KR101513597B1 - 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기 - Google Patents

Abstract

스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기가 제공된다. 상기 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기는 전기 또는 공압에 의해 회전되는 로터, 상기 로터와 연결되어 회전운동을 하는 샤프트,상기 샤프트의 중심축과 일정 치수만큼 편심되게 베어링 수용부가 형성된 샤프트 발란서, 상기 샤프트의 회전력을 전달받아 회전운동을 하는 스핀들, 상기 스핀들을 내부에 수용하고 상기 베어링 수용부에 위치되는 스핀들 베어링, 상기 스핀들의 하단에 결합되는 백업패드 및 상기 백업패드의 하단에 부착되는 샌드페이퍼를 포함하는 편심 연마기에 있어서, 상기 샤프트 발란서의 일측에 냉각홀이 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 냉각홀의 일부분이 상기 베어링 수용부와 접하여 상기 냉각홀을 통해 외부 공기가 상기 베어링 수용부 내부에 배치된 스핀들 베어링과 접촉될 수 있도록 구성된다.

Description

스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기{Orbital Sander For Cooling Spindle Bearing}

본 발명은 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편심 연마기의 아이들(idle) 구조로 되어 있는 스핀들 베어링을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기에 관한 것이다.

편심 연마기의 스핀들 베어링은 아이들(idle) 구조로 되어 있어 작동시 열이 많이 발생하고 이 열이 베어링 속의 구리스를 태우거나 녹여서 베어링 속의 윤활작용이 방해받게 되는 문제가 발생한다.

그러나 기존의 편심 연마기는 스핀들 베어링을 냉각시킬 수 있는 수단을 제공하지 못하고 있으며, 냉각기능이 있는 공압 연마기의 경우 상용되는 압축공기가 베어링 하우징 속으로 나와 냉각시키는 정도에 불과하여 열이 가장 많이 발생하는 베어링의 외부면을 냉각시킬 수 없다는 문제가 존재한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 샤프트 발란서에 냉각홀을 형성하여 샤프트 발란서가 고속 회전하면서 발생되는 강한 바람이 스핀들 베어링의 외부로 지나가도록 하여 스핀들 베어링을 효과적으로 냉각 시킬 수 있는 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 전기 또는 공압에 의해 회전되는 로터, 상기 로터와 연결되어 회전운동을 하는 샤프트,상기 샤프트의 중심축과 일정 치수만큼 편심되게 베어링 수용부가 형성된 샤프트 발란서, 상기 샤프트의 회전력을 전달받아 회전운동을 하는 스핀들, 상기 스핀들을 내부에 수용하고 상기 베어링 수용부에 위치되는 스핀들 베어링, 상기 스핀들의 하단에 결합되는 백업패드 및 상기 백업패드의 하단에 부착되는 샌드페이퍼를 포함하는 편심 연마기에 있어서, 상기 샤프트 발란서의 일측에 냉각홀이 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 냉각홀의 일부분이 상기 베어링 수용부와 접하여 상기 냉각홀을 통해 외부 공기가 상기 베어링 수용부 내부에 배치된 스핀들 베어링과 접촉될 수 있도록 구성된다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 냉각홀은 상기 샤프트 발란서를 관통하여 형성된다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 베어링 수용부의 내측면상에 형성되며, 상기 냉각홀과 접하도록 형성되는 통기 홈을 더 포함한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 냉각홀의 전면에 내측으로 휘어진 적어도 하나 이상의 블레이드가 구비된다.

본 발명에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기는 스핀들 베어링을 효과적으로 냉각 시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기의 샤프트 발란서를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기의 냉각홀을 나타낸 도면.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 3 을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기의 샤프트 발란서를 나타내는 도면이다.

도 1, 2를 참조하면, 본 발명은 전기 또는 공압에 의해 회전되는 로터(10), 상기 로터(10)와 연결되어 회전운동을 하는 샤프트(20), 상기 샤프트(20)의 중심축과 일정 치수만큼 편심되게 베어링 수용부(31)가 형성된 샤프트 발란서(30), 상기 샤프트(20)의 회전력을 전달받아 회전운동을 하는 스핀들(40), 상기 스핀들(40)을 내부에 수용하고 상기 베어링 수용부(31)에 위치되는 스핀들 베어링(50), 상기 스핀들(40)의 하단에 결합되는 백업패드(60) 및 상기 백업패드(60)의 하단에 부착되는 샌드페이퍼(70)를 포함하는 편심 연마기에 있어서, 상기 샤프트 발란서(30)의 일측에 냉각홀(32)이 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 냉각홀(32)의 일부분이 상기 베어링 수용부(31)와 접하여 상기 냉각홀(32)을 통해 외부 공기가 상기 베어링 수용부(31) 내부에 배치된 스핀들 베어링(50)과 접촉될 수 있도록 구성된다.

도 1에는 상기 로터(10)가 공압에 의해 회전되는 공압 연마기가 도시되어 있지만 이는 본 발명을 설명하기 위한 예시에 지나지 않을 뿐이며 상기 로터(10)는 공압 뿐만 아니라 전동 연마기에서 이용되는 전기에너지에 의해서도 회전이 가능할 수 있음을 명백히 밝혀둔다. 즉, 상기 로터(10)에 회전운동을 공급하는 에너지원은 공압 또는 전기가 될 수 있다.

일반적인 편심 연마기의 스핀들 베어링은 아이들(idle)구조로 되어 있어 작동 시 열이 많이 발생한다. 이 열이 베어링 속의 구리스를 태우거나 녹여서 베어링 속의 윤활작용이 방해받게 되고 편심 연마기의 주된 고장의 원인이 되며 이러한 이유 때문에 고속 회전으로 편심 연마기를 사용할 수 없다는 문제점이 존재한다.

이를 해결하기 위해 공압 연마기에서 사용되는 압축공기가 베어링 하우징 속으로 나와 냉각시키는 방식이 제안되고 있으나 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있어왔다.

상기한 문제점을 해결하고자 본 발명은 도 2(a) 내지 도2(c)에 도시된 바와 같이 스핀들 베어링(50)이 수용되는 베어링 수용부(31)와 냉각홀(32)이 접하도록 샤프트 발란서(30)에 적어도 하나 이상의 냉각홀(32)을 형성한다. 도 2(a) 내비 도(c)에 도시된 바와 같이 상기 샤프트 발란서(30)가 화살표 방향으로 회전하게 되면 상기 냉각홀(32)에 화살표 방향으로 외부의 공기가 유입되고, 유입된 공기는 도 2(a)처럼 베어링 수용부(31) 내부로 들어와 상기 베어링 수용부(31)에 위치하는 스핀들 베어링(50)을 냉각시키게 된다.

이때, 냉각 효과를 더 좋게 하기 위하여 상기 냉각홀(32)을 도 2(b)에 도시된 바와 같이 상기 샤프트 발란서(30)를 관통하여 형성시킬 수 있다.

도 2(b)에 도시된 바와 같이 상기 냉각홀(32)이 상기 샤프트 발란서(30)를 관통하여 형성되면 상기 베어링 수용부(31)에 수용된 스핀들 베어링(50)을 냉각시킨 더운 공기가 외부로 쉽게 빠져나갈 수 있어 냉각 성능을 개선시킬 수 있다.

또한, 도 2(c)에 도시된 바와 같이 상기 베어링 수용부(31)의 내측면상에 상기 냉각홀(32)과 접하도록 형성되는 통기 홈(34)을 더 포함할 수 있다.

상기 통기 홈(34)은 도 2(c)에 도시된 화살표의 방향과 같이 상기 냉각홀(32)과 연결되어 상기 냉각홀(32)의 외부로부터 유입된 공기가 상기 베어링 수용부(31) 내부를 지나 다시 냉각홀(32)을 통해 빠져나가도록 하여 스핀들 베어링(50)을 더 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

즉, 상기 통기 홈(34)을 통해 외부의 공기가 원활하게 상기 베어링 수용부(31) 내측면상을 지나게 되고 상기 베어링 수용부(31) 내부에 위치하는 스핀들 베어링(50)을 직접적으로 냉각시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링의 냉각이 가능한 편심 연마기의 냉각홀을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 냉각홀(32)의 내부로 외부 공기가 더 효과적으로 유입될 수 있도록 상기 냉각홀(32)의 전면에 내측으로 휘어진 적어도 하나 이상의 블레이드(33)를 구비할 수 있다.

상기 블레이드(33)에 의해 외부 공기가 상기 냉각홀(32)의 안쪽으로 유도되며, 유도된 외부 공기는 소용돌이를 일으켜 상기 스핀들 베어링(50)의 냉각을 더 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 냉각홀(32) 및 상기 블레이드(33)에 의해 상기 스핀들 베어링(50)을 냉각시킬 수 있어 고온에 의한 베어링 파손을 막을 수 있고, 냉각 효율을 높일 수 있기 때문에 고속 회전이 가능하다는 장점이 존재한다. 일반적인 연마기가 5000~10000 RPM을 적정 회전수로 정하여 사용함에 비해 본 발명의 일실시 예에 따른 스핀들 베어링 냉각이 가능한 편심 연마기는 15000 RPM 까지도 사용이 가능하다.

이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 실용신안등록청구범위뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

10 : 로터 20 : 샤프트
30 : 샤프트 발란서 31 : 베어링 수용부
32 : 냉각홀 33 : 블레이드
34 : 통기 홈
40 : 스핀들 50 : 스핀들 베어링
60 : 백업패드 70 : 샌드페이퍼

Claims (4)

1. 전기 또는 공압에 의해 회전되는 로터(10);
   상기 로터(10)와 연결되어 회전운동을 하는 샤프트(20);
   상기 샤프트(20)의 중심축과 일정 치수만큼 편심되게 베어링 수용부(31)가 형성된 샤프트 발란서(30);
   상기 샤프트(20)의 회전력을 전달받아 회전운동을 하는 스핀들(40);
   상기 스핀들(40)을 내부에 수용하고 상기 베어링 수용부(31)에 위치되는 스핀들 베어링(50);
   상기 스핀들(40)의 하단에 결합되는 백업패드(60); 및
   상기 백업패드(60)의 하단에 부착되는 샌드페이퍼(70)를 포함하는 편심 연마기에 있어서,
   상기 샤프트 발란서(30)의 일측에 냉각홀(32)이 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 냉각홀(32)의 일부분이 상기 베어링 수용부(31)와 접하여 상기 냉각홀(32)을 통해 외부 공기가 상기 베어링 수용부(31) 내부에 배치된 스핀들 베어링과 접촉될 수 있도록 구성되는 스핀들 베어링 냉각이 가능한 편심 연마기(100).
2. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각홀(32)은 상기 샤프트 발란서(30)를 관통하여 형성되는 스핀들 베어링 냉각이 가능한 편심 연마기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 베어링 수용부(31)의 내측면상에 형성되며, 상기 냉각홀(32)과 접하도록 형성되는 통기 홈(34)을 더 포함하는 스핀들 베어링 냉각이 가능한 편심 연마기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각홀(32)의 전면에 내측으로 휘어진 적어도 하나 이상의 블레이드(33)가 구비되는 스핀들 베어링 냉각이 가능한 편심 연마기.

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