸체 부분(120)은 플라스틱으로 구성될 수 있다. 그러나, 다음에 더욱 상세하게 설명되는 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같은 대안적인 실시예에서, 몸체 부분(120)은 금속 재료로 구성될 수 있다. 도 4 내지 도 6을 다시 참조하여, 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)의 플라스틱은 풀리 조립체(16)로부터 더스트 캡(56)을 설치하고 제거하는 것이 더스트 캡(56)을 실질적으로 소성적으로 변형시키지 않도록 충분히 유연할 수 있다. 요구된 가요성을 갖는 플라스틱의 일부 예들은 약 30% 이하의 유리 함량을 갖는 나일론 6/6, 나일론 6, 나일론 4/6, 또는 용융점이 그 위에 몰딩되는 탄성중합체 부재보다 큰 임의의 플라스틱 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
도 5를 참조하면, 탄성중합체 부분(122)의 일부는 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)의 외주부(128)을 드러내기 위하여 제거되었다. 도시된 바와 같은 예시적인 실시예에서, 더스트 캡(56)의 외주부(128)는 실질적으로 둥글거나 원형이다. 도 5 및 도 6을 참조하여, 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)은 내부면(130), 외부면(132), 립(134), 결합 특징부(engagement feature)(136), 및 보강 버튼(138) (stiffening button)을 또한 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 더스트 캡(56)의 내부면(130)은 슬리브(52)의 개구(88)를 향하거나 개구에 의해 수용될 수 있으며, 더스트 캡(56)이 풀리 조립체(16)에 설치되면, 더스트 캡(56)의 외부면(132)은 보일 수 있다. 립(134)은 더스트 캡(56)의 내부면(130)을 향해 돌출하고, 이에 의해 허브(40)의 단부 표면(142)을 대체로 마주할 수 있는 단부 표면(140)을 생성한다. 일 실시예에서, 결합 특징부(136)는 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)의 외부면(132)을 따라서 중앙 위치에 배치될 수 있다. 결합 특징부(136)는 공구(도시되지 않음)의 일부를 수용하도록 구성된 내향 연장 그루브 또는 오목부(144)를 형성한다. 공구는 풀리 조립체(16)로부터 더스트 캡(56)을 제거하도록 작업자에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 특별히 참조하여, 오목부(144)는 일자 드라이버(도시되지 않음)의 단부를 수용하도록 구성된 대체로 길이 방향 슬롯으로서 형상화된다. 비록 오목부(144)가 일자 드라이버의 단부를 수용하도록 길이 방향 슬롯으로서 도면에 도시되었을지라도, 통상의 기술자는 오목부(144)가 다양한 공구들을 수용하도록 형상화될 수 있다는 것을 용이하게 예측할 것이다. 예를 들어, 오목부(144)는 십자 드라이버(Philips head screwdriver) 또는 육각 헤드 키(hex key)를 수용하도록 형상화될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 더스트 캡(56)이 설치되어 슬리브(52)의 개구(88)를 밀봉하면, 작업자는 이어서 맞물림 특징부(136)를 사용하여 개구로부터 더스트 캡(56)을 제거할 수 있다. 특히, 슬리브(52)의 개구(88)로부터 더스트 캡(56)을 제거하기 위하여, 작업자는 더스트 캡(56)의 오목부(144) 내로 공구(예를 들어, 일자 드라이버)를 삽입할 수 있다. 결합 특징부(136)는 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120) 또는 탄성중합체 부분(122)에 대한 어떠한 실질적인 변형 또는 손상없이 슬리브(88)의 개구로부터 더스트 캡(56)이 제거되는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 더스트 캡(56)은 여러번 수동으로 설치되고 이어서 슬리브(52)의 개구(88)로부터 제거될 수 있다. 다시 말하면, 맞물림 특징부(136)는 더스트 캡(56)을 재사용 가능하도록 할 수 있다.
보강 버튼(138)은 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)의 외부면(132)을 따라서 오목부(144) 반대편에 위치된다. 보강 버튼(138)은 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)의 오목부(144)에 대한 보강 및 구조적 지지를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 맞물림 특징부(136) 또는 보강 버튼(138)은 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)을 생성하도록 사용된 플라스틱 사출기(도시되지 않음)의 다이 내에 삽입될 수 있다. 인서트는 맞물림 특징부(136) 또는 보강 버튼(138)을 형성하는데 필요한 몰딩 특징부들을 포함할 수 있다. 인서트는 다이로부터 제거되고, 맞물림 특징부(136)를 주문 제작하기 위하여 다른 인서트로 교체될 수 있다. 예를 들어, 일자 드라이버를 수용하기 위한 길이 방향 오목부를 형성하는 인서트는 제거되고 육각 헤드 키를 수용하도록 형상화된 오목부를 형성하는 인서트로 교체될 수 있다.
계속해서, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 몸체의 외주부(128)를 둘러싸고, 슬리브(52)의 개구(88)와 밀봉적으로 맞물림하도록 구성된다. 하나의 비제한적인 실시예에서, 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 용융 가능한 열가소성 탄성중합체(TPE)로 형성될 수 있다. 하나의 상업적으로 이용 가능한 TPE의 예는 미합중국 Texas, Houston에 소재한 ExxonMobil Chemical Company에 의해 제조되고 SANTOPRENE™이라는 상표하에서 판매되는 것이다.
탄성중합제 재료는 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)에 힘이 적용될 때 비교적 용이하게 탄성 변형하도록 구성될 수 있고, 이에 의해, 슬리브(52)의 개구(88) 내에서 더스트 캡(56)을 작업자가 수동으로 설치하는 것을 가능하게 한다. 특히, 설치 동안, 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 더스트 캡(56)이 개구(88) 내에 안착되기 전에 개구(88)의 립(90) 주위에서 탄성적으로 변형할 수 있다. 특히, 탄성중합체 부분(122)의 외주부(152) 주위를 따라서 위치된 밀봉 비드(150)는 슬리브(52)의 개구(88) 주위에 위치된 립(90) 위에 끼워지도록 탄성적으로 변형할 수 있다. 더스트 캡(56)의 밀봉 비드(150)는 이어서 설치 후에 슬리브(52)의 개구(88) 내에 안착된다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 밀봉 비드(150)는 슬리브(52)의 개구(88)와 밀봉적으로 맞물림한다. 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 밀봉 비드(150)에 인접하여 위치된 립(154)을 또한 포함할 수 있다. 립(154)은 슬리브(52)의 개구(88) 주위에 위치된 립(90)에 접하여 이를 밀봉적으로 맞물림하도록 구성된다. 따라서, 탄성중합체 부분(122)의 밀봉 비드(150)와 립(154) 양쪽은 오염물이 슬리브(52)의 개구(88)에 들어가는 것을 실질적으로 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 밀봉 비드(150)와 립(154)을 포함하는 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)을 도시하고 있지만, 통상의 기술자는 밀봉을 위한 임의의 수의 특징부들과 구성들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 대안적인 실시예에서, 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 탄성중합체 부분(122)이 정적 표면과 동적 표면 사이를 밀봉하도록 사용될 수 있는 이중 립 구성(double lipped configuration)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 2개의 정적 표면들을 동시에 밀봉하는 이중 립 구성을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 탄성중합체 부분(122)은 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)에 오버몰딩될 수 있다. 오버 몰딩(over-molding)은 용융 가능한 탄성중합체가 몸체 부분(120)과 같은 강성의 구성요소 상에 직접 몰딩되는 공정이다. 통상의 기술자는 탄성중합체 부분(122)이 몸체 부분(120)에 오버몰딩되면, 플라스틱의 몸체 부분(120)이 탄성중합체 부분(122)의 용융 온도보다 높은 용융 온도를 포함하여야 하여서, 플라스틱 재료가 오버몰딩 공정 동안 거의 용융되지 않거나 열적으로 열화하지 않는다는 것을 용이하게 예측할 것이다.
몸체 부분(120)과 탄성중합체 부분(122)은 다양한 다른 접근 방식을 사용하여 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같은 실시예에서, 탄성중합체 부분(122)은 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)에 화학적으로 결합된다. 대안적으로 또는 화학적 결합에 추가하여, 더스트 캡(56)의 탄성중합체 부분(122)은 하나 이상의 파지 특징부들(도시되지 않음) 또는 회전방지 특징부들(도시되지 않음)에 의해 몸체 부분(120)에 기계적으로 또한 결합될 수 있다. 비록 오버몰딩 공정이 설명되었을지라도, 통상의 기술자는 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)에 탄성중합체 부분(122)을 부착하기 위하여 다른 접근 방식이 마찬가지로 사용될 수 있다는 것을 예측할 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 더스트 캡(56)의 몸체 부분(120)의 외주부(128)는 탄성중합체 부분(122)의 일부분을 수용하는 그루브(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
이제, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 더스트 캡(256)의 대안적인 실시예가 예시된다. 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같은 실시예와 유사하게, 더스트 캡(256)은 몸체 부분(220)과 탄성중합체 부분(222)을 포함할 수 있다. 몸체 부분(220)은 외주부(228), 내부면(230), 외부면(232), 립(234), 및 맞물림 특징부(236)를 형성한다. 립(234)은 더스트 캡(256)의 내부면(230)을 향하여 돌출한다. 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 탄성중합체 부분(222)은 몸체 부분(220)의 립(234)을 수용하도록 형상화된 오목부(240)를 포함한다. 그러므로, 탄성중합체 부분(222)은 기계적인 결합을 사용하여 더스트 캡(256)의 몸체 부분(220)에 결합된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 실시예에서, 더스트 캡(256)의 몸체 부분(220)은 금속 재료로 형성될 수 있다. 특히, 금속 재료는 몸체 부분(220)이 맞물림 특징부(236)를 생성하도록 이용되는 금속 성형 공정 동안 크랙되거나 그외에 파괴되지 않도록 충분히 가단성(malleable)일 수 있다. 요구된 가단성을 소유하는 금속 재료의 일부 예들은 American Iron and Steel Institute(AISI) 1008 강, AISI 1010 강, 및 아연 도금강을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같은 실시예와 유사하게, 맞물림 특징부(236)는 공구(도시되지 않음)의 일부를 수용하도록 구성된 내향 연장 그루브 또는 오목부(244)를 형성한다. 그러나, 통상의 기술자는 내향 연장 오목부(240)가 전형적으로 보다 짧은 높이를 포함하거나, 또는 시트 금속 성형 동안 마주치는 제한들로 인하여 도 2 내지 도 6에 도시된 더스트 캡(56)의 오목부(144)와 비교할 때 더 얕다는 것을 용이하게 예측할 것이다. 더욱이, 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 오목부(244)는 더스트 캡(256)의 몸체 부분(220)을 형성하는 시트 금속의 두께와 거의 동일한 내부 굽힘 반경(246)을 요구할 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 일부 실시예들에서, 특수한 공구 또는 주문 제작된 공구(도시되지 않음)는 풀리 조립체(16)(도 2)로부터 더스트 캡(256)을 제거하도록 작업자에 의해 요구될 수 있다. 오목부(244)는 예를 들어 일자 드라이버와 같은 일부 형태의 종래의 공구를 수용하기에 너무 얕을 수 있기 때문에, 주문 제작된 공구가 필요할 수 있다. 전술한 바와 같이, 더스트 캡(256)의 오목부(244)는 시트 금속 성형 제한때문에 일부 형태의 종래의 공구를 수용하는데 너무 얕을 수 있다.
도 10 내지 도 12는 더스트 캡(356)의 또 다른 실시예를 예시한다. 더스트 캡(356)은 몸체 부분(320)과 탄성중합체 부분(332)을 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 실시예에서, 몸체 부분(320)은 강과 같은 금속 재료로 구성될 수 있다. 몸체 부분(320)은 외주부(328), 내부면(330), 외부면(332), 립(334), 및 중앙 위치 구멍(338)을 형성한다. 립(334)은 더스트 캡(356)의 몸체 부분(320)의 내부면(330)을 향하여 돌출한다. 도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 탄성중합체 부분(332)은 몸체 부분(320)의 립(334)을 수용하도록 형상화된 오목부(340)를 포함한다. 그러므로, 탄성중합체 부분(332)은 기계적인 결합을 사용하여 더스트 캡(356)의 몸체 부분(320)에 결합된다.
더스트 캡(356)의 탄성중합체 부분(332)은 외향 연장 돌출부(336), 내부면(350), 및 외부면(352)을 형성한다. 탄성중합체 부분(332)의 외부면(352)은 대체로 몸체 부분(320)의 내부면(330)을 마주한다. 외향 연장 돌출부(336)는 탄성중합체 부분(332)의 외부면(352)을 따라서 배치되고, 더스트 캡(356)의 몸체 부분(320) 내에 위치된 애퍼처(338)에 수용된다. 도 11 및 도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 외향 연장 돌출부(336)는 더스트 캡(356)으로부터 돌출하고, 작업자가 파지할 수 있는 표면을 제공할 수 있다. 그러므로, 더스트 캡(356)이 풀리 조립체(16)(도 2)로부터 제거될 때, 외향 연장 돌출부(336)는 작업자가 파지하여 당길 수 있는 당김 탭으로서 기여한다. 특히, 작업자는 몸체 부분(320) 또는 탄성중합체 부분(332)에 어떠한 실질적인 변형도 유발함이 없이 풀리 조립체(16)로부터 더스트 캡(356)을 제거하도록 풀리 조립체(16)(도 2)로부터 먼 방향으로 외향 연장 돌출부(336)를 당길 수 있다. 그러므로, 더스트 캡(356)은 또한 재사용 가능하다.
도 1 내지 도 12를 개괄적으로 참조하면, 개시된 더스트 캡들은 어떠한 특별한 공구들에 대한 필요성없이 풀리 조립체(16)의 슬리브(52)의 개구(88) 내에 수동으로 각각 설치될 수 있다(즉, 작업자는 손으로 더스트 캡을 설치할 수 있다). 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같은 실시예들에서, 더스트 캡이 나중에 슬리브(52)의 개구(88)로부터 제거될 때, 작업자는 풀리 조립체(16)로부터 더스트 캡을 제거하기 위해 공구를 이용할 수 있다. 그러므로, 더스트 캡들은 몸체 부분 또는 탄성중합체 부분에 대한 어떠한 실질적인 변형 또는 손상없이 제거될 수 있다. 다시 말하면, 개시된 더스트 캡들은 재사용 가능하다. 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같은 실시예에서, 개시된 더스트 캡은 돌출부를 당기는 것에 의해 풀리 조립체(16)로부터 제거될 수 있다. 더욱이, 재사용 가능한 것에 더하여, 개시된 더스트 캡은 전형적으로 설치 동안 작업자에 의해 발휘되는 비교적 낮은 힘(약 89 뉴톤 또는 20 파운드)을 요구한다. 그러므로, 더스트 캡은 또한 설치 동안 대체로 변형되거나 또는 손상되지 않는다.
끝으로, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예들에서, 개시된 더스트 캡은 플라스틱으로 구성된다. 플라스틱 더스트 캡들은 운반 동안 풀리 조립체(16)에 설치될 수 있다. 풀리 조립체와 함께 더스트 캡을 운반하는 것은 비용을 감소시키고 차량에 대한 풀리 조립체(16)의 추후 연결을 단순화할 수 있다.
도면에 도시되고 전술한 본 발명의 실시예는 첨부 된 청구항들의 범위 내에서 만들어질 수 있는 많은 실시예를 예시한다. 더스트 캡의 다수의 다른 구성이 개시된 접근 방식의 이점을 취하는 것에 의해 생성될 수 있다는 것이 고려된다. 간단히 말해, 본원으로부터 나오는 특허의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 한정된다는 것이 출원인의 의도이다.

Claims (20)

  1. 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림하고, 공구에 의해 상기 부재의 개구로부터 제거 가능한 더스트 캡에 있어서,
    외주부, 내부면, 외부면, 및 상기 외부면을 따라서 배치되고 상기 공구의 일부를 수용하도록 형상화된 오목부를 형성하는 몸체; 및
    상기 몸체의 외주부 주위에 위치되고, 상기 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림이 가능한 탄성중합체 부분;을 포함하는, 더스트 캡.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는 플라스틱으로 형성되는, 더스트 캡.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 오목부는 일자 드라이버, 십자 드라이버 및 육각 헤드 키 중 하나의 단부를 수용하는, 더스트 캡.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 몸체는 상기 오목부 반대쪽의 상기 내부면을 따라서 배치된 보강 버튼을 형성하는, 더스트 캡.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 플라스틱은 약 30% 이하의 유리 함량을 갖는 나일론 6/6인, 더스트 캡.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 탄성중합체 부분은 상기 몸체에 오버몰딩되는, 더스트 캡.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 탄성중합체 부분은 상기 탄성중합체 부분의 외주부를 따라서 위치되는 밀봉 비드를 형성하는, 더스트 캡.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 탄성중합체 부분은 상기 밀봉 비드에 인접하여 위치된 립을 형성하는, 더스트 캡.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 몸체는 금속 재료로 형성되는, 더스트 캡.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 재료는 AISI 1008 강, AISI 1010 강, 아연도금 강 중 하나인, 더스트 캡.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 부분은 열가소성 탄성중합체(TPE)로 형성되는, 더스트 캡.
  12. 회전 가능 조립체에 있어서,
    개구를 형성하는 관통 보어를 갖는 회전 가능 부재; 및
    공구에 의해 상기 부재의 개구로부터 제거 가능한 더스트 캡;을 포함하며;
    상기 더스트 캡은:
    외주부, 내부면, 외부면, 및 상기 외부면을 따라서 배치되고 상기 공구의 일부를 수용하도록 형상화된 오목부를 형성하는 몸체; 및
    상기 몸체의 외주부 주위에 위치되고, 상기 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림되는 탄성중합체 부분;을 포함하는, 회전 가능 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 몸체는 플라스틱으로 형성되는, 회전 가능 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 오목부는 일자 드라이버, 십자 드라이버 및 육각 헤드 키 중 하나의 단부를 수용하는, 회전 가능 조립체.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 탄성중합체 부분은 상기 몸체에 오버몰딩되는, 회전 가능 조립체.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 탄성중합체 부분은 상기 탄성중합체 부분의 외주부를 따라서 위치되는 밀봉 비드를 형성하고, 상기 밀봉 비드는 상기 보어의 개구 주위에 위치된 립 위에 끼워지도록 탄성적으로 변형 가능한, 회전 가능 조립체.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 몸체는 금속 재료로 형성되는, 회전 가능 조립체.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 부분은 열가소성 탄성중합체(TPE)로 형성되는, 회전 가능 조립체.
  19. 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림하고, 상기 부재의 개구로부터 제거 가능한 더스트 캡에 있어서,
    외주부, 및 외부면을 따라서 배치된 애퍼처를 형성하는 몸체; 및
    상기 몸체의 외주부 주위에 위치되고, 외향 연장 돌출부를 형성하는 탄성중합체 부분;을 포함하며,
    상기 외향 연장 돌출부는 상기 몸체의 애퍼처에 의해 수용되고 파지면을 제공하고, 상기 탄성중합체 부분은 상기 부재의 개구와 밀봉식으로 맞물림되는, 더스트 캡.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 더스트 캡의 몸체는 금속 재료로 형성되는, 더스트 캡.
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