KR910001828B1 - 양변에 v 리브를 가진 벨트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

양면에 V 리브를 가진 벨트

제1도는 본 발명을 실시한 벨트(A)의 부분 사시도.

제2도는 상기 벨트의 횡단면도.

제3도(a) 내지 제3도(d)는 본 발명에 관한 벨트로 실시하는 각종 리브 형상의 부분 횡단면도.

제4도는 V 리브 벨트의 한 사용 형태를 도시한 다중 풀리 구동장치의 개략적인 정면도.

제5도는 종래의 V 리브 벨트(B)의 횡단면도.

제6도는 종래의 양면에 V 리브를 가진 벨트(C)의 횡단면도.

제7도는 실험예를 얻기 위하여 사용된 다중 풀리 구동장치의 개략적인 정면도.

제8도는 동일한 시험 장치에서 얻은 각종 벨트의 슬립율과 하중 관계를 도시한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 항장체 로프 3 : 접착 고무층

5 : 배면 리브 6 : 이면 리브

27 : 고무 부착 섬유 35, 36 : V 리브

본 발명은 양면에 V 리브를 가진 벨트, 특히 항장체 부재를 중심으로 하고, 그 양면에 벨트 길이 방향으로 펼쳐진 리브군을 설치하고, 벨트의 이면 측면과 동시에 배면 측면을 구동할 수 있도록 효율적이고 또한 실행가능한 동력 전동용 벨트를 관한 것이다.

자동차용 V 벨트는 크랭크 교류 발전기와 팬, 크랭크와 동력 조향 장치 사이, 크랭크와 에어콘 사이에 독립적으로 장착되어 있다. 그러므로, 1대의 자동차에 복수개의 V 벨트가 사용된다.

차체 공간의 절약, 차체의 경량화 및 연료 절약등 여러가지가 요망되므로, 제5도에 도시된 바와 같이 항장체 로프(22)를 매설한 접착 고무층(23)의 하면에 벨트의 길이방향으로 펼쳐진 V형 리브(26)를 설치하고, 또 접착 고무층의 상면을 두겹의 고무 부착 섬유(27)고 피복한 한개의 V 리브 벨트(B)를 소정의 위치에 배치한 복수개의 풀리 사이에 현가된 구동 장치가 사용된다(제4도).

다중 풀리 구동 장치를 위해 사용되고 소정의 목적을 위하여 배열된 구동 풀리(Dr)와 피동 풀리(Dnl,Dn3,Dn4)에 의해 현가된 V 리브 벨트(B)가 벨트의 장력을 조절하는 유동풀리(Di)의 배면에 의해 배면 구동되고 소정의 목적을 위하여 배열된 배면 피동 풀리(Dn2)에 의해 배면 구동되기 때문에, 벨트의 배면이 마모되고 벨트 장력에 변화가 발생하여 슬립이 발생하고, 이에 따라서 높은 하중하에서 V 리브 벨트의 동력 전달은 적당하지 않은 문제가 있었다.

종래의 V 리브 벨트(B)의 결점을 제거하기 위하여 제6도에 도시된 바와 같이 항장체 로프(32)를 매설한 접착 고무층(33)의 상부 및 하부 표면에 리브 피치, 리브 높이와 리브 형상을 가진 벨트의 세로로 연장된 복수개의 V 리브(35,36)가 연결된 양면에 V 리브를 가진 벨트(C)가 제안되어 있고, 양면에 V 리브를 가진 벨트의 실시예가 미합중국 특허 제2,728,239호의 명세서의 제4도 내에 도시되어 있다.

제4도에 도시된 바와 같이 복수개의 풀리가 소정의 위치에 설치되고 벨트가 풀리사이에 현가되면, 제6도에 도시된 양면에 V 리브를 가진 벨트는 높은 하중의 동력을 전동하는데 사용될 수 있으나, 벨트의 총두께는 제5도에 도시된 종래의 V 리브 벨트(B)보다 크기 때문에, 벨트는 가요성이 결여되어 있고, 벨트의 사용시간에 크게 발열되므로써 굴곡피로가 감소하여, 전반적으로 벨트의 사용 수명은 균열에 의해 매우 단축되는 등의 결점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 상기에 설명된 종래의 V 리브 벨트의 결점을 제거하고, 발열이 적고 내굴곡 피로성과 내균열성이 우수하고, 강력한 동력 전동 성능을 보유하면서 긴 수명을 가지는 양면에 V 리브를 가진 벨트를 제공하는데 있다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같이 제조된다. 즉, 접착 고무층내에 고강도 및 저신장도의 항장체 로프를 매설한 항장체의 상부 및 하부 표면상에 일체적으로 배열된 벨트의 길이 방향으로 연장된 복수개의 V 리브를 가진 본 발명에 따른 양면에 V 리브를 가진 벨트는 항장체층의 하부에 설치된 이면 리브와 항장체층의 상부에 설치된 배면 리브를 가지며, 배면과 이면 리브가 다른 리브 피치와 높이를 가지며 배면 및 이면이 비대칭형으로 이루어져 있다.

제1발명에 따른 양면에 V 리브를 가진 벨트의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 의해 예증된 양면에 V 리브를 가진 벨트의 부분사시도이다. 본 발명의 양면에 V 리브를 가진 벨트(A)를 갖고 폴리에스터, 폴리아마이드, 아라미드, 탄소 또는 글래스 파이버로 만들어진 저신장도 및 고강도의 항장체 로프(2)를 갖고 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 클로로프렌고무(CR), 니트라일 고무(NBR), 수소첨가 니트라일고무(HNBR), 클로로설포네이티드 폴리에틸렌 고무(CSM) 또는 폴리우레탄 또는 그 이상의 혼합물로 형성된 것과 같은 단일 요소의 고무 탄성 물질로 형성된 접착 고무층(3)내에 매설된 항장체층(4)을 가지고 항장체층(4)의 하부 부분에 배열된 복수의 이면 리브(6)와 접착 고무층(3)과 동일한 고무 탄성물질로 만들어진 벨트의 세로 방향으로 연장된 V 형상 부분의 항장체층(4)의 상부 부분에 배열된 복수의 배면 리브(5)의 중앙에 배열되어 있다. 본 발명은 배면 리브(5)와 이면 리브(6)가 서로 상이한 리브 피치와 높이인 특징을 가진다. 상세한 실시예를 위해 제2도에 도시된 바와 같이, 리브 피치와 리브 갯수는 P₁＜P₂및 ap₁=bp₂를 만족하기 위하여 조절되고 여기서 P₁은 배면을 구동하기 위하여 측면의 배면 리브(5)의 리브 피치이고, P₂는 벨트폭에 맞도록 벨트의 내부면을 구동하기 위하여 측면의 내부면의 리브 피치이다(그러나, a,b는 정수이고 a＞b이다). 더우기, 배면 리브(5)와 이면 리브(6)의 높이는 h₁＜h₂를 만족하기 위하여 조절되고, 여기서, h₁은 배면 리브(5)의 높이이고, h₂는 이면 리브(6)의 높이이고, 이 때문에 리브 피치와 높이는 배면 리브와 이면 리브가 비대칭의 양면에 V 리브를 가진 벨트를 형성하긴 위하여 배면 리브(5)와 이면 리브(6)를 비교하여 작게 설정되도록 한다. 각 측면의 리브 높이는 h=1.3∼1.6mm이고 h=2.4∼2.9mm의 범위이다.

배면 리브(5)와 이면 리브(6)의 리브 각도(θ₁,θ₂)는 보통 20도 내지 80도로 설정되고 리브 피치와 높이에 관하여 32도 내지 44도의 범위가 가장 양호하고, 배면 리브(5)와 이면 리브(6)의 단부 형상은 제3도(a)에 도시된 T형과 제3도(b)의 전체 리브 단부에서 둥굴게 된 R형과, 제3도(c)에서 양측면의 리브 단부에서 둥굴게 된 이중 R형 또는 제3도(d)의 리브 단부에서 날카로운 삼각형에서 적당히 선택되고 상기에 설명된 리브각도와 리브 단부의 형상은 양 리브(5,6)와 동일할 수도 있고 또는 리브(5,6)들 사이에서 다르게 형성될 수도 있다.

상기 설명은 일반적으로 배면 리브(5)의 리브 피치와 높이가 이면 리브(6)들 보다 작게 설정된 벨트에 관한 것이다. 그러나, 배면 리브(5)의 리브 피치와 높이는 상기에 설명된 가변 가능한 특정 범위의 설정 범위내에서 이면 리브(6) 보다 크게 설정할 수도 있다.

벨트 리브부분의 측면 압력 저항을 개선하고 필요한 만큼의 고하중 전동을 하게 하기 위하여, 양 리브(5,6)의 벨트 폭 방향과 일치하게 혼입 배향된 단섬유 군으로 보강된 벨트가 제공될 수 있다. 더우기, 리브(5,6)는 리브의 단부를 균열 발생으로부터 확실히 방지할 수 있도록 섬유로 피복 점착된다.

(실험예)

제1도 및 제2도에 도시된 본 발명에 따른 양면에 V 리브를 가진 벨트(A)와 제5도에 도시된 종래의 V리브 벨트(B)와 제6도에 도시된 종래의 양면에 V 리브를 가진 벨트(C)와 같은 표 1에 도시된 벨트 구조를 갖는 세종류의 벨트(A,B,C)는 동력 전동 성능과 사용수명을 비교하기 위하여 실험된다.

[표 1]

(실험 1 : 벨트 동력 전달 성능 시험)

본 발명의 벨트(A)와 종래 두 종류의 벨트(B,C)는 제7도에서 배면 구동 장치에 의해 시험되는데 직경이 120mm인 구동 풀리(Dr)와 직경이 120mm인 피동 풀리(Dnl)와 직경이 100mm인 배면 피동 풀리(Dn2)와 직경이 70mm인 유동풀리(Di)가 설치되어 있고, 배면 피동풀리(Dn2)와 유동 풀리(Di)의 배면과 접촐되는 벨트의 현수각도(α, β)는 90도로 설정되어 있고 벨트는 각각의 풀리상에 연속적으로 현가되어 있다. 벨트의 동력 전동 성능 시험은 구동 풀리(Dr)의 회전 속도가 4,900r.p.m.이고 하중 30kg의 벨트 장력하에서 실온에서 피동 풀리(Dnl)의 12PS의 하중으로 실행되고, 벨트의 슬립률은 하중을 증가시키는 동안에 측정된다. 벨트의 슬립률은 다음 공식에 의해 계산된다.

[수학식 1]

Rnol=무 하중하에서 피동풀리의 회전 속도.

Rro=무 하중하에서 구동풀리의 회전 속도.

Rnf=하중하에서 피동풀리의 회전 속도.

Rrf=하중하에서 구동풀리의 회전 속도.

그 결과는 제8도에서 그래프로 도시되어 있다.

(실험 2 : 벨트의 사용수명)

제7도의 배면 구동 장치에 세종류의 벨트(A,B,C)가 연속적으로 현가되어 있고, 각각의 벨트의 벨트 수명 시험은 실온에서 60kg의 벨트 초기 인장의 조건하에서 30kg의 벨트 인장과, 피동풀리(Dnl)과 12PS의 하중하에서, 4900r.p.m.의 구동풀리(Dr)의 회전 속도로 수행되었다.

그 결과는 하기의 표 2에 나타나 있다.

[표 2]

: 벨트 수명

본 발명에 따른 벨트는 제6도에 도시된 종래의 양면에 V 리브를 가진 벨트(C)와 비교하여 본 바와 같이 배면 구동시간은 동력 전동 성능(2%의 슬립률에서 동력 전동의 부하 능력으로)은 실제적으로 동일한 성능을 보유한 것으로 인식되고, 벨트의 사용 수명은 배면 구동풀리의 하중의 높낮이에 관계없이 약 25%가 개선된 것으로 인식되었다.

본 발명은 예를 들면 이면 리브보다 배면 리브의 리브 피치와 높이의 감소에 의해 벨트의 두께를 감소시키며, 배면 구동에서 동력 전동 성능을 유지하는 반면에 벨트의 발열도 작고 내굴곡 피로에 우수하며 사용수명을 향상시키며, 이에 의해 복수개의 풀리에 이면 구동과 배면 구동을 조합하여 다중 구동 장치에 구부러진 상태로 벨트를 현가할 때도 배면 구동에 견딜 수 있고, 높은 하중이 필요하지 않은 구동 장치의 경우에 벨트폭을 감소시켜서, 소직경의 풀리군을 갖는 구동 장치에 사용할 수 있고, 그리고 풀리군 배치의 단순화가 실현 가능하여 양면에 V 리브를 가진 벨트의 사용을 유효하게 하는 양면에 V 리브를 가진 벨트를 제공한다.

Claims (3)

1. 접착 고무층(3)내에 저신장도와 고장력의 항장체 로프(2)를 병렬상으로 매설한 항장체층(4)의 상하 양면에, 벨트 길이방향으로 연장된 복수의 V형 리브를 일체적으로 배치하여 이루어진 양면에 V 리브를 가진벨트에 있어서, 항장체층(4)의 상부에 배치되는 배면 러브(5)와 하부에 배치되는 이면 리브(6)를 가지며, 배면 및 이면 리브가 서로 다른 리브 피치 및 높이를 가지며, 배면 및 이면이 서로 비대칭형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면에 V 리브를 가진 벨트.
2. 제1항에 있어서, 상기 배면 리브(5) 및 이면 리브(6)의 각 리브 각도(θ)는 20∼80°의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 양면에 V 리브를 가진 벨트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배면 리브 (5) 및 이면 리브(6)는 각각 정수로 표시되는 리브의 갯수로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면에 V 리브를 가진 벨트.

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