KR101640858B1 - 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외경에 벨트홈이 형성된 풀리휠이 베어링 부쉬에 의해 구름 마찰하면서 고속회전하면서 벨트의 동력을 전달하는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체에 관한 것으로,
본 발명에서는 외경에 벨트홈이 절개하여 형성되고 중앙부에 수용구가 관통되게 형성된 풀리휠과; 상기 풀리휠의 수용구에 삽입되는 베어링 부쉬; 및 상기 수용구의 양편에 배치 및 고정되어, 수용구에 삽입된 베어링 부쉬의 양편을 지지하는 중공의 고정캡을 포함하고,
상기 풀리휠에는 하나 이상의 방열 지지공들이 관통되게 형성되어, 상기 풀리휠에 형성된 방열 지지공에 의해 풀리휠에 가해지는 응력을 분산과 고속 회전하는 베어링 부쉬에서 발산되는 열기의 신속한 방열을 도모하도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

Description

개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체{Pulley assembly having improved heating structure}

본 발명은 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외경에 벨트홈이 형성된 풀리휠이 베어링 부쉬에 의한 구름 마찰을 통해 고속회전하면서 벨트의 동력을 전달하는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 벨트를 통해 동력을 전달하는 구동축과 종동축 사이에는 텐션 풀리를 설치하여, 구동축과 종동축 사이에 견착된 벨트의 장력이 일정하게 유지되도록 하고 있다.

상기 텐션 풀리는, 풀리휠의 중심부에 베어링이 고정된 형태로 구성되며, 종래 텐션 풀리의 풀리휠을 주조나 다이 캐스팅 방식으로 성형하고, 이 성형된 풀리휠에 베어링을 압입시켜 고정하는 형태로 제작되어 왔다.

그런데, 상기 주조나 캐스팅 방식을 통해 제작된 풀리휠을 갖는 풀리는 무겁고, 제작과정에 다량의 유해 물질을 발생시키고, 특히 별도의 금형이 요구되므로 소량 다품종의 생산이 요구되는 최근 추세에는 적합하지 아니하다.

최근 이러한 한계성을 극복하기 위해, 회전하는 금속재질의 원판의 외경에 절개날을 진입시켜 벨트홈을 형성하는 스피닝 가공방식을 이용한 풀리의 제작이 점차 활성화되고 있다.

상기 스피닝 가공을 통한 풀리의 성형은, 주조나 다이 캐스팅 방식에 대비하여 초기 투자비가 적게 들고 가벼울 뿐만 아니라, 생산과정에 유해 물질이 발생되지 아니하므로 작업조건, 및 환경적인 측면에서 바람직하다.

그런데, 숙련되지 아니한 작업자가 얇은 금속재질의 원판을 스피닝 가공을 통해 성형한 풀리휠의 정중앙에 베어링을 정위치시켜 접합하는 것은 어렵고, 또 용접과정에 발생한 열변형에 의해 베어링 부쉬를 고정한 풀리휠이 휘어지거나 용접부위가 떨어지게 되는 문제점이 발생할 수도 있다.

특히, 용접을 통해 풀리휠에 접합된 베어링 부쉬는 분리가 어려운 관계로, 마모가 발생되어 교체가 요구될 경우에 유지 보수가 불능한 한계성을 갖는다.

또한, 상기 풀리휠에 설치된 베어링 부쉬는 풀리휠의 고속 회전에 의해 고온의 열기가 생성되고, 이러한 열기에 장시간 노출될 경우, 베어링 부쉬 및 이를 고정한 풀리휠의 열변형이 발생하여, 벨트 동력의 안정적인 전달이 어려운 문제점이 지적되고 있다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 외경에 벨트홈이 형성된 판상풀리의 중심에 베어링 부쉬를 동심구조로 배치함에 있어, 상기 베어링을 용접을 통하지 아니하고 고정하여 판상풀리의 열변형을 방지하고, 특히 베어링 부쉬의 고속 회전에 따른 열기를 외부로 신속히 발산시켜 열기에 의한 베어링 부쉬의 열손상과 풀리몸체의 휨발생을 최소화시켜 향상된 내구성을 갖도록 한 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체는,

외경에 벨트홈이 절개하여 형성되고 중앙부에 수용구가 관통되게 형성된 풀리휠과; 상기 풀리휠의 수용구에 삽입되는 베어링 부쉬; 및 상기 수용구의 양편에 배치 및 고정되어, 수용구에 삽입된 베어링 부쉬의 양편을 지지하는 중공의 고정캡을 포함하고,

상기 풀리휠에는 방열 지지공들이 형성되어, 상기 방열 지지공들에 의해 풀리휠에 가해지는 응력이 분산되고, 고속 회전하는 베어링 부쉬에서 발산되는 열기가 외부 방열되도록 하며,
상기 베어링 부쉬의 양편을 지지하는 고정캡에는 하나 이상의 외기 유입로가 형성되고,
상기 풀리휠에는, 상기 수용구와 연통하며 일부는 고정캡의 외부로 노출되는 하나 이상의 방열 지지로들이 형성되며,
상기 베어링 부쉬의 외경에는 나선의 코일 스프링 형태로 권취한 코일형 방열부쉬가 설치되어,
상기 수용구 내로 유입된 유입된 외기는 코일형으로 권취된 방열부쉬를 순환한 다음, 베어링 부쉬에서 방열부쉬로 전도된 열기를 수용구와 연통하는 방열 지지로를 통해 외부로 발산되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수용구의 가장자리부와 상기 수용구의 가장자리부와 마주하는 고정캡의 가장자리에는 상호 연통하는 조립공들이 형성되고, 상기 수용구의 양편에 배치된 고정캡은 조립공들을 관통하여 체결되는 체결볼트를 포함하는 체결부에 의해 압착 고정되어서, 베어링 부쉬의 양편을 지지한 상태로 풀리휠의 양편에 각각 고정되도록 구성한다.

삭제

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 고정캡을 통해 풀리휠에 베어링 부쉬를 동심구조로 조립한 형태로 이루어져 조립 및 제조과정에 용접공정의 삭제가 가능하므로, 용접에 의한 풀리휠이나 베어링 부쉬의 열손상 및 열변형이 억제된다.

그리고, 본 발명에 따른 풀리 조립체는 풀리휠에 형성된 방열 지지구에 의해 베어링 부쉬에서 발산되는 열기의 신속한 방열이 가능하고, 특히 외기를 베어링 부쉬가 설치된 수용구 내로 강제 유입한 다음 외부로 배출하는 독특한 외기 순환구조가 마련되어, 베어링 부쉬의 신속하고 안정된 냉각을 도모한다.

또한, 상기 외기 순환구조를 형성하는 외기 유입로는 고정캡의 형상 가공을 통해 이루어지므로, 추가적 제작비용의 발생 없이 효율적인 외기의 강제 유입이 가능하다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체의 전체 구성을 보여주는 분해 및 조립상태도이고,
도 3과 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체에 있어, 고정캡의 세부 구성을 보여주는 것이며,
도 5 내지 도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체의 작용 상태를 보여주는 것이고,
도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체에 있어, 베어링 부쉬와 방열부쉬의 조립상태를 예시하여 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체를 상세히 설명하기로 한다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체의 전체 구성을 보여주는 분해 및 조립상태도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체에 있어, 고정캡의 세부 구성을 보여주는 것이며, 도 5 내지 도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체의 작용 상태를 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 풀리 조립체(1)는, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이 외경에 벨트홈(11)이 절개하여 형성되고 중앙부에 수용구(12)가 관통되게 형성된 풀리휠(10)과; 상기 풀리휠(10)의 수용구(12)에 삽입되는 베어링 부쉬(20); 및 상기 수용구(12)의 양편에 배치 및 고정되어 수용구(12)에 삽입된 베어링 부쉬(20)의 양편을 지지하는 중공의 고정캡(30)을 포함한다.

상기 풀리휠(10)은, 금속판재에서 레이저 커팅이나 프레스 가공을 통해 원판을 재단한 다음, 상기 재단된 원판의 외경을 스피닝 장치를 통해 절개 성형하여 외경에 벨트홈(11)에 형성하고 중앙부에 수용구(12)를 형성한 스피닝 가공품으로 이루어진다.

이때, 상기 풀리휠에 형성된 벨트홈은 도 1a과 도 2a 및 도 6a에서 보는 바와 같이 V형으로 절개된 형태로 성형될 수도 있고, 도 1b와 도 2b 및 도 6b와 같이 평면으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 풀리휠(10)의 좌우 양편에 배치되어 수용구(12)에 진입된 베어링 부쉬(20)의 양편을 지지하여 고정하는 고정캡(30)은, 레이저 커팅이나 프레스 가공을 통해 성형된 중공의 원판을 프레스 가공을 통해 밴딩하여 성형된다.

본 실시예에서는, 상기 풀리휠(10)에 형성된 수용구(12)의 가장자리부와 상기 수용구(12)의 가장자리부와 마주하는 고정캡(30)의 가장자리에 각각 상호 연통하는 조립공(13, 31)들을 형성한다.

따라서, 상기 베어링 부쉬(20)를 수용한 수용구(12)의 양편에 배치된 고정캡(30)은 조립공(13)들을 관통하여 체결되는 체결볼트(41)를 포함하는 체결부(40)에 의해 풀리휠(10)의 양편에 고정되어서, 베어링 부쉬(20)의 양편을 지지하여 고정한다.

여기서, 상기 체결부(40)는 상호 연통하는 조립공(13, 31)들을 관통하는 체결볼트(41)와 상기 조립공(13, 31)들을 관통한 체결볼트(41)를 체결공(42a)에 관통시켜 체결하는 체결너트(42)를 포함한다.

본 실시예에서는 도 6과 도 7b에서 보는 바와 같이 체결너트(42)의 체결공(42a)에 플라스틱 등으로 제작된 연질의 고착림(43)을 형성하여서, 상기 조립공(13, 31)들을 관통하여 체결너트(42)의 체결공(42a)에 체결되는 체결볼트(41)는 고착림(43)을 소성 변형하면서 체결너트(42)에 고착되도록 한다.

이때, 상기 고착림(43)은 열기에 의해 용융되는 합성수지로 이루어져, 상기 체결너트(42)에 체결된 체결너트(42)는 열간 가열에 의해 용융되는 고착림(43)에 의해 체결공(42a)에 고착되도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 체결볼트(41)에는 고착림(43)을 수용하는 하나 이상의 지지홈(41a)이 요입되게 형성되어, 상기 지지홈(41a)에 요입되는 고착림(43)에 의해 체결볼트(41)의 보다 안정된 고정이 가능하다.

따라서, 상기 풀리휠(10)의 수용구(12)에 수용된 베어링 부쉬(20)는 중공의 고정캡(30)에 의해 양편이 각각 지지되어 풀리휠(10)의 중앙부에 조립 고정되며, 상기 스피닝 가공품으로 이루어진 풀리휠(10)은 경량성과 내구성을 겸비할 뿐 아니라, 별도의 금형이 요구되지 아니하므로 제작비용이 절감된다.

그리고, 상기 베어링 부쉬(20)는 체결부(40)에 의해 풀리휠(10)에 조립되는 고정캡(30)에 의해 지지 고정되므로, 베어링 부쉬(20)를 풀리휠(10)의 중앙부에 배치하기 위한 별도의 용접공정의 삭제가 가능하고, 특히 노후화된 베어링 부쉬(20)의 간편한 교체가 가능하다.

한편, 본 발명에서는 이러한 풀리 조립체(1)를 구현함에 있어 상기 베어링 부쉬(20)의 고속 회전과정에 발생되는 고온의 열기를 외부에 신속히 발산하는 독특한 방열구조를 부가하여, 베어링 부쉬(20)의 고속 회전과정에 발생된 고온의 열기를 외부로 신속히 배출하여서 베어링 부쉬(20) 및 이를 수용한 풀리휠(10)의 열 변형이 억제되도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 풀리휠(10)에 하나 이상의 방열 지지공(15)들을 관통되게 형성하여, 상기 풀리휠(10)에 형성된 방열 지지공(15)에 의해 풀리휠(10)에 가해지는 응력을 분산과 고속 회전하는 베어링 부쉬(20)에서 전도된 열기의 방열이 도모되도록 한다.

이와 같이 구성하면, 상기 풀리휠(10)은 하나 이상의 방열 지지공(15)들이 관통되게 형성되어, 상기 풀리휠(10)에 형성된 방열 지지공(15)에 의해 풀리휠(10)에 가해지는 응력을 분산되고 고속 회전하는 베어링 부쉬(20)에서 발산되는 열기의 신속한 방열이 도모된다.

여기서, 상기 방열 지지공은 정원형으로 이루어져 풀리휠(10)에 형성되어서 풀리휠(10)에서 발생되는 응력을 분산하는 기능을 수행하며, 필요에 따라 상기 수용구(12)와 연통되도록 방열 지지로(14)를 형성하는 것도 가능하다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 방열 지지로(14)와 방열 지지공(15)을 포함하는 외기 순환구조를 형성하여 상기 외기 순환구조에 의해 유입되는 외기에 의해 베어링 부쉬(20)의 보다 신속한 방열이 도모되도록 한다.

이를 상술하자면, 본 실시예에서는 도 3과 도 4와 같이 상기 베어링 부쉬(20)의 양편을 지지하는 고정캡(30)에 외기 유입로(32, 33)를 형성하고, 상기 방열 지지로(14)는 수용구(12)와 연통되게 형성한다.

이와 같이 구성하면, 도 6과 같이 상기 외기 유입로(32, 33)를 통해 고정캡(30) 내로 유입된 외기는 베어링 부쉬(20)를 순환한 다음, 내측부는 수용구(12)와 연통하며 외측부 일부는 고정캡의 외부로 노출된 형태의 방열 지지로(14)를 통해 외부로 발산되어서, 순환되는 외기에 의해 베어링 부쉬(20)의 신속한 냉각이 도모된다.

그리고, 상기 고정캡(30)에는 도 4에서 보는 바와 같이 고정캡(30)에 경사지게 관통되어 일방향에 개방된 확장 입구부가(32a) 형성된 천공형의 외기 유입로(32)들이 형성될 수도 있고, 도 3과 같이 고정캡(30)에 경사지게 관통되어 일방향에 개방된 확장 입구부(33a)들이 형성된 관상형의 외기 유입로(33)들이 형성될 수도 있는데, 이러한 외기 유입로(32, 33)들은 별도의 용접 등의 접합과정 없이 프레스 가공 등에 의한 고정캡(30)의 형상 가공을 통해 형성이 가능하다.

따라서, 상기 고정캡(30)은 도 5와 같이 풀리휠(10)에 고정된 상태로 일방향으로 고속 회전하고, 이러한 과정에 외기 유입로(32, 33)는 도 5 내지 도 7에서 보는 바와 같이 고정캡(30)의 외측에 잔류된 외기를 수용구(12) 내로 강제 유도하여서 베어링 부쉬(20)가 설치된 수용구(12) 내로 유입시킨다.

그리고, 상기 외기 유입로(32, 33)를 통해 수용구(12) 내로 강제 유입된 외기는 베어링 부쉬(20)의 표면을 순환하여 베어링 부쉬(20)에서 발산되는 열기를 혼입한 다음 수용구(12)와 연통하는 방열 지지로(14)를 통해 외부로 배출함으로써, 베어링 부쉬(20)의 신속하고 안정적인 냉각을 도모한다.

바람직한 실시예를 보여주는 도 1 내지 도 2에서는 관상의 방열부쉬를 채택하고 있으며, 또 다른 실시예를 보여주는 도 8에서는 상기 베어링 부쉬(20)의 외경에는 알루미늄이나 동재질의 와이어를 나선의 코일 스프링 형태로 권취한 코일형 방열부쉬(21)가 설치되어, 상기 베어링 부쉬(20)에서 생성된 열기가 코일형 방열부쉬(21)를 통해 신속히 방열되도록 한다.

특히, 상기 코일형 방열부쉬(21)는 신축이 가능한 관계로, 다양한 베어링 부쉬(20)의 외경에 간편하게 탄성 견착하여 고정되며, 외기 유입로(32, 33)를 통해 수용구(12) 내로 유입된 외기는 코일형으로 권취된 방열부쉬(21)를 순환하면서, 베어링 부쉬(20)에서 방열부쉬(21)로 전도된 열기를 방열 지지로(14)를 통해 외부로 발산한다.

따라서, 본 실시예에 따른 풀리 조립체(1)는 방열 지지로(14)와 외기 유입로(32)를 포함하는 외기 순환구조와, 방열부쉬(21)를 통한 방열구조를 통해 고속 회전하는 베어링 부쉬(20)에서 발생된 열기의 신속한 방열이 가능하다.

1. 풀리 조립체
10. 풀리휠 11. 벨트홈
12. 수용구 13. 조립공
14. 방열 지지로 15. 방열 지지공
20. 베어링 부쉬 21. 방열부쉬
30. 고정캡 31. 조립공
32, 33. 외기 유입로 32a, 33a. 입구부
40. 체결부 41. 체결볼트
42. 체결너트 42a. 체결공
43. 고착림

Claims (4)

1. 외경에 벨트홈이 절개하여 형성되고 중앙부에 수용구가 관통되게 형성된 풀리휠과;
   상기 풀리휠의 수용구에 삽입되는 베어링 부쉬; 및
   상기 수용구의 양편에 배치 및 고정되어, 수용구에 삽입된 베어링 부쉬의 양편을 지지하는 중공의 고정캡을 포함하고,
   상기 풀리휠에는 하나 이상의 방열 지지공들이 관통되게 형성되어서,
   상기 풀리휠에 형성된 방열 지지공들에 의해 풀리휠에 가해지는 응력이 분산되고, 고속 회전하는 베어링 부쉬에서 발산되는 열기가 외부 방열되도록 하며,
   상기 베어링 부쉬의 양편을 지지하는 고정캡에는 하나 이상의 외기 유입로가 형성되고,
   상기 풀리휠에는, 상기 수용구와 연통하며 일부는 고정캡의 외부로 노출되는 하나 이상의 방열 지지로들이 형성되며,
   상기 베어링 부쉬의 외경에는 나선의 코일 스프링 형태로 권취한 코일형 방열부쉬가 설치되어,
   상기 수용구 내로 유입된 유입된 외기는 코일형으로 권취된 방열부쉬를 순환한 다음, 베어링 부쉬에서 방열부쉬로 전도된 열기를 수용구와 연통하는 방열 지지로를 통해 외부로 발산되도록 구성한 것을 특징으로 하는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수용구의 가장자리부와 상기 수용구의 가장자리부와 마주하는 고정캡의 가장자리에는 상호 연통하는 조립공들이 형성되고,
   상기 수용구의 양편에 배치된 고정캡은 조립공들을 관통하여 체결되는 체결볼트를 포함하는 체결부에 의해 압착 고정되어서,
   상기 베어링 부쉬의 양편을 지지한 상태로 풀리휠의 양편에 각각 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 베어링 부쉬의 양편을 지지하는 고정캡에는 하나 이상의 외기 유입로가 형성되어,
   상기 외기 유입로를 통해 베어링 커버 내로 유입된 외기는 베어링 부쉬를 순환한 다음, 수용구와 연통하는 방열 지지로를 통해 외부로 발산되어서 외기 순환에 의한 베어링 부쉬의 냉각이 도모되도록 구성한 것을 특징으로 하는 개량된 방열구조를 갖는 풀리 조립체.
   

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