KR101275818B1

KR101275818B1 - 경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리

Info

Publication number: KR101275818B1
Application number: KR1020130007914A
Authority: KR
Inventors: 이호건
Original assignee: 이호건
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2013-06-18

Abstract

본 발명은 풀리의 강성은 증대시키고 중량은 감소시켜 사용 전력량을 절감할 수 있으며 제조비용 절감과 정확한 구동력 전달 및 슬립, 발열이 발생하지 않는 경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주조방식으로 제조된 풀리의 동심도 교정 및 외경과 양 측면을 절삭 구성하고, 테이퍼 부시 지그를 이용하여 암나선홀을 구성하며, 풀리에 고정볼트를 이용하여 부쉬를 고정 구성하며, 상기 부쉬에 고정축을 결합한 상태에서 회전시켜 풀리의 외경에 타이밍벨트가 물림될 벨트기어를 형성하는 방법에 의해 경량화 풀리를 제조하여, 풀리의 아암과 폭을 감소시켜 자체 중량을 경량화하여 사용 전력량을 절감할 수 있는 동시에 제작비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리{Light weight pulley manufacturing method and manufacturing the lightweight pulley}

본 발명은 경량화를 이룬 풀리에 관한 것으로, 특히 리브를 통해 강성을 보강하는 구조로 치절단의 폭 축소와 다수개의 아암의 간격 축소 및 풀리 두께를 축소하여 경량화시킴으로써 구동에 필요한 에너지 및 제조비용 절감과 치합 형태의 구동전달이 가능한 경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리에 관한 것이다.

일반적으로 회전동력을 전달받아 작용을 하는 세계 정유공장에 사용하는 산업용 에어 팬 쿨러, 에어컨용 압축기(콤푸레샤), 냉각수 펌프, 발전기, 파워핸들용 유압장치 등이 있는데, 이러한 장치들은 구동부의 동력을 전달받기 위해 벨트 풀리를 구성하고 있다.

이러한, 종래의 벨트 풀리는 통상 보스와 벨트 홈을 갖는 외륜을 별도로 제작하여 보스암을 이용하여 용접에 의해 접합하거나, 주물로 형상을 제작하여 기계가공으로 벨트 홈(103)을 형성하여 제조하는 것으로서, 종래의 이러한 제조방법에 의하면 기본적으로 제조 공정이 복잡하고 가공 시간과 비용이 많이 소요되며, 열간 단조시에 응력이 많이 발생한 부분에 균열이 발생하기 쉽고 부식이 발생하는 확률도 높은 문제가 있었다.

또한, 가공에 의해 절삭되는 부분이 많으므로 상당한 재료의 낭비가 뒤따르고 그에 따라 불필요하게 제조비용이 상승되며, 주조공법으로 제조되는 경우에는 중량이 많이 나가는 문제점도 내포하고 있다.

이러한, 일반적인 풀리는 V벨트풀리와 V벨트를 이용하여 구동력을 전달하게 되는데 풀리와 벨트의 접촉방식은 면접촉을 통한 마찰력을 이용하는 것으로 장시간 사용시 미끄럼에 의한 구동력 손실 및 열이 발생하는 문제점이 있었다.

더불어, 풀리는 휨을 방지하기 위하여 아암을 크게 형성함으로써 풀리의 무게가 증대되어 구동에 필요한 전력을 다량으로 사용하는 문제점이 있었다.

이로써, 미끄럼 접촉 구동전달 방식을 탈피하여 기어물림 방식을 이용함으로써 정확한 구동력의 전달이 가능하도록 하며, 마찰에 의한 열이 방생하지 않는 동시에 아암의 크기를 축소시키는 대신 리브를 이용하여 휨 현상이 발생되지 않도록 보강 및 경량화를 이루는 풀리 및 제조방법이 절실히 요구되는 실정이다.

1. 등록번호 10-0233756 (등록일자 1999년09월14일) 명칭: V 벨트용 풀리 반체 및 그의 가공방법 2. 등록번호 10-1057983(등록일자 2011년08월12일) 명칭 : 벨트 풀리 제조방법 3. 공개번호 10-2012-0061672(공개일자 2012년06월13일) 명칭 : 벨트용 풀리 어셈블리 및 그 제작방법)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 풀리의 치절단의 폭 축소와 다수개의 아암의 간격 축소 및 풀리 두께를 축소하여 경량화시킴으로써 사용 전력량을 절감할 수 있는 동시에 제작비용이 절감되는 경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 풀리의 아암을 경량화를 이루고 아암에 리브를 형성시켜 휨 변형이 발생되지 않도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 타이밍 벨트 구동전달 방식을 이용하여 정확한 구동력 전달이 가능하며 슬립이 발생하지 않아 열발생이 발생하지 않도록 하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 풀리의 중심을 기준으로 회전시키며 벨트기어을 가공함으로써 외경에 미세한 오차가 발생하더라도 가공정확도가 상승되도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 풀리를 제조하는 방법에 있어서, 주조방식을 이용하여 중앙에 축홀이 형성된 축고정단과 치절단을 연결하는 아암이 형성되게 제작된 풀리를 가공장치에 고정하고, 상기 고정된 풀리의 동심도를 측정 및 교정한 후 치절단의 외경과 양 측면을 절삭가공하며, 상기 풀리의 축고정단의 일측면에 테이퍼 부시 지그를 고정하여 축고정단에 홀을 가공 후 탭(TAP) 가공을 통해 암나선홀을 형성하고, 상기 축고정단의 축홀을 내경을 확장하여 암나선홀이 반원홀 형태가 되도록 가공하며, 상기 암나선홀과 대응하는 반원의 체결홀이 외주면에 형성된 부쉬를 축고정단에 삽입하며, 상기 부쉬의 키홈에 키를 끼우는 동시에 고정축을 삽입 후 암나선홀과 체결홀에 고정볼트를 체결하고, 상기 고정축의 회전으로 풀리가 회전되도록 한 상태에서 외경에 치절가공을 통해 타이밍벨트가 물림될 벨트기어를 가공하여, 상기 타이밍벨트가 풀리의 벨트기어에 물림되어 슬림현상 및 마찰열이 발생하지 않으며, 정확한 구동력이 전달되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 풀리의 치절단의 폭 축소와 다수개의 아암의 간격 축소 및 풀리 두께를 축소하여 경량화시킴으로써 자체 중량을 경량화하여 사용 전력량을 절감할 수 있는 동시에 제작비용이 절감되는 효과가 있다.

그리고, 풀리의 아암을 경량화를 이루고 아암에 리브를 형성시켜 휨 변형이 발생되지 않도록 하는 효과가 있다.

더불어, 타이밍 벨트 구동전달 방식을 이용하여 정확한 구동력 전달이 가능하며 슬립이 발생하지 않아 열발생이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

아울러, 풀리의 중심을 기준으로 회전시키며 벨트기어을 가공함으로써 외경에 미세한 오차가 발생하더라도 가공정확도가 상승되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주조방식을 통해 제작된 풀리의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 경량화 풀리를 제조하기 위한 고정된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 경량화 풀리의 동심도를 측정하는 상태를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 경량화 풀리의 외경을 가공하는 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 경량화 풀리의 양측면을 가공하는 상태를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 경량화 풀리의 홀 가공 상태를 나타낸 과정사시도,
도 7은 본 발명에 따른 경량화 풀리의 테이퍼 내경을 가공하는 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7의 테이퍼 내경을 도시한 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 경량화 풀리에 테이퍼부쉬를 삽입하는 상태를 나타낸 사시도,
도 10은 도 9에서 테이퍼 부쉬를 삽입하는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 경량화 풀리에 고정축을 결합한 상태를 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 경량화 풀리의 외경에 치절가공을 하는 상태를 나타낸 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 다수개의 경량화 풀리를 적층시켜 외경에 치절가공을 하는 상태를 나타낸 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 경량화 풀리의 제조방법을 통해 제조 완성된 경량화 풀리의 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 경량화 풀리를 제조하기 위한 과정도이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 경량화 풀리의 제조방법 및 제조된 경량화 풀리는 풀리에 관한 것으로, 주조방식으로 제조된 풀리(10)의 동심도 교정 및 외경(13a)과 양 측면(13b)을 절삭 구성하고, 테이퍼 부시 지그(20)를 이용하여 암나선홀(12b)을 구성하며, 풀리(10)에 고정볼트(41)를 이용하여 테이퍼부쉬(30)를 고정 구성하며, 상기 테이퍼부쉬(30)에 고정축(40)을 결합한 상태에서 회전시켜 풀리(10)의 외경(13a)에 타이밍벨트가 물림될 벨트기어(15)를 형성하는 것으로 경량화 풀리(100)가 구성된다.

먼저, 상기 경량화 풀리(100)는 주조방식으로 축고정단(12)과 치절단(13)을 연결하는 아암(14)이 형성되게 제작 구성된다.

이러한, 상기 풀리(10)를 가공장치에 고정하여 풀리(10)의 동심도를 측정 및 교정한 후 치절단(13)의 외경(13a)과 양 측면(13b)을 절삭 구성한다.

즉, 상기 풀리(10)의 동심도 측정 및 교정은 외경(13a)이나 측면(13b)을 가공할 경우 동심도가 일측으로 치우치게 되면 정확한 가공이 이루어지지 않기 때문에 가공 정밀도를 증대시키기 위한 것이다.

아울러, 상기 풀리(10)의 외경(13a)과 측면(13b)은 제작할 정확한 치수로 수직선반과 같은 별도의 가공장치를 구성하는 척에 고정시켜 절삭 가공하는 것이다.

그리고, 상기 풀리(10)의 축고정단(12)의 일측면에 테이퍼 부시 지그(20)를 고정하여 축고정단(12)에 홀(12a)을 가공 후 탭(TAP) 가공을 통해 암나선홀(12b)을 구성한다.

이때, 상기 테이퍼 부시 지그(20)는 원판 형태로써 테두리 부분에 다수개의 지그홀(21)이 형성되어 있다.

즉, 상기 테이퍼 부시 지그(20)의 지그홀(21)을 통해 드릴을 이용하여 홀(12a)을 형성하게 되며 홀(12a)은 완전히 관통되거나 홈 형태로 가공 가능할 것이다.

아울러, 상기 축고정단(12)의 축홀(11)을 내경 확장하는데 입구측 직경은 넓고 내측으로 진행할수록 직경이 좁아지는 테이퍼로 가공하며, 테이퍼의 경사는 4°의 기울기를 갖도록 하여 암나선홀(12b)은 일부분이 반원홀 형태가 되도록 가공하여 구성한다.

더불어, 상기 암나선홀(12b)과 대응하는 반원의 체결홀(31)이 외주면에 형성된 테이퍼부쉬(30)를 축고정단(12)에 삽입 구성한다.

여기서, 상기 테이퍼부쉬(30)는 4°의 경사 각도를 갖는 테이퍼 원통 형태로 이루어지며 중앙에는 키홈(32)이 형성된 축결합홀(33)이 형성되고, 외주면에는 암나선홀(12b)과 대응하는 체결홀(31)이 구성된다.

이러한, 상기 테이퍼부쉬(30)의 키홈(32)에 키를 끼우는 동시에 고정축(40)에 끼움 후 암나선홀(12b)과 체결홀(31)에 고정볼트(41)를 체결 구성한다.

그리고, 상기 테이퍼부쉬(30)는 일부분인 절단되어 'C'로 형성되어 풀리(10)의 축고정단(12)에 테이퍼부쉬(30)를 삽입한 후 고정볼트(41)를 암나선홀(12b)과 체결홀(31)에 체결하면 테이퍼부쉬(30)가 가압되어 축결합홀(33)에 삽입되는 고정축(40)을 가압하며 물림결합되고, 고정볼트(41)를 해체하면 가압되었던 테이퍼부쉬(30)가 복귀되어 고정축(40)이 쉽게 이탈되도록 구성된 것이다.

아울러, 상기 고정축(40)의 회전으로 풀리(10)가 회전되도록 한 상태에서 외경에 치절가공을 통해 타이밍벨트가 물림될 벨트기어(15)를 구성한다.

이때, 상기 벨트기어(15)은 타이밍벨트의 기어 치수나 피치에 대응되도록 치절가공으로 경량화 풀리(100)가 구성된다.

여기서, 상기 아암(14)의 양 안쪽 측면에는 길이 방향으로 따라 리브(16)를 구성하여 풀리(10)에 휨 현상이 발생하는 것을 방지하게 보강 구성한다.

더불어, 상기 아암(14)의 폭과 리브(16)의 폭의 비율은 3 : 1 ~ 3 : 0.5 로 구성할 수도 있다.

아울러, 상기 아암(14)의 두께와 리브(16)를 포함한 아암(14)의 두께 비율은 1 : 3 ~ 1 : 2로 구성할 수도 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 치절가공 방식의 일 예를 살펴보면 축고정단(12)에 테이퍼부쉬(30)를 체결한 풀리(10)를 다수개로 구성한다.

그리고, 상기 고정축(40)은 고정너트(42)가 체결되도록 수나선단을 형성한다.

즉, 상기 고정축(40)에 다수개의 풀리(10)를 적층되도록 끼움 후 고정너트(42)를 고정축(40)에 체결하여 다수개의 풀리(10)가 고정된 상태에서 외경(13a)에 벨트기어(15)를 동시에 생성시켜 정확도 및 규격의 표준화를 이루도록 구성하는 것이다.

이때, 상기 풀리(10)에 고정볼트(41)를 체결하지 않는 이유는 고정볼트(41)를 체결한 상태로 다수개의 풀리(10)를 적층시키게 되면 돌출되는 고정볼트(41)의 볼트머리로 인하여 적층되는 풀리(10)들이 정확한 수평을 유지할 수 없는 문제점을 해결하기 위한 구성이다.

즉, 상기 경량화 풀리(100)는 타이밍벨트가 풀리(10)의 벨트기어(15)에 물림되어 슬림현상 및 마찰열이 발생하지 않으며, 정확한 구동력이 전달되도록 구성하며 기존의 타이밍벨트보다 리브(16)를 형성함으로써 아암(14)의 폭이나 치절단(13)의 폭을 축소시킬 수 있어 경량화로 인한 사용 전력량을 감소시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 경량화 풀리(100)의 제조방법 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 12 및 도 14, 도 15에 도시된 바와 같이, 일반적인 주조방식을 이용하여 중앙에 축홀(11)이 형성된 축고정단(12)과 치절단(13)을 연결하는 아암(14)이 형성되게 제작된 풀리(10)를 가공장치에 고정하는 고정단계를 거친다. (S10단계)

여기서, 상기 풀리(10)는 수직선반과 같은 가공장치의 척(CHUCK)에 별도의 고정장치를 이용하여 축고정단(12)을 견고하게 고정하는 단계이다.

이렇게, 상기 풀리(10)의 고정단계를 거친 후, 고정된 풀리(10)의 동심도를 측정 및 교정한 후 치절단(13)의 외경(13a)과 양 측면(13b)을 절삭가공단계를 거친다. (S20단계)

이때, 상기 풀리(10)가 일측으로 치우침 여부 및 동심도를 확인하는데, 특히 동심도는 풀리(10)의 외경을 따라 다이얼게이지와 같은 별도의 측정장비를 이용하여 측정하여 동심도가 크게 편차나는 것은 불량을 초래할 수 있어 선별작업을 거치게 되는 단계이다.

이후, 상기 절삭가공단계를 거친 후, 상기 풀리(10)의 축고정단(12)의 일측면에 테이퍼 부시 지그(20)를 고정하여 축고정단(12)에 홀(12a)을 가공 후 탭(TAP) 가공을 통해 암나선홀(12b)을 형성하는 풀리(10)의 축고정단(12) 가공단계이다. (S30단계)

여기서, 상기 축고정단(12) 가공단계에서는 홀(12a)의 개수는 필요에 따라 조정할 수도 있다.

그리고, 상기 테이퍼 부시 지그(20)는 원판 형태로써 테두리 부분에 다수개의 지그홀(21)이 형성되어 있어, 이 홀을 통해 투영했을 때 축고정단(12)에 테이퍼 부시 지그(20)의 지그홀(21)을 통해 드릴을 이용하여 홀(12a)을 형성하게 되며 홀(12a)은 완전히 관통되거나 홈 형태로 가공하는 단계이다.

다음으로, 상기 축고정단(12)의 축홀(11)을 4°의 기울기를 갖는 테이퍼홀로 확장 가공하여 암나선홀(12b)이 반원홀 형태가 되도록 가공하는 테이퍼 내경 가공단계이다.(S40 단계)

즉, 상기 축홀(11)의 내주면을 확장하기 위하여 별도의 절삭공구를 이용하여 암나선홀(12b)이 반원 홀의 형태가 될때까지 가공하는 단계이다.

그 다음으로, 상기 축고정단(12)의 내경 확장 가공단계를 거친 후, 상기 암나선홀(12b)과 대응하는 반원의 체결홀(31)이 외주면에 형성된 테이퍼부쉬(30)를 축고정단(12)에 삽입단계를 거친다. (S50단계)

이때, 상기 고정볼트(41)의 체결단계는 테이퍼부쉬(30)를 풀리(10)의 축고정단(12)에 고정시키는 단계로써 테이퍼부쉬(30)는 풀리(10)의 축고정단(12)을 보호하기 위한 것이다.

이렇게, 상기 고정볼트(41)의 체결단계를 거친 후, 상기 테이퍼부쉬(30)의 키홈(32)에 키를 끼우는 동시에 고정축(40)에 끼움 후 암나선홀(12b)과 체결홀(31)에 고정볼트(41)를 체결하는 단계이다. (S60단계)

이때, 상기 테이퍼부쉬(30)는 일부분인 절단되어 'C'로 형성되어 풀리(10)의 축고정단(12)에 테이퍼부쉬(30)를 삽입한 후 고정볼트(41)를 암나선홀(12b)과 체결홀(31)에 체결하면 테이퍼부쉬(30)가 가압되어 축결합홀(33)에 삽입되는 고정축(40)을 가압하며 물림결합되고, 상기 고정볼트(41)를 해체하면 가압되었던 테이퍼부쉬(30)가 복귀되어 고정축(40)이 쉽게 이탈되도록 하는 것이다.

즉, 상기 경량화 풀리(100)를 완성시켜 사용할 경우 별도의 풀리축에 결합되어 사용하게되는데 장시간 사용할 경우 축고정단(12)이 풀리축과 마찰로 인하여 마모현상이 발생하여 유격 등의 발생으로 교체시기가 짧아져 경제적 효율성이 감소되는 것을 방지하기 위하여 테이퍼부쉬(30)를 삽입하여 간단하게 테이퍼부쉬(30)의 교체를 통해 풀리(10)를 보호할 수 있도록 하는 특징이 있다.

그 다음으로, 상기 고정축(40)의 회전으로 풀리(10)가 회전되도록 한 상태에서 외경에 치절가공을 통해 타이밍벨트가 물림될 벨트기어(15)를 가공하는 치절가공단계이다. (S70단계)

이때, 상기 치절가공을 할 때 별도의 기어를 생성하는 치절 가공장치에서 수행하게 되며 고정축(40)은 풀리(10)의 축고정단(12)에 삽입된 상태로 치절 가공장치에 고정되며, 풀리(10)의 아암(14)과 아암(14) 사이의 공간을 통해 별도의 고정용 지그를 이용하여 움직이지 않도록 고정한 후 고정축(40)을 회전시켜 풀리(10)가 함께 회전되도록 하는 상태에서 치절단(13)의 외경(13a)에 치절 공구를 이용하여 벨트기어(15)를 형성하는 단계이다.

아울러, 상기 치절작업을 시행시 하나 이상의 풀리(10)를 다수 개로 적층하여 외경(13a)에 벨트기어(15)를 동시에 생성시켜 정확도 및 규격의 표준화를 이루는 특징이 있다.

즉, 상기 고정축(40)의 회전으로 풀리(10)가 풀리(10)의 중심을 기준으로 회전을 하게 되어 외경(13a)의 동심도나 직경이 미세하게 차이 난다 하더라도 풀리(10)의 중심을 기준으로 벨트기어(15)가 형성되어 벨트기어(15)의 피치간격이 일정한 규격으로 생성되어 표준화 및 규격화를 이룰 수 있으며, 가공 정확도가 상승되는 특징이 있다.

이렇게, 상기 타이밍벨트가 풀리(10)의 벨트기어(15)에 물림되어 슬림현상 및 마찰열이 발생하지 않으며, 정확한 구동력이 전달되는 특징이 있다.

한편, 상기 아암(14)의 양 측면에는 길이 방향으로 따라 리브(16)를 형성하여 풀리(10)에 휨 현상이 발생하는 것을 방지하게 보강할 수 있다.

이때, 상기 아암(14)의 폭과 리브(16)의 폭의 비율은 3 : 1 ~ 3 : 0.5 로 형성할 수도 있다.

그리고, 상기 아암(14)의 두께와 리브(16)를 포함한 아암(14)의 두께 비율은 1 : 3 ~ 1 : 2로 형성하도록 구성할 수도 있다.

즉, 상기 본 발명의 경량화 풀리(100)와 기존의 풀리를 비교하면서 경량화에 따른 장점을 살펴보면 다음과 같다.

비교 대상	기존(mm/kg)	본 발명(mm/kg)	비 고
직경	83~129mm	53~63mm	본 발명이 기존풀리보다 약 21~30kg 무게 감소
무게	약 161kg	140kg	21kg 감소
풀리의 폭	20~35mm	15~25mm	5~10kg 감소
전기료	중량이 무거워 많다	중량이 가벼워 적다	전기료 동일 조건으로 사용시 절감.
V벨트와 풀리의 접촉방식	V벨트가 풀리와 장력으로 미끄럼 접촉 유지되어 슬립, 열 발생, 벨트의 장력변화로 장력조절 관리 필요	타이밍벨트와 경량화풀리가 기어 물림방식	슬립현상이나 열 발생하지 않음. 구동되어 장력의 변화가 미세함. 장력조절의 불필요로 유지관리비 절감.
V벨트의 마모	V벨트가 풀리와 미끄럼 접촉으로 벨트의 마모현상 발생으로 0.5~1년 마다 교체	기어물림 방식으로 벨트에 마모현상이 적어 2~5년 마다 교체	V벨트보다 수명이 길어 교체비용이 절감 됨
년간 전력량 모터(30Kw), 일 가동시간(18시간) 년 가동일(365일) 전기료(160원/kWh)	200~300Kwh 사용시 30Kw ×18시간 ×365일× 175원 = 34,492,500원/년	경량화 풀리를 적용시 무게 경감으로 통한 전기료 절감율 5%적용시 1,724,625원/년	기존의 풀리는 V벨트와 풀리 사이에 발생하는 미끄럼으로 인한 열의 발생으로 전기손실이 5%이상 발생하는 점을 기준

상기 표 1의 비교 기준을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 표 1에서 직경, 무게, 풀리의 폭에 관한 항목은 기존의 타이밍벨트와 본 발명의 경량화풀리(100)를 비교한 항목으로 아암(14)의 폭과 두께를 감소시키는 대신 리브(16)를 추가 구성하여 강도는 증대되면서 자체 무게를 경량화시켜 구동에 필요한 소비 전력량을 감소시킬 수 있다는 특징을 나타낸 것이다.

그리고, 상기 표 1에서 나머지 항목은 6개의 아암을 갖으며 일반적인 V벨트를 이용하는 기존의 V벨트풀리와 6개의 아암을 갖으며 아암에 리브가 형성되고 타이밍벨트를 이용하는 본 발명의 경량화 풀리(100)를 비교대상으로 한다.

더불어, 기존의 V벨트풀리보다 평균적으로 본 발명의 경량화 풀리(100)의 무게가 약 25Kg 감소되어 제조절감 비용이 개당 약 50,000원 정도 절감되는 특징이 있으며, 본 발명의 경량화 풀리(100)를 약 3000EA 제작할 경우 수량 : 3000EA × 제조절감금액: 약 50,000원 = 150,000,000원을 기존의 V벨트풀리보다 비용절감이 가능한 특징이 있다.

즉, 상기 표 1에서 기존의 V벨트풀리와 본 발명의 경량화풀리(100)를 비교하였을 때 전기절감은 300kW사용시 구동장치 한대에서 사용되는 전력량을 적산전력계를 이용하여 체크하면 '1,724,625원/년'의 전력 절감을 할 수 있어 풀리의 수량이 많은 설비에서는 많은 전력을 절감할 수 있는 특징이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 풀리 11 : 축홀
12 : 축고정단 12a : 홀
12b : 암나선홀 13 : 치절단
13a : 외경 13b : 양 측면
14 : 아암 15 : 벨트기어
16 : 리브 20 : 테이퍼 부시 지그
30 : 테이퍼부쉬 31 : 체결홀
32 : 키홈 40 : 고정축
41 : 고정볼트 100 : 경량화풀리

Claims

풀리(10)를 제조하는 방법에 있어서,
주조방식을 이용하여 중앙에 축홀(11)이 형성된 축고정단(12)과 치절단(13)을 연결하는 아암(14)이 형성되게 제작된 풀리(10)를 가공장치에 고정하고,
상기 고정된 풀리(10)의 동심도를 측정 및 교정한 후 치절단(13)의 외경(13a)과 양 측면(13b)을 절삭가공하며,
상기 풀리(10)의 축고정단(12)의 일측면에 테이퍼 부시 지그(20)를 고정하여 축고정단(12)에 홀(12a)을 가공 후 탭(TAP) 가공을 통해 암나선홀(12b)을 형성하고,
상기 축고정단(12)의 축홀(11)을 내경을 확장하여 암나선홀(12b)이 반원홀 형태가 되도록 가공하며,
상기 암나선홀(12b)과 대응하는 반원의 체결홀(31)이 외주면에 형성된 테이퍼부쉬(30)를 축고정단(12)에 삽입하며,
상기 테이퍼부쉬(30)의 키홈(32)에 키를 끼우는 동시에 고정축(40)에 끼움 후 암나선홀(12b)과 체결홀(31)에 고정볼트(41)를 체결하고,
상기 고정축(40)의 회전으로 풀리(10)가 회전되도록 한 상태에서 외경에 치절가공을 통해 타이밍벨트가 물림될 벨트기어(15)를 가공하여,
상기 타이밍벨트가 풀리(10)의 벨트기어(15)에 물림되어 슬림현상 및 마찰열이 발생하지 않으며, 정확한 구동력이 전달되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 아암(14)의 양 측면에는 길이 방향으로 따라 리브(16)를 형성하여 풀리(10)에 휨 현상이 발생하는 것을 방지하게 보강하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리의 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 아암(14)의 폭과 리브(16)의 폭의 비율은 3 : 1 ~ 3 : 0.5 로 형성하며,
상기 아암(14)의 두께와 리브(16)를 포함한 아암(14)의 두께 비율은 1 : 3 ~ 1 : 2로 형성하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 축고정단(12)에 테이퍼부쉬(30)를 체결한 풀리(10)를 다수개로 구성하고,
상기 고정축(40)은 고정너트(42)가 체결되도록 수나선단을 형성하여,
상기 고정축(40)에 다수개의 풀리(10)를 적층되도록 끼움 후 고정너트(42)를 고정축(40)에 체결하여 다수개의 풀리(10)가 고정된 상태에서 외경(13a)에 벨트기어(15)를 동시에 생성시켜 정확도 및 규격의 표준화를 이루도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리의 제조방법.
풀리에 있어서,
주조방식으로 축고정단(12)과 치절단(13)을 연결하는 아암(14)이 형성되게 제작 구성된 풀리(10)를 가공장치에 고정하여 풀리(10)의 동심도를 측정 및 교정한 후 치절단(13)의 외경(13a)과 양 측면(13b)을 절삭 구성하며,
상기 풀리(10)의 축고정단(12)의 일측면에 테이퍼 부시 지그(20)를 고정하여 축고정단(12)에 홀(12a)을 가공 후 탭(TAP) 가공을 통해 암나선홀(12b)을 구성하고,
상기 축고정단(12)의 축홀(11)을 내경을 확장하여 암나선홀(12b)이 반원홀 형태가 되도록 가공하며,
상기 암나선홀(12b)과 대응하는 반원의 체결홀(31)이 외주면에 형성된 테이퍼부쉬(30)를 축고정단(12)에 삽입 구성하며,
상기 테이퍼부쉬(30)의 키홈(32)에 키를 끼우는 동시에 고정축(40)에 끼움 후 암나선홀(12b)과 체결홀(31)에 고정볼트(41)를 체결 구성하고,
상기 고정축(40)의 회전으로 풀리(10)가 회전되도록 한 상태에서 외경에 치절가공을 통해 타이밍벨트가 물림될 벨트기어(15)를 구성하여,
상기 타이밍벨트가 풀리(10)의 벨트기어(15)에 물림되어 슬림현상 및 마찰열이 발생하지 않으며, 정확한 구동력이 전달되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리.
제 5항에 있어서, 상기 아암(14)의 양 측면에는 길이 방향으로 따라 리브(16)를 구성하여 풀리(10)에 휨 현상이 발생하는 것을 방지하게 보강하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리.
제 6항에 있어서, 상기 아암(14)의 폭과 리브(16)의 폭의 비율은 3 : 1 ~ 3 : 0.5 로 구성하며,
상기 아암(14)의 두께와 리브(16)를 포함한 아암(14)의 두께 비율은 1 : 3 ~ 1 : 2로 구성하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리.
제 5항에 있어서, 상기 축고정단(12)에 테이퍼부쉬(30)를 체결한 풀리(10)를 다수개로 구성하고,
상기 고정축(40)은 고정너트(42)가 체결되도록 수나선단을 형성하여,
상기 고정축(40)에 다수개의 풀리(10)를 적층되도록 끼움 후 고정너트(42)를 고정축(40)에 체결하여 다수개의 풀리(10)가 고정된 상태에서 외경(13a)에 벨트기어(15)를 동시에 생성시켜 정확도 및 규격의 표준화를 이루도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경량화 풀리.