KR830000154B1 - 동력 전달장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

동력 전달장치

제1도는 두개의 풀리와 결합되어 있는 벨트를 보여주는 본 발명의 정(正) 구동 상태를 나타내는 종단면도.

제2도는 풀리의 확대된 부분 종단면도.

제3도는 무부하(無負荷) 상태하에서 풀리 주위에 감긴 벨트와 풀리와의 결합상태를 나타낸 확대된 부분 종단면도.

제4도는 제3도와 유사한 도면으로서 풀리와 벨트의 접합 상태를 나타낸 도면.

본 발명은 톱니형의 동력전달 벨트와 톱니형의 풀리로 된 동력 전달장치 및 이 장치에 사용되는 풀리를 특징으로 하는 가요성 구동벨트의 풀리로 된 동력 전달장치에 관한 것이다.

종래의 동력 전달장치는 벨트를 활용한 것으로서 이 벨트에 다수의 톱니와 홈을 횡 방향으로 형성하여 이들 톱니와 벨트의 홈이 교대로 맞물려 돌아가게 함으로서 구동 작용을 하게 한 것이다. 이러한 벨트와 풀리에 대하여 많은 고안이 나와 있으며, 특히 벨트와 풀리에 형성되는 톱니와 홈의 단면을 여하히 적절한 형상으로 설계하느냐에 대해서 상당히 연구가 되어온 바이다. 예를들자면 벨트에 특수한 배치를 한 곡선단면에 구동톱니를 비교적 간격이 좁게 형성하여 벨트의 톱니와 단단하게 접합되도록 풀리 톱니에 곡선 단면을 형성시킨 이 풀리 톱니 사이에 풀리홈을 형성시키고 이것들과 맞물리게 하여 작동되도록 하는 것도 있다. 톱니가 형성된 벨트가 풀리와 맞물리게 되면 벨트 톱니의 접합형태는 풀리에 형성된 톱니형태와 같은 것인데 풀리 톱니는 벨트가 풀리와 맞물려 움직일 때 벨트 톱니가 스쳐가는 풀리와 벨트 사이에 형성되는 체적에 상응한 크기를 가진다. 어떠한 벨트 톱니에 있어서 풀리 톱니의 접합형태를 도식(圖式)으로 결정할 수 있다. 풀리에 접합톱니를 사용함에 있어서 톱니 끝부분에 불필요하게 붙어 있는 물질을 제거함으로서 편차를 적게 하여 접합이 잘 되도록 해야 하는데 이때 벨트 톱니와 풀리 톱니가 모두 방해를 받지 않고 접합과 이탈이 될 수 있도록 해야 한다.

이러한 목적으로 인접 접합톱니 사이에 형성시킨 홈을 이후부터는“접합홈”이라 부르기로 한다. 또 다른 동력전달 벨트의 경우를 보면 이것은 비신장성요소로 된 것인데 이 요소의 한쪽에 톱니를 접착시킨 후 이 톱니를 보호재킷(jacket)용 직물로 피복시킨 것이며 톱니를 고무와 같은 탄성체로 만들고 벨트에는 톱니를 형성시킬 때 사용한 것과 동일하거나 유사한 보강층을 구성시켜 준 것이다. 네오프렌폴리우레탄 같은 탄성체를 사용하여 벨트를 많이 제조하고 있으며 이들 벨트는 벨트제조시 사용된 탄성체보다 높은 영률(Young's modulus)을 가지는 재질로 제조한 풀리 톱니와 맞물리도록 설계된 것이다.

종래의 톱니형 벨트는 톱니의 단면 형상이 거의가 꼭 사다리꼴로 된 것이며, 또한 공지의 랙톱니(rack tooth)와 극히 유사한 것이다. 벨트톱니와 폴리톱니의 형상을 변경시켜 벨트가 잘못되는 등의 문제점을 해결하기 위해 여러가지 시도를 해오고 있다.

전술한 바와같은 사다리꼴 톱니벨트에 있어서 일반적인 결함으로서는 톱니의 전단(剪斷)인데 이것은 응력집중으로 해서 일어난다. 이러한 톱니 전달을 감소시키는 방안으로서 일정하중하에서 벨트 톱니에 있어서 1/2차수(次數)의 등색성(算色性) 회절 줄무늬에 근사하도록 톱니단면 형상을 가지게 하는 방법도 실시되고 있다.

위의 방법에 의한 풀리홈은 벨트톱니와 상당히 접합된 상태에서 맞물려 돌아가는 것이다. 상기 방법에 의한 곡선 모양의 톱니를 가지는 벨트에 있어서 벨트 톱니 전단은 감소되며 마력출력(馬力出力)은 증가된다. 그러나 상기 방법에 의한 벨트형상에서 나타나는 한가지 결함은 벨트의 접촉 마모성인데 이는 특히 작은 직경을 가진 풀리에 잘 나타난다. 그것은 벨트 톱니간의 접촉 마모로써 보호막이 마손(磨損)되어 나타나며 또한 벨트에 대한 풀리 톱니의 작용으로 인장성 요소에 노출됨으로 해서 나타나기도 한다.

이러한 접촉마모는 초기결함과 관계가 있는데 이 결함은 신장성 요소로부터 톱니가 떨어져 나가는 것에 기인되는 경우도 있고, 신장성요소가 파괴됨으로 해서 톱니가 떨어져 나가기 때문에 이러한 결함이 나타나기도 한다.

이러한 접촉마모 문제를 해결하기 위한 방법도 나와 있으며, 그 예로서 벨트에 형성된 톱니 및 홈과 풀리에 형성된 톱니와 홈과의 치수관계에 있어서 풀리간에 있는 벨트의 세로 방향의 크기에서 벨트톱니의 높이를 풀리 홈의 깊이보다 높게 함으로써 벨트가 풀리 주위를 운동할 때 풀리 방향으로 있는 벨트 톱니의 최외부가 풀리홈의 바닥을 형성하는 풀리 톱니의 부분과 접하도록 하는 것이다. 이와 동시에 벨트 톱니를 압축시겨 높이를 낮게 함으로써 풀리 톱니의 방사형의 최외부가 벨트홈의 밑바닥을 형성하는 벨트 톱니 사이에 있는 벨트 부분과 접하도록 한다.

이와같은 방법에 의한 톱니형의 동력전달 벨트와 풀리의 작동 수명에 있어서 탄성체로 된 톱니가 풀리홈의 밑바닥에 압축접촉하게 되면 벨트톱니가 영구 변형을 일으키게 되어 수명이 단축된다. 이러한 변형은 실제로 자동차에 적용할 때와 같은 경우로서 작동온도가 높은 환경에서 가속되며 또한 톱니 높이가 영구적으로 낮아지게 된다.

변형된 톱니는 신장성 요소를 그 이상 더 지지할 수 없게 된다. 마찬가지로 톱니형 벨트와 풀리 구동장치에서도 마손현상이 나타나는데, 즉 전술한 바와 같은 톱니형 동력전달장치에서 이러한 현상이 나타난다.

벨트와 풀리를 조합하여 사용하는 것은 이미 상용되고 있으며 예를 들어 홈이 30개 이상이고 이러한 홈들이 8mm의 피치(pictch)로 형성된 톱니형 풀리에 있어서는 그 결과가 우수함이 판명되었다. 실제로 이러한 제한은 풀리의 직경을 최소로 하여 톱니 피치와 톱니 크기에 제한을 가져오게 되며 이러한 최소 직경이하에서는 벨트의 수명은 작동하중과 조건에 따라 나쁜 영향을 받게 된다.

몇가지 구동(驅動) 예에서 볼 것 같으면 전술한 바 있는 최소직경 이하의 직경을 가진 풀리를 사용함에 있어서 풀리의 각속도(角速度)를 크게 하여 사용하면 장점이 있음을 알 수 있는데 소형 풀리를 사용한다는 이유에서 소형이며 중량이 가벼운 동력 전달장치를 설계할 수 있다. 본 발명의 목적은 직경이 작은 톱니형 풀리, 예를 들자면 현재 사용되고 있는 것은 홈이 30개 이상인 대형 풀리이지만 홈이 30개 이하인 8mm 피치 풀리를 가진 실용성 있는 동력전달장치를 제조함에 있다.

본 발명의 일차적인 특징으로서 정구동장치는 가요성 구동벨트와 최소한 한개의 풀리로 되어 있는데 가요성 구동벨트는 일련의 일정한 간격을 가지고 종단면에서 곡선을 그리며 형성되어 있는 톱니를 가지며 풀리는 홈과 홈 사이에 다수의 톱니로 되어 있으며 각 홈에는 U자형의 종단면 형상을 하고, 각 풀리 톱니와 홈의 형상은 다음과 같은 한가지 이상의 특징을 가지는 벨트톱니로부터 도출되는 해당 접합부분과 꼭맞게 서로 맞물렸다가 이탈되도록 되어 있다.

(가) 인접 풀리 톱니의 서로 마주보는 뿌리면 사이에 형성되는 간격은 이들 톱니 사이에서 형성되는 홈의 폭이 접합되는 홈의 폭보다 커야 한다.

(나) 각 풀리 톱니 뿌리면의 형상은 접합되는 톱니 뿌리면의 형상과는 달라야 한다.

(다) 인접 풀리 톱니간에 형성되는 홈의 깊이는 벨트 톱니 높이보다 작아야 한다.

(라) 각 풀리 톱니끝의 형상을 변형시켜 접합되는 톱니 사이에서 생기는 틈새보다 벨트 톱니 뿌리와 톱니 끝 사이에서 생기는 틈새가 커야 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서는 종단면에서 곡선의 형상을 하며 일련의 일정한 간격으로 형성된 톱니를 가진 가요성 구동벨트와 연결하여 사용하는 풀리인데, 이 풀리에는 다수의 톱니가 홈을 두고 떨어져 있고 각 풀리 홈에는 직선 또는 약간 곡선인 선분에 의하여 홈 바닥에서 연결된 두개의 교차하지 않는 곡선으로 형성됨과 아울러 U자형을 한 종단면의 만곡부를 가지는 것으로서 전술한 각 비교차 곡선은 선분에 의해 해당톱니 끝에 연결되는 것이다.

곡선은 대체적으로 원호일수도 있고 또는 원호에 근사할 수도 있다. 만일 홈 바닥에서 선분이 만곡된다면 만곡부는 비교차 곡선의 만곡부보다 작게 된다. 홈바닥의 선부은 비교차 곡선중 한가지 보다 짧으며 이 선분의 길이는 곡선 길이의 50% 이하로서 대체로 30% 이하가 바람직하다. 각 비교차 곡선은 톱니뿌리면 위에 있는 높이에까지 연장되며 이 톱니 뿌리면은 최소한 홈깊이의 25% 정도인데 대체로 최소한 45%가 바람직하다.

각 풀리 톱니끝의 최외부는 직선 내지 약간 곡선인 선분에 의하여 연결된 두개의 비교차 곡선으로 형성되며, 각 홈의 비교차 곡선은 직선 내지 약간 곡선인 연결선분에 의하여 각각에 해당되는 인접 톱니끝의 비교차 곡선까지 연결된다. 원호에서 곡선이 빗겨나는 정도가 홈을 형성하는 곡선이 빗겨나는 정도보다 크다고 할지라도 이들 곡선은 원호일 수도 있고 원호에 근사할 수도 있다.

연결선분들은 각각이 풀리홈의 비교차 곡선중의 한가지보다 길이가 상당히 짧은데 각 연결선분의 길이는 이들 각 곡선중의 한가지 곡선 길이의 60% 이하로서 대체로 35% 이하인 것이 바람직하다.

홈 바닥, 톱니끝 또는 홈과 톱니에 있는 비교차 곡선을 연결하는 선분 가운데 어떤 것은 직선이 아니라 하더라도 풀리 몸체와 관련하여 요철형 중의 한가지가 된다.

홈과 인접 끝에 있는 비교차 곡선을 연결하는 연결선분, 또는 그것이 만곡되었다면 이 선분의 중점에 대한 접선은 각기 해당하는 홈의 방사형의 중심선과 20°이하의 각도를 이룬다.

또한 본 발명은 정구동장치와 관련된 것으로서 본 정구동장치는 전술한 바와 같이 종단면에서 곡선형이며 일정한 간격으로 형성된 톱니를 가지는 가요성 구동벨트와 연결하여 사용할 수 있는 최소한 1개의 풀리로 되어 있다.

연결하여 사용할 경우에 있어서 각 풀리 톱니와 홈이 벨트 톱니에서 도출되는 각기 해당하는 접합부분에서 맞물려 돌아가게 한다. 2-4개의 부분에서 이러한 접합, 이탈이 가능한데, 즉 풀리 톱니 끝부분과 풀리 톱니 뿌리면의 형상 부분, 인접 풀리 톱니사이에 있는 홈의 폭부분 및 인접 풀리 톱니사이에 있는 홈의 깊이 부분등이다.

접합, 이탈 작동은 최소한 세가지 부분에서 일어나는데, 즉 풀리 톱니 끝부분, 풀리 뿌리면을 형성하는 비교차 곡선의 형상부분 및 인접 풀리 톱니 사이에 형성되는 홈의 폭부분이다. 또한 풀리 톱니는 벨트에 대해서 비접합식이 되게 하므로서 벨트 톱니 뿌리부분에서 연결된 풀리와 벨트 및 풀리 톱니 끝사이에 틈새가 많이 나도록 한다.

풀리홈을 형성하는 두 개의 비교차 곡선이 접근하는 원호의 반경은 접합홈을 형성하는 원호의 반경보다 작은데 접합홈의 원호는 벨트 톱니가 풀리 홈과 간섭없이 맞물려 돌아가도록 하는 것이다. 이들 비교차 곡선으로 형성된 풀리홈의 폭은 접합홈의 폭보다 대체로 큰 것이 바람직하다.

풀리 홈은 벨트 톱니의 높이와 동일한 깊이를 가져야 하는데 이들 두가지는 시판품에서 인정되고 있는 범위내에 속한다. 즉 풀리홈의 깊이를 벨트 톱니높이 보다 적은 1-15%의 범위로 하므로서 벨트 톱니 끝과 풀리 홈 바닥 사이에서 회전운동이 가능하도록 한다.

벨트톱니 전단부분과 도르래 접촉부분과의 비를 50：1에서 1：1 사이로 하는 것이 바람직한데 대체로 15：1 이하로 하며, 또한 벨트톱니 전단부분과 풀리에 사용된 벨트의 벨트접촉부분과의 비 역시 4.69：1에서 1：2 사이로 하며 이 경우는 대체로 3.5：1 이하로 하는 것이 좋다.

본 발명의 다른 특징으로서는 종단면에서 곡선형인 일정한 톱니 간격을 가진 가요성 구동벨트와 연결하여 사용하는 풀리인데, 이 풀리는 다수의 톱니가 홈을 두고 떨어겨 있고 각 풀리홈은 원호이거나 또는 원호에 근사한 부분적이나마 최소한 두개의 곡석으로 되었으며 동시에 U자형으로된 종단면 형상을 하고 있으며 이들 원호는 상호간에 변위(變位)된 만곡중심을 가지고 있다. 변위된 만곡중심은 풀리축으로부터 방사상의 동일간격을 두고 떨어져 있다.

홈의 방사상의 중심선과 관련하여 각 중심은 중심으로부터 떨어진 원호와 동일한 선쪽에 위치하거나 또는 중심과 중심에서 떨어진 원호가 중심선의 반대쪽에 위치한다. 이들 원호 또는 원호에 근사한 곡선의 각각의 중심은 홈 깊이의 최소한 50% 정도인 높이에 있는 홈 면적내에 위치하게 되는데 대체적으로 홈 깊이의 최소한 65% 정도의 높이이다. 원호 또는 원호에 근사한 곡선들은 각각 홈 깊이의 최소한 25%, 대체적으로 최소한 40% 정도에 있는 톱니뿌리면 위에 있는 높이에까지 연장된다.

본 발명을 첨부된 도면에 따라 상술하기로 한다.

제1도에서 보는 바와 같이, 무한 벨트(10)는 구동풀리(11) 및 피동풀리(12)와 결합되어 있고, 벨트(10)에는 다수의 연속 가닥으로 된 섬유상재질로 된 신장성 요소 (13)가 있다. 신장성요소(13)는 벨트(10)에 가해지는 거의 전작업하중을 받으며, 벨트가 설계된 최대 하중까지 신장성요소(13)는 거의 늘어나지 않는다. 벨트는 또한 보강막 (14)으로 뒷면을 보강하고 보호자켓(도면에 예시되지 않았음)을 벨트의 전톱니면에 걸쳐 입힌다. 자켓과 신장성요소(13) 사이에 박막의 탄성체 또는 기타 물질을 가하여 벨트의 접촉부분에서 접착이 잘 되도록 한다. 벨트는 공지의 여러가지 방법으로 제조할 수 있다.

제2도는 본 발명에 의한 풀리 톱니와 홈의 전형적인 윤곽을 예시한 단면도로서 톱니와 홈을 다음과 같이 구성시킨다. 각 홈은 종단면이 U자형을 가지게 하여 두개의 비교차 곡선(21)과 (22)로 형성시키고 선분(23)으로 연결하여 홈 바닥을 만든다. 원호( 21)은 중심(24)으로부터 선을 그어 형성시켜 반경(R₁)이 되게하고 점(A)에서부터 점 (B)까지 연장한다. 원호(22)는 중심(25)으로부터 선을 그어 형성시켜 반경(R₂)이 되게 하고 점(C)에서부터 점(O)까지 연장한다. 중심(24)와 (25)를 상호간에 변원시켜 풀리 홈의 방사형의 중심선 X-X의 양쪽에 위치하게 한다. 중심(24)와 중심에서 선을 그어 형성시킨 원호(21)를 중심선 X-X의 같은 쪽에 위치하도록 하고 마찬가지로 중심(25)와 중심에서 선을 그어 형형시킨 원호(22)를 중심선 X-X의 같은쪽에 위치하도록 한다. 반경(R₁)과 (R₂)는 동일하며, 중심(24)와 (25)를 풀리 중심으로부터 동일한 반경거리에 위치하도록 하고 마찬가지로 홈바닥으로부터 동일한 높이(d₁)에 오도록 한다. 더욱이 중심(24)와 (25)를 중심선 X-X의 각각 반대편의 동일거리(d₂)에 오도록 한다.

선분(23)은 홈의 바닥을 형성하여 점(A)와 (C)를 연결하는 것으로서 반경(R₃)이며, 동시에 홈의 중심선 X-X의 연장선에 위치하는 중심(도면에 예시되지 않았음)으로부터 선을 그어 형성시킨 원호로 이루어지도록 한다.

각 풀리 톱니끝을 원호에 접근하는 두개의 비교차 곡선(26)과 (27)로 형성시킨 후 선분(28)로 연결시켜 만든다. 원호(26)을 중심(29)으로부터 그어 반경(R₄)이 되도록 형성시키고 점(E)로부터 점(F)까지 연결한다. 원호(27) 역시 중심(30)으로부터 그어 반경(R₅)이 되도록 형성시키고 점(G)로부터 점(H)까지 연결한다. 중심(29)와 (30 )을 상호간으로부터 변위시키고 톱니의 중심선 Y-Y에서 풀리의 외부직경의 접선으로부터 동일거리(d₃)에 위치하도록 하고, 중심선의 동일거리(d₄)에서 각각 반대쪽에 오도록 함과 동시에 풀리 중심으로부터 방사상의 동일거리에 오도록 한다. 반경(R₄)와 (R₅)는 모두 동일하며, 선분(28)은 중심선 Y-Y의 연장선위에 위치하는 중심으로부터 반경 (R₆)이 되도록 그어 형성시킨 원호의 일부이다.

홈의 일부를 형성하는 원호(21)과 풀리 끝의 일부를 형성하는 원호(26)은 모두가 점(B)와 (E)를 연결하는 연결선분(31)에 의하여 풀리 뿌리면에 연결되는데, 선분( 31)은 반경(R₇)인 원호를 가진다. 마찬가지로 홈의 원호(22)를 점(D)와 (H') 사이의 연장선분(33)을 사용하여 각기 해당하는 톱니끝의 인접 원호(32)에 연결시킨다.

점(H)에서부터 점(H')까지의 투영선을 풀리 원주위로 반복하여 그려서 또 하나의 다른 톱니와 홈을 형성시킨다.

풀리 홈과 톱니 형상을 형성시킴에 있어서, 홈 바닥에 있는 선분(23)의 길이(A C)가 원호(21) 또는 (22) 중의 각각에 해당하는 길이(AB) 또는 (CD)의 50% 이상이 되어서는 안되는데, 대체로 30% 이하로 하는 것이 좋다. 각 연결선분(31)과 (33)의 길이(BE) 및 (DH')는 길이(AB) 또는 (CD)의 60%를 초과해서는 안되며 대체적으로 35 % 이하로 하는 것이 좋다. 각 원호(21)과 (22)는 톱니 뿌리면에 있는 높이(d₅)까지 연장시켜야 하는데, 이때 높이(d₅)는 홈깊이(d₆)의 최소한 25%가 되어야 하며, 대체적으로 최소한 45%정도로 하는 것이 좋다. 원호(21)과 (22)를 형성시킨후 이들 원호의 중심(24)와 (25)를 높이(d₁)에 오도록 하며, 이때 홈깊이(d₆)의 최소한 50%가 되어야 하는데 대체적으로 최소한 65%로 하는 것이 좋다.

홈과 톱니 형상은 도면에 예시된 것과는 약간 다르게 할 수도 있다. 특히 중심(2 4)와 이 중심을 가지는 원호(21)을 선 X-X에 대하여 반대쪽에 오도록 할 수 있으며, 마찬가지로 중심(25)와 원호(22)도 선 X-X에 대하여 반대쪽에 오도록 할 수 있다. 원호(21)과 (22)를 교차시켜 연결선분(23)을 없앨 수도 있다. 중심(29)와 이 중심을 가지는 원호(26)을 선 Y-Y의 반대쪽에 오게 할 수도 있으며, 마찬가지로 중심(30)과 원호(27)을 선 Y-Y의 반대쪽에 오게 할 수도 있다.

선분(23),(31),(33) 및 (28)은 모두가 풀리 몸체에 관하여 오목형(凹型)으로 나타내지만 이들 선분중의 일부 또는 전부를 직선 또는 풀리 몸체에 관하여 볼록형(凸型)으로 할 수 있다. 선분(33)이 직선이면 이선의 연장이고 곡선이면 이 선의 중앙에서의 접선인 선(34)가 홈의 중심선 X-X에 대하여 20°이하의 각도를 가지게 하는 것이 바람직하다.

제3도는 제2도에 있는 바와 같이 톱니와 홈이 있는 풀리 주위를 벨트로 감싼 것의 일부를 예시한 도면인데, 이때 벨트는 아무런 하중을 받지 않은 상태이다. 종단면에 있어서 벨트의 각 톱니(40)의 반경은 동일 반경인 (R₈)과 (R₉)이고 이들이 톱니 단면의 중심선 X-X의 점(42a)에서 교차하는 원호(41)과 (42)로 되어 있다. 만곡부 중심(43 )과 (44)는 각각 원호(41)과 (42)를 가지는데, 이들 중심을 벨트의 세로방향에서 신장성요소(13)에 평행한 연장선(45) 위에 오도록 한다. 원호(41)과 (42)의 크기는 이들이 선(45)까지 연장되는 정도의 크기다. 원호(41)과 (42)에 대한 만곡 중심을 각각 해당하는 원호로부터 중심선 X-X의 반대편에 오도록 변위시키는데, 이때 변위량은 원호(41)과 (42)의 만곡부의 반경의 10%와 같게 하거나 또는 그 이하가 되게 한다. 접촉부분(46)은 인접톱니의 뿌리부분(47)과 (48)의 끝과 연결되게 한다. 단면에서 나타나는 뿌리 부분은 동일반경(R₁₀)과 (R₁₁)을 가지는 원호이다.

제4도에 있는 것은 제3도와 같은 것으로서, 벨트 톱니에 풀리의 톱니가 정확히 접합한 것을 나타낸 것이며 또한 풀리 주위를 무부하 상태의 벨트가 감싸고 있는 것을 예시한 도면이다. 제3도와 제4도를 비교해 보아 알 수 있는 것은 본 발명에 의한 풀리 톱니와 홈의 형상이 접합 형식의 톱니와 홈과는 크게 틀린 다는 것이다. 또한 본 발명에 의한 풀리에 있어서 인접 풀리 톱니 뿌리면 사이의 간격은 이들 톱니 사이에 형성된 홈이 제4도에 예시한 바와 같은 접합홈의 폭보다 대체로 더 넓은 정도이다. 그렇기 때문에 풀리 톱니의 앞뿌리면과 벨트 톱니의 뒷뿌리면 사이에 불필요한 장애가 일어나지 않는다. 제3도에 나온 각 풀리 톱니의 뿌리면의 형상은 제4도에 있는 접합 톱니의 뿌리면의 형상과는 틀리며, 이렇게 형상이 상이하기 때문에 벨트톱니와 풀리 톱니간의 불필요한 장애를 피할 수 있는 것이다. 이와같이 형상이 상이하므로 인하여 기여되는 인자가운데 한가지는, 본 발명에 의한 풀리홈에 있는 비교차 원호(21)과 (22)의 반경(R₁)과 (R₂)는 접합톱니 뿌리면이 접하는 원호의 반경보다 작다는 사실이다. 본 발명에 의한 인접풀리 톱니사이에 형성되는 홈의 깊이는 접합 풀리의 홈의 깊이보다 작으며, 또한 벨트 톱니의 높이보다 작다. 이러한 사실은 제3도에서 분명해지는데, 즉 벨트 톱니끝은 풀리홈의 바닥을 중첩하고 있는 것으로 나타나는 것이다. 분명히 이러한 사실은 실제로는 일어나지 않으며, 벨트톱니는 풀리 바닥과 밀착이 되기 때문에 변형이 될 것이다. 따라서 바람직한 것은 풀리홈의 깊이를 벨트 톱니의 높이보다 1-15% 정도 작게해야 하는 것이다. 제3도에 예시된 바와 같이, 본 발명에 의한 풀리의 각 톱니끝의 모양을 제4도에 예시한 바와 같은 접합형으로부터 개조하는데 있어서 본 발명에 의한 풀리 끝의 반경을 접합톱니의 반경보다 크게 한다. 이렇게 함으로써 본 발명에 의한 구성방법이 접합형의 방법보다 벨트 뿌리와 톱니 끝 사이에 형성되는 틈새가 휠씬 커지게 할 수 있는 것이다.

전술한 바와 같은 범주외에 본 발명에 의한 구동장치를 설계함에 있어서, 벨트톱니 전단면적(제3도에서 파선 J-K의 길이로 나타낸 부분)과 풀리 접촉면적(제2도에서 선 F-G의 길이로 나타낸 부분)과의 비를 50：1-1：1사이의 범위로 할 필요가 있는데, 대체로 15：1 이하로 함이 좋다. 마찬가지로 벨트 톱니 전단면적과 벨트 접촉면적(제3도에서 선 J-L의 길이로 나타낸 부분)과의 비를 4.69：1-1：1의 범위로 할 필요가 있으며, 대체로 3.5：1 이하로 하면 좋다. 위와 같은 제한된 조건 범위내에서 단위 길이당 벨트 톱니수를 최대로 할 필요가 있다.

전술한 범주에 따라 벨트 및 풀리 구동장치를 설계함에 있어서 다음과 같은 장점을 일부 또는 전부를 얻을 수 있다. 즉, 잡음 감소, 고도의 각속도(직경이 작은 풀리를 사용하기 때문임), 고부하 능력, 벨트의 사용수명 연장, 소형의 동력전달장치 제작의 가능 (소형의 풀리를 장치에 사용하므로 좁은 공간에서도 설치가능) 및 경량의 동력전달장치 제작 가능(풀리가 소형이고 경량이기 때문임) 등이다.

본 발명에 의한 풀리를 공지의 방법에 의한 것과는 다른 톱니형 벨트와 더불어 사용할 수 있다. 각 벨트 톱니의 종단면 형상을 사다리꼴, 곡선 또는 쐐기형 또는 이들 형상을 복합하거나 변형하여 할 수도 있다. 또한 벨트의 신장성 요소의 양면에 톱니를 구성시킬 수도 있다.

Claims (1)

1. 도면에 표시하고 본문에 상술한 바와 같이, 다수의 톱니를 홈 사이에 구성시킨 풀리에 있어서, 각 풀리의 홈을 방사형의 중앙선에 대하여 대칭적인 위치에 구성하는데, 이때 홈의 반대편의 뿌리면을 형성하는 일차 및 이차 비교차 곡선으로 되는 U자형의 종단면을 형성시키고, 또한 각 곡선은 홈에 형성되는 면적내에 있는 중심을 가지는 원호와 근사한 것이든지 원호인 것으로 구성하고 홈 깊이의 최소한 25%가 되는 높이까지 연장하며, 일차 연결선을 사용하여 일차 및 이차곡선을 연결하여 홈 바닥을 형성시키며, 이차 연결선을 사용하여 일차 곡선을 인접하는 일차 톱니끝까지 연결하고 삼차 연결선으로는 이차곡선을 인접하는 이차 톱니끝까지 연결하고, 종단면에서 볼 경우 한개의 홈에 대한 이차 연결선과 인접 홈에 대한 삼차 연결선까지 각각 연결되는 삼차 및 사차 비교차 곡선으로 각 톱니끝을 구성하고, 삼차 및 사차 곡선 각각은 원호에 근사한 것이든지 또는 원호인 것으로 하고 사차 연결선을 사용하여 삼차 및 사차 곡선을 연결하고, 사차 연결선의 길이를 풀리를 사용하게 되는 벨트 위의 벨트 톱니 폭에 비하여 2-100% 정도로 하여서 되는 다수의 톱니를 가진 풀리를 특징으로 하는 가요성 구동벨트의 풀리로 된 동력 전달장치.

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