KR100796428B1

KR100796428B1 - 구동 벨트

Info

Publication number: KR100796428B1
Application number: KR1020010034934A
Authority: KR
Inventors: 반리스요하네스헨드리쿠스; 반림프트예뢴헤르만; 반슈하이크마르코
Original assignee: 반 도르네스 트랜스미씨 비.브이.
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2008-01-21
Anticipated expiration: 2021-06-20
Also published as: KR20020000122A; EP1167813B1; US6676553B2; US20020032090A1; DE60112847T2; JP2002039280A; DE60112847D1; NL1015491C2; DE60112847T9; EP1167813A1

Abstract

본 발명은 두 개의 V형 풀리를 포함하는 연속 가변식 변속기에 사용되는 구동 벨트가 제공된다. 구동 벨트는 배치된 횡방향 요소에 나란히 위치한 두 개의 순환 밴드 패키지로 구성된 캐리어를 포함한다. 각각의 횡방향 요소는 밴드 패키지를 수용하기 위해 서로 대향 위치된 두 개의 리세스를 포함하여, 횡방향 요소의 일부분은 밴드 패키지 사이에 위치된다. 각각의 리세스는 밴드 패키지 쪽으로 대면하는 내측 표면을 포함하는 데, 횡방향 요소의 전술한 일부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분은 밴드 패키지의 하부측 근처에서 밴드 패키지가 위치하는 평면에서의 예각을 포함한다.

구동 벨트, 풀리, 횡방향 요소, 밴드 패키지

Description

구동 벨트 {DRIVING BELT}

도1은 구동 벨트의 개략 측면도.

도2는 횡방향 요소의 정면도.

도3은 횡방향 요소의 측면도.

도4는 횡방향 요소의 배면도.

도5는 도4의 상세도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 구동 벨트

2, 3: 풀리

4: 횡방향 요소

5, 6: 밴드 패키지

본 발명은 두 개의 "V"자형 풀리를 포함하는 연속 가변식 변속기에 사용되는 구동벨트에 관한 것이고, 구동 벨트는 배치된 횡방향 요소에 나란히 위치한 두 개 의 순환 밴드 패키지를 포함하는데, 각각의 횡방향 요소는 밴드 패키지를 수용하기 위해 서로 대향 위치된 두 개의 리세스를 포함하여, 횡방향 요소의 제1 부분은 밴드 패키지 아래에서 연장하고, 횡방향 요소의 제2 부분은 밴드 패키지 사이에 위치되고, 횡방향 요소의 제3 부분은 밴드 패키지 위에서 연장하며, 각각의 리세스는 밴드 패키지 쪽으로 대면하는 내측 표면을 포함한다. 이러한 구동 벨트는 EP-A-0 014 013호에 개시되어 있다.

실제로, 리세스 내측 표면의 형상은 구동 벨트의 충분한 작동을 달성하기 위해서 특정한 요구 조건을 만족해야 한다는 것이 명백해진다. 이러한 형상은 특히 구동 벨트의 취약한 부분을 형성하는 밴드 패키지의 보정 작용에 영향을 미친다. 이들은 비교적 큰 인장 변형 상태에 있게 되며, 또 선택된 변속비에 의존하여 대체로 변하는 굴곡 변형 상태에 있게 된다. 이들 밴드 패키지는 전술한 내측 표면과 접촉함으로써 횡방향 요소의 전술한 제2 부분의 위치에서 내측 표면과 접촉할 수도 있다. 특히, 실제로 내측 표면이 이러한 수직 종방향으로 연장하는 항상 평탄한 표면이라는 것이 그 이유이다.

횡방향 요소에 대해 방향이 기술될 때마다 도2의 정면도로 도시된 바와 같이 횡방향 요소는 직립 위치에 있다는 것으로 가정한다. 이 도면에서, 종방향은 도면의 평면에 직각인 방향이다.

비교적 작은 반경을 사용하는 것이 횡방향 요소의 강도에 비교적 큰 부정적인 영향을 끼친다는 것은 횡방향 요소의 강도 테스트 시에 명백해진다. 더욱이, 횡방향 요소의 강도는 전술한 횡방향 요소의 제2 부분의 근처에서 중요하게 보인 다.

본 발명의 목적은 횡방향 요소의 강도에 이롭도록 횡방향 요소의 형상을 개선시키는 것이다.

본 발명에 따라, 목적을 달성하기 위해, 내측 표면의 일부분은 밴드 패키지의 하부측 근처에서 밴드 패키지가 위치하는 평면에서의 예각(a)을 포함하는 이러한 횡방향 요소의 제2 부분에 의해 형성된다.

특히 구동 벨트의 작동 중에 밴드 패키지를 정확한 위치로 유지하기 위한 측정이 실시될 때, 소정의 접촉이 특히 밴드 패키지의 최하부 밴드사이에서 일어나고 횡방향 요소의 제2 부분의 위치에서의 내측 표면은 작은 힘을 야기하기 때문에 손상의 위험이 작다. 밴드 패키지는 이러한 위치에서 유지될 수 있고, 특히 작동 중에, 내측 표면은 횡방향 요소의 제1 부분의 위치에서 약간 볼록하게 설계된다.

전술한 측정의 목적인 횡방향 요소의 제2 부분의 위치에서 작은 표면 영역을 갖는 내측 표면의 평탄부 설계 또는 전체가 만곡된 내측 표면에 상응하는 부분의 형성에 의해, 큰 반경은 횡방향 요소의 제2 부분에 인접한 내측 표면의 굴곡에 사용될 수 있다.

양호하게, 이러한 각도(a)는 85°미만이고, 더 양호하게는 75°이고 가장 양호하게는 60°가 유리하게 사용될 수 있다. 또한 45°보다 작은 각도(a)는 유리하게 사용될 수 있다. 또한 45°보다 작은 각도(a)가 유리하게 사용될 수 있다.

하나의 양호한 실시예에서, 횡방향 요소의 제2 부분에 의해 형성된 내측 표 면의 일부분은 대체로 평탄한 부분을 포함하고, 이 길이(높이)는 밴드 패키지의 두께보다 작다. 게다가, 횡방향 요소의 제2 부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분은 전체에 걸쳐 볼록한 곡률을 나타낼 것이다.

양호하게도, 횡방향 요소의 제1 및 제2 부분 사이의 변화부에서 내측 표면 볼록부의 곡률 반경은 횡방향 요소의 제1 부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분과 횡방향 요소의 제3 부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분 사이의 최소 거리의 1/3 보다 크고, 양호하게는 적어도 1/2 보다 크다.

하나의 양호한 실시예에서, 횡방향 요소의 제1 및 제2 부분 사이의 변화에서 내측 표면 볼록부의 곡률 반경은 0.7mm 보다 크고, 양호하게는 0.9mm 보다 크다.

하나의 양호한 실시예에서, 횡방향 요소의 제1 부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분은 횡방향 요소의 제2 부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분으로의 변화부에 인접해서 0.6mm 보다 큰, 양호하게는 1.5mm 보다 크고 가장 양호하게는 2mm 보다 큰 볼록한 곡률 반경(R2)을 나타낸다. 큰 반경은 밴드 패키지의 수명에 대해 긍정적인 영향을 갖는다.

양호하게도, 리세스의 최소 수직 거리(A)는 횡방향 요소의 제2 부분에 인접한 리세스 최대 수직 거리(B)의 75% 보다 크고, 양호하게는 85% 보다 크다.

하나의 양호한 실시예에서, 밴드 패키지의 폭은 풀리와 접촉을 이룰수 있는 횡방향 요소의 표면과 횡방향 요소의 제2 부분 사이의 최대 거리의 80% 보다 크고, 양호하게는 90% 보다 크다.

양호하게, 횡방향 요소는 절단 작업에 의한 스트립형 재료에 의해 만들어지 고, 횡방향 요소의 에지는 텀블링 작업에 의해 만곡되고 그리고/또는 연마된다.

본 발명은 또한 두 개의 V형 풀리를 포함한 연속 가변식 변속기용 구동 벨트에 사용되는 횡방향 요소에 대한 것이고, 횡방향 요소는 캐리어를 형성하는 밴드 패키지를 수용하기 위해 서로 대향 위치한 두 개의 리세스를 포함하며, 횡방향 요소의 제1 부분은 밴드 패키지의 아래에서 연장하고, 횡방향 요소의 제2 부분은 밴드 패키지 사이에 위치되고, 횡방향 요소의 제3 부분은 이러한 밴드 패키지 위에서 연장하고, 각각의 리세스는 밴드 패키지 쪽으로 대면하는 내측 표면을 포함하고, 횡방향 요소의 제2 부분에 의해 형성된 내측 표면의 일부분은 밴드 패키지의 하부측 근처에서 밴드 패키지가 위치하는 평면에서의 예각(a)을 포함한다.

본 발명을 더 상세히 설명하기 위해, 구동 벨트의 전형적인 실시예가 도면을 참고하여 이하에서 설명될 것이다.

도1의 개략도는 두 개의 풀리(2, 3) 상에서 주행하는 구동 벨트(1)를 도시한다. 도시된 상태에서 좌측 풀리(2)가 우측 풀리(3)보다 더 빠르게 회전한다. 풀리(2, 3)의 각각을 구성하는 두 개의 부분 사이의 상호 거리를 변화시킴으로써, 풀리(2, 3)의 위치에서의 구동 벨트(1)의 반경을 바꾸는 것이 가능하고, 그 결과 두 개의 풀리(2, 3) 사이의 속도 차이는 원하는 대로 변화될 수 있다. 이는 두 개의 샤프트 사이의 회전 속도의 차이를 변화시키는 공지된 방법이다.

도1의 측면도에 도시된 구동 벨트(1)는 (도1에 4개가 도시된) 복수의 횡방향 요소(4)와, 도면에서 하나가 음영부로 표시된 두 개의 밴드 패키지(5, 6)로 이루어 진다. 횡방향 요소(4)와 밴드 패키지(5, 6)의 밴드는 금속으로 만들어진다. 횡방향 요소(4)는 밴드 패키지(5, 6)의 종방향으로 자유롭게 이동할 수 있어서, 풀리(2, 3) 사이로 힘이 전달될 때, 이러한 힘은 서로에 대해 가압하는 횡방향 요소(4)에 의해 전달된다. 밴드 패키지는 횡방향 요소를 안내한다.

도시된 실시예에서, 각각의 밴드 패키지(5, 6)는 도2에 도시된 바와 같이 5개의 밴드로 구성된다. 실제로, 밴드 패키지(5, 6)는 종종 더 많은, 예컨대 10개의, 밴드를 포함한다. 도2에서, 밴드 패키지(6)의 두께는 T로 표시되고, 폭은 W로 표시된다. 예컨대 폭이 7mm일 때, 밴드의 두께는 0.2mm이다.

풀리(2, 3)의 부분이 구동 벨트(1)의 어느 한 측면에 위치되기 때문에 밴드 패키지(5, 6)가 측방향으로 이동할 수 없다는 것은 명백할 것이다. 도면에서, 횡방향 요소의 형상은 횡방향 요소가 밴드 패키지(5, 6)에 의해 제 위치에 유지되도록 선택되는 것이 명백하다. 이러한 형상은 밴드 패키지(5, 6)가 수용되는 두 개의 리세스(7, 8)를 포함한다.

횡방향 요소(4)는 밴드 패키지(5, 6) 아래에서 연장하는 제1 부분(11)과, 밴드 패키지(5, 6) 사이에 위치한 제2 부분(12)과, 밴드 패키지(5, 6) 위에서 연장하는 제3 부분(13)으로 구성된다.

(도4에 도시된) 횡방향 요소(4)의 후방측은 대체로 평탄하고, (도2에 도시된) 전방측에서 횡방향 요소(4)는 소위 틸팅 라인(18; tilting line)을 나타낸다. 틸팅 라인(18) 위의 횡방향 요소의 일부분은 측면에서 볼 때 (도3) 대체로 일정한 두께를 갖는 한편, 틸팅 라인(18) 아래의 제1 부분(11)은 하향으로 감소한다. 틸팅 라인(18)은 사실상 횡방향 요소(4)의 전방측 상의 약간 둥근 스트립에 의해, 예컨대 6mm의 곡률 반경을 갖는 에지에 의해, 형성된다. 틸팅 라인(18)은, 구동 벨트(1)의 직선 부분과 곡선 부분 모두에서, 인접한 횡방향 요소(4)의 후방측과 접촉한다.

틸팅 라인(18) 아래에서, 제1 부분(11)은 수평 방향으로 연장하는 에지(26)로 감소한다. 에지(26) 아래의 제1 부분(11)은 에지(26) 바로 위의 횡방향 요소(4)의 두께보다 약 0.1mm 작은 일정한 두께를 보여준다.

특히 도3에서 알 수 있는 바와 같이, 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)은 (도3에서) 좌측으로 밀어지고, 그 결과 돌기(14)가 횡방향 요소(4)의 전방측에 형성되는 한편, 리세스(15)는 후방측에 존재한다. 도2 및 도4에서부터 명백한 바와 같이, 돌기(14)와 리세스(15)는 횡방향 요소(4)의 전체 제2 부분(12) 상에 수평 방향으로 연장한다.

돌기(14)와 리세스(15)는 구동 벨트(1)의 직선 부분에서 연동하고, 그 결과 두 개의 인접한 횡방향 요소(4)는 서로에 대해 이동하는 것이 방지된다.

도2에 도시된 바와 같이, 돌기(14)에는 오목부(16)가 중심에 마련되고 도4는 리세스(15)에 돌출부(17)가 중심에 마련된 것을 도시한다. 이러한 방식으로, 돌기(14)와 리세스(15)의 표면은, 밴드 패키지(5, 6)가 위치하고 구동 벨트(1)의 방향에 직각으로 연장하고, 평면에서 수평선에 각도를 갖고 연장하는 부분들을 포함한다.

구동 벨트(1)의 직선 부분에서, 돌출부(17)는 오목부(16)와 결합하여, 서로 접촉하는 각도를 포함하는 부분에 의해서 서로 인접하게 위치한 두 개의 횡방향 요소(4)의 상대 운동이 전적으로 감소되거나 방지된다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 돌기(14)와 리세스(15)는 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)에 전체적으로 위치되고, 그 결과 그의 횡방향 치수는 제한된다.

각각의 리세스(7, 8)는 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11), 제2 부분(12) 및 제3 부분(13)의 일부분에 의해 형성된 내측 표면에 의해 경계를 이룬다. 이러한 부분은 도5에서 각각 도면 부호 21, 22 및 23으로 표시된다.

도5는 리세스(7) 형상의 상세도이다. 내측 표면(21)은 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)의 위치에서 밴드 패키지(5)와 접촉하는 직선 또는 약간 곡선인 부분을 포함한다. 이러한 부분은 내측 표면의 일부분(21)이 일부분(22)과 합쳐지는 위치에서 반경 R2를 갖는 볼록부가 반경 R1을 갖는 내측 표면의 오목부 내로 연결된다.

도시된 실시예에서, R1은 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)에 인접한 리세스(7)의 최대 수직 치수인 거리(B)의 대략 절반이다. 제2 부분(12)에서의 내측 표면(22)은 제2 부분(12)의 위치에서 수직의 직선 부분일 수도 있으나, 본 실시예에서는 내측 표면의 일부분(22)이 반경 R1을 갖는 원호의 형태로 완전히 만곡된다.

도5에서, 문자 A는 양호하게는 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)에 인접한 리세스(7)의 최대 수직 치수(B)의 80%보다 큰 리세스(7)의 최소 수직 치수를 표시한다.

도5는 각도(a)를 도시하는데, 각도(a)는 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)에 의해 형성된 내측 표면의 일부분(22)이 밴드 패키지(5, 6)의 하부측 근처에서 밴드 패키지(5, 6)가 놓이는 평면과 이루는 끼인각이다. 도5에 도시된 바와 같이, 이러한 각도는 예각이고 양호하게는 85°보다 작다.

실제로, 반경 R2를 갖는 볼록부의 곡률이, 예컨대 0.4mm이상으로, 충분히 커야하는 것은 명백해진다. 반경 R2가 충분히 크지 않을 때, 밴드 패키지(5, 6)의 최내측 밴드의 손상이 일어날 것이다. 또한, 인접한 오목부의 곡률 반경 R1은 충분히 커야 한다. R1이 0.7mm보다 클 때, 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)이 작아진 만큼, 즉, 질량이 작아진 만큼 횡방향 요소(4)의 파단 위험이 감소된다는 것이 밝혀졌다. 횡방향 요소(4)의 하부 에지(24)와 전술한 곡선 위치의 내측 표면(21, 22) 사이의 거리를 감소시키는 것이 가능하다. 즉, 이러한 거리는 풀리(2, 3)와 접촉하는 횡방향 요소(4)의 표면(25)의 높이(H)보다 더 작을 수 있다. 이러한 감소는 횡방향 요소의 충분한 동적 특성에 기여한다. 양호하게도, 하부 에지(24)는 대체로 전체 길이에 걸쳐 오목하다.

전술한 실시예는 단지 전형적인 실시예이고, 많은 다른 실시예들이 가능하다.

상기 구성에 의해, 횡방향 요소의 형상이 개선되어 횡방향 요소의 강도가 향상된다.

Claims

두 개의 V형 풀리(2, 3)를 갖는 연속 가변식 변속기에 사용되는 구동 벨트(1)로서, 구동 벨트는 횡방향 요소(4)가 배치되며 나란히 놓이는 두 개의 순환 밴드 패키지(5, 6)로 구성된 캐리어를 포함하며, 각각의 횡방향 요소(4)는, 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)이 상기 밴드 패키지(5, 6)의 아래에서 연장하고 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)이 상기 밴드 패키지(5, 6) 사이에 위치되고 횡방향 요소(4)의 제3 부분(13)이 상기 밴드 패키지(5, 6) 위에서 연장하도록, 밴드 패키지(5, 6)를 수용하기 위해 서로 대향 위치된 두 개의 리세스(7,8)를 포함하며, 각각의 리세스는 밴드 패키지(5, 6) 쪽으로 대면하는 내측 표면(21, 22, 23)을 포함하고, 내측 표면(21, 22, 23)은 밴드 패키지(5, 6)와 접촉하여 밴드 패키지(5, 6)가 놓이는 평면을 형성하는 제1 부분(11)의 위치에서의 부분(21)을 포함하며, 또 내측 표면(21, 22, 23)은 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)과 제2 부분(12)이 합쳐지는 위치에서 반경 R1을 갖는 오목부를 더 포함하는, 구동 벨트이며,

상기 오목부는, 제1 및 제2 부분(11, 12)이 합쳐지는 상기 위치에서 밴드 패키지(5, 6)가 놓이는 평면에 대해 예각(a)으로 지향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
제1항에 있어서, 제1 및 제2 부분(11, 12)이 합쳐지는 상기 위치에서 밴드 패키지(5, 6)가 놓이는 평면에 대해 오목부가 지향하는 각도(a)는 85°보다 작은 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)에 의해 형성되는 내측 표면의 일부분(22)은 길이(높이)가 밴드 패키지의 두께(W)보다 작은 평탄한 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 횡방향 요소(4)의 제2 부분(12)에 의해 형성되는 내측 표면의 일부분(22)은 그 전체 영역에 걸쳐 오목한 굴곡부를 나타내는 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)과 제2 부분(12) 사이의 변화부에서 내측 표면(21, 22)의 오목부의 곡률 반경(R1)은 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)에 의해 형성된 내측 표면의 일부분(21)과 횡방향 요소(4)의 제3 부분(13)에 의해 형성된 내측 표면의 일부분(23) 사이의 최소 거리의 1/3보다 큰 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
제1항에 있어서, 제1 및 제2 부분(11, 12)이 합쳐지는 상기 위치에서 밴드 패키지(5, 6)가 놓이는 평면에 대해 오목부가 지향하는 각도(a)는 60°보다 작은 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)과 제2 부분(12) 사이의 변화부에서 내측 표면(21, 22)의 오목부의 곡률 반경(R1)은 횡방향 요소(4)의 제1 부분(11)에 의해 형성된 내측 표면의 일부분(21)과 횡방향 요소(4)의 제3 부분(13)에 의해 형성된 내측 표면의 일부분(23) 사이의 최소 거리의 1/2보다 큰 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 횡방향 요소(4)의 에지는 텀블링 작업에 의해 둥글게 되고 그리고/또는 연마되는 것을 특징으로 하는 구동 벨트.
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