KR920001568B1 - 벨트 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

벨트 구동장치

제1도는 본 발명의 벨트 구동장치의 원리를 도시한 일부 종단면도.

제2도는 본 발명에 따르는 벨트 구동장치의 일부 종단면도.

제3도는 제2도의 A-A선의 단면도.

제4도는 본 발명의 벨트 구동장치에 사용되는 벨트의 단면도.

본 발명은 구동장치에 관한 것으로 좀더 상세하게는 자동차, 농업기계등의 차체의 구동장치, 특히 이들 구동장치의 변속장치에 적용되는 것이며, 입력축 및 출력축에 장착된 벨트용 변속풀리와 이 변속풀리에 걸어서 다수개의 벨트 조합체로서 상기 벨트를 비대칭형 단면으로 하는 것에 의하여 각각의 벨트가 받는 큰 측압(側壓)을 분산시키며 또한 변속조작을 하였을 때의 벨트의 이동에 의해 벨트의 주행선이 하등의 변화도 받지 않도록 한 벨트 구동장치에 관한 것이다.

종래의 벨트 구동장치는 축에 고정한 고정시이브와 이 축상을 이동하여 회전하는 접동시이브로 구성되는 변속풀리를 구동축 및 종동장치에 장치하고 이 변속풀리 사이에 단면이 사다리꼴형인 V벨트를 걸어놓는 구성으로 되며 차체의 구동장치에 일반적으로 널리 사용되고 있다.

또 다른 구동장치로서 변속풀리의 한쪽의 시이브의 축면을 축과 대략 직각되게 하고 다른 시이브의 축면을 경사시킨 형상을 가지는 변속풀리와 이것에 걸리는 V벨트로 비대칭단면을 가진 것이 있으며 벨트의 변속조작중 벨트의 주행선이 유지되는 장점을 가지고 있다.

이러한 구동장치는 예를들면 미국특허 제3,365,967호, 미국특허 제3,656,395호 혹은 미국특허 제4,473,367호 등에 개시되어 있다.

그리고 일반적으로 알려져 있는 구동장치로써 축에 고정된 슬리브에 이동 가능한 상태로 착설되어 서로 마주보는 한쌍의 접동시이브와 이들의 접동시이브 사이에서 슬리브에 고정시이브를 갖고 상기 접동시이브와 고정시이브 사이에 형성된 2개의 V홈에 단면이 사다리꼴형인 V벨트를 끼워걸리게 한 구조로 되는 변속풀리를 구동축 및 종동축에 장착시켜 2개의 V벨트를 걸어서 전달능력을 향상시킨 것이 공지되어 있다.

그런데 이들의 구동장치에서는 상기 좌우 대칭인 각도를 가진 통상의 V벨트를 사용하면 변속조작에 의해서 구동축, 종동축의 각 잡동시이브가 서로 역방향으로 이동하기 때문에 벨트 주행선이 변경하여 경사한 시이브축에 대하여 직각으로 되지 않는 현상이 발생하여 그 결과 벨트는 풀리홈의 축벽과 평행하게 되지않고 기울어진 상태로 접촉하기 때문에 벨트축면이 편마모(偏摩耗)를 일으켜서 조기파손 되는 결점이 있었다.

한편 이에 대하여 비대칭의 V벨트를 사용하면 벨트 주행선에 있어서 변위가 없기 때문에 상기 결점은 해결된다. 그러나 상기 구동장치를 자동차와 연속변속장치 혹은 큰바인의 견인구동등의 큰 동력을 전달하는데 적용시켰을 때는 상기 벨트는 벨트의 횡방향의 강성이 불충분하여 특히 벨트의 압축부분에 있어서의 조기파손을 초래케한다.

그리고 또 비대칭의 V벨트 1개를 걸어서 사용하면 벨트의 각 항장체(抗張體)에 미치는 응력은 불균일하며 응력집중을 받는곳도 있어 벨트의 전복이 일어나기 쉬운 결점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비대칭의 V벨트를 2개 걸어서 개개의 벨트에 미치는 축압을 분산하여 큰 동력의 전달을 가능하게 하였을 뿐만 아니라 또한 변속조작에 의해서 풀리의 피치 원지름이 변동하여도 주행선이 변동하지 않는 고부하전동 가능한 벨트의 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

즉, 본 발명의 특징은 슬리브의 길이 방향으로 일정범위만 이동가능한 상태로 착설한 서로 마주보는 한쌍의 접동시이브와 이 접동시이브 사이에서 벨트 측면과 접촉하는 양측면이 슬리브에 대하여 대략 직각인 고정시이브로 이루어진 벨트용 변속풀리를 입력축과 출력축에 장착하고 상기 벨트용 변속풀리 사이에 비대칭 단면을 가진 벨트를 2개 걸어서 구성되는 벨트 구동장치에 있다.

이것을 다시 본 발명의 벨트 구동장치의 원리를 도시한 제1도에 의하여 설명하면 상기 구동장치(1)는 압력축(2) 및 출력축(3)에 각각 변속풀리가 장착되는 것에 의해서 구성된다.

그리고 이들의 변속풀리는 입력축(2) 혹은 출력축(3)에 고정된 슬리브(4)에 이동 또는 회전가능하게 착설되어 서로 마주보는 한쌍의 접동시이브(5)(5)와 이 접동시이브(5)(5)사이에서 슬리브(4)에 고착된 고정시이브(6)을 가지고 이 접동시이브(5)와 고정시이브(6)사이에 2개의 홈을 형성하고 있다.

상기 고정시이브(6)는 입력축(2) 및 출력축(3)에 대하여 대략 직각인 양측벽을 가지고 있으며 한편 접동시이브(5)의 측벽은 경사면으로 되어 있어 이 양시이브 사이에 형성되는 비대칭 단면을 가진 홈에 이 단면 형상에 대략 일치하는 비대칭 단면을 가진 벨트(7)가 2개 걸려있다.

상기와 같은 고정시이브(6)의 측벽이 대략 직각인 벨트용 변속풀리를 사용하여 여기에 비대칭단면을 가진 벨트(7)을 2개 끼워걸린 본 발명의 벨트 구동장치는 출력축(3)을 고속시로부터 조속시 및 그 역방향으로의 연속 변속조작에 있어서 벨트의 위착 변동하여도 벨트위 주행선은 변동하지 않고 또 벨트를 2개 걸어놓으므로 종래에서와 같이 1개를 걸었을때에 비하여 각 벨트에 미치는 측압은 절반으로 되며 각각의 벨트에 미치는 측압이 분산되기 때문에 견인구동등의 큰 동력을 충분하게 전달할 수 있으며, 따라서 상기 양 벨트는 비대칭 형상이기 때문에 변속조작에 의해 벨트의 위치가 변동하여도 벨트주행선을 변동시키지 않고 큰 동력을 전달할 수 있는 것이다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면 제2도 및 제3도에 의하여 설명한다.

제2도는 본 발명에 따르는 벨트 구동장치의 일부 종단면도이며, 본 발명의 장치에 사용하는 변속풀리(10)는 엔진, 모터등에 연결돈 입력축(11)에 키(12)에 의해서 고정된 슬리브(13)와 이 고정슬리브(13)의 길이방향으로의 일정거리만 이동하는 한쌍의 서로 마주보는 접동시이브(14)(14)와 이 접동시이브(14)(14)사이에서 슬리브(13)에 고정된 고정시이브(15)로 구성되어 있다.

그리고 슬리브(13)에 볼트(16)등에 의하여 고정된 스프링받침(17)과 상기 접동시이브(14)(14)사이에는 스프링코일(18)이 배치되며 또한 스프링코일(18)의 양끝면(19)(20)은 각각 접동시이브(14)와 보스부(21), 그리고 스프링받침(17)에 삽입되어 그 표면으로부터 돌출된 스프링 정지핀(22)(23)에 직접 걸려서 접동시이브(14)(14)의 원주방향의 공전을 저지하여 토오크를 전달 하도록 되어 있다.

한편, 출력축(24)에는 상기 변속풀리(10)와 구조가 다른 변속풀리(25)가 장착되어 있으며, 이 변속풀리(25)는 상기 변속풀리(10)에 비하여 스피링 코일을 대신하는 접동시이브의 누름기구를 가지며 한쌍의 접동시이브(26)(26)는 보스부(27)의 내부에 있어서 공간부(28)를 형성하여 슬리브(29)에 스톱링(30)에 의하여 제어 착설된 차단판(31)과 슬리브(29)에 의해서 압력유체, 예를들면 압축공기, 기름등을 저장하는 실린더부(32)를 구성함과 동시에, 이러한 실린더부(32)에 연통하여 보스부(27)의 원주방향으로 분산 배치된 압력유체의 통로구멍(33)을 가지고 있다.

그리고 접동시이브(26)(26)는 상기 슬리브(29) 및 슬리브(29)에 착설한 차단판(31)의 주위를 접동하고 슬리브(29)의 표면에 착설한 또 한쪽의 스톱링(34)과 실린더부(32)의 벽면(25)이 접촉함으로써 접동시이브(26)(26)의 개확거리(開擴距離)가 제어된다.

또한 접동부분에는 링(36)이 끼워져 있어서 압력유체의 누출을 방지하고 있다.

또 상기 접동시이브(26)(26)의 한쪽의 접동시이브의 보스부(27)표면에는 도입구(37)가 있어 입력유체를 실린더부(32)로 주입하도록 되어 있다.

도면중, 38은 관통(39)을 가진 통체(筒體)이며 상기 고정시이브(40)에 삽입된 스톱링(41)에 의해서 고정되어 있다. 이 통체(38)는 제3도에 도시한 바와같이 고정시이브(40)의 원주방향에 다수설치되며, 상기 접동시이브(26)의 보스부(27)의 내부에 설치한 압력유체의 통로구멍(33)내에 접동가능하게 삽입되어 있어, 한쪽의 실린더부(32)에 저장된 압력유체를 다른쪽의 실린더부(32)로 유출시키는 기능과 슬리브(29)의 회전을 접동시이브(26)로 전달하는 역할을 구비하고 있다.

따라서 상기 기구는 벨트를 밀어붙여서 토오크를 전달하는 기능을 가졌을뿐만 아니라 2개의 벨트에 가령 폭의 오차가 있었어도 양자를 균일하게 밀어 붙이도록 단독으로 작동할 수 있는 구조로 되어있다.

그러므로 상기 구성에 있어서 고정시이브(40)는 상기 양 풀리와 공통으로 벨트측면과 접촉하는 측벽(42)의 길이방향에 대하여 대략 직각, 바람직하게는 90°±(2-5^o)로 되어 있으며 사용하는 벨트(43)도 이에 대응하여 한쪽의 측면이 90^o에 가까운 각도를 가진 비대칭형상 즉, 제4도에 그 단면이 도시되어 있는 바와같이 비대칭상의 단면을 가지며, 한쪽의 측면(44)의 벨트단면의 수직방향의 중신선(ι)에 대한 경사각(β)은 약 18-22^o, 다른쪽 측면(45)의 경사각(β)은 2-5^o정도로 전술한 풀리의 양 시이브 사이에 일치하게 끼워 걸수 있게 되어있다.

물론 이 벨트(43)의 구성은 특히 한정된 것은 아니고 예를들면 고무탄성체중에 로프상의 항장체(抗張體)(46)를 매설한 V벨트, 혹은 항장체를 매설한 평벨트에 블록체를 장착한 블록벨트등의 여러 가지 사용가능하며, 바람직한 것은 내측압성(耐側壓性)으로 고부하전 동용벨트가 유효하다.

또 본 발명의 벨트구동장치에 있어서는 압력축(11)에 장착된 변속풀리(10)를 축력축(24)쪽에 또 출력축에 장착된 변속풀리(25)를 입력축 쪽에 착설하여도 좋다.

그리고 입력축 및 출력축 모두에 동일한 구조를 가진 변속풀리(25)를 입력축쪽으로 착설하여도 좋다.

이와같이 하여 상술한 바와같이 상기 변속풀리에 비대칭단면의 벨틀를 2개를 걸은 구동장치는 입력축(11)에 착설한 변속풀리(10)의 고속시에벨트(43)는 P₁의 위치에, 또 한편 저속시에는 P₂의 피치원지름으로 이동하지만 벨트 주행선은 축에 대항 직각방향으로 항상 같은 선상에 위치한다.

또 입력축(11)에 착설한 변속풀리(10)가 고속시로부터 저속시로 변화하면, 벨트(43)는 서서히 큰 축압을 받으면서 피지지름이 변하여 간다. 이때 벨트(43)가 2개 걸려 있기 때문에 절반의 축압을 받는다.

벨트에 미치는 측압은 1개의 벨트를 사용하였을 때에 비하여 적게되며, 벨트 전체가 횡방향으로 만곡변형됨이 없이 벨트파손의 가장 큰 원인이 제거된다.

이상에서와 같이 본 발명의 벨트 구동장치는 고정시이브의 측면을 대략 직각으로 하여 이들의 양측에 위치하는 접동시이브의 측면을 경사면으로한 변속풀리를 구동축 및 종동축에 착설하여, 상기 변속풀리의 2개의 홈부에 비대칭 형상으로 된 벨트를 2개 끼우는 것이며, 이것에 의하여 고속시로부터 저속시 및 그 역방향으로의 연속 변속조작에 있어서 벨트의 위치가 변동하여도 벨트의 주행선은 하등의 변동이 없거나 또 변동되어도 매우 적은 변동이기 때문에 벨트의 편마모 및 이것으로 인한 조기파손, 벨트의 전복 혹은 이상발생 등을 방지할 수 있음과 동시에 벨트를 2개 걸었기 때문에 미치는 축압도 분산시키게 되어 각각의 벨트의 조기파손을 방지할 수 있으며, 내축압성을 크게 할 필요가 없는 벨트를 사용할 수 있는 현저한 효과를 가진다. 또한 벨트 단면에서 측면의 경사각(α)를 18-22^o, 경사각(β)를 2-5^o로 형성 함으로써 벨트 측면중 항장체(46)의 위쪽인 신장부분이 시이브의 측면에 항상 접촉하며, 벨트의 전복을 피할 수 있는 효과가 있다. 만일 경사각(α)이 0^o가까이 되면, 경사각(β)를 가진 측면이 고정시이브의 측벽으로부터 받는 측압은 거의 없고, 경사각(α)을 가진 측면이 받는 측압에 의해 벨트는 전복하기 쉽게 된다.

Claims (5)

1. 슬리브의 길이방향으로 일정범위만 이동가능한 상태로 착설되어 서로 마주보는 한쌍의 시이브(5)(14)(26)와 이 접동시이브(6)(15)(40) 사이에서 벨트측면과 접촉하는 양측벽에 슬리브에 대하여 대략 직각인 고정시이브(6)(15)(40)로 이루어진 변속풀리를 입력축(2)(11)과 출력축(3)(24)에 각각 장착하고, 이 양 변속풀리 사이에 비대칭 단면을 가진 벨트(7)(43)를 2개 걸어서 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속풀리가 한쌍의 접속시이브(14)(14)와 슬리브(13)에 고정된 스톱퍼와의 사이어 스프링(18)을 가지고 이 스프링(18)에 의해서 벨트(43)를 밀어붙이는 구성을 가진 것을 특징으로 하는 벨트 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 변속풀리가 한쌍의 접동시이브(26)(26)의 각 보스부(27) 내부에 압력유체를 저장하는 실린더부(32) 및 이 실린더부(32)에 연통하는 압력 유체의 통로구멍(33)을 구비하고, 고정시이브(40)에 고정한 관통구멍(39)을 가지고 1개 이상의 통체(38)를 상기 통로구멍에 접동가능하게 삽입하여 구성된 구조를 가진 것을 특징으로하는 벨트 구동장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 벨트(43)의 측면(44)(45)의 경사각이 변속풀리의 접동시이브(5)(14)(26)와 고정시이브(6)(15)(40)의 경사면의 경사각에 대략 일치하는 것을 특징으로하는 벨트 구동장치.
5. 제1항에 있어서 벨트(43)가 그 단면의 수직방향의 중심선에 대한 벨트측면의 경사각중 한쪽의 측면(44)이 18-22^o이며 또 한쪽의 측면(45)이 2-5^o인 것을 특징으로 하는 벨트 구동장치.

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