KR102081409B1 - 조관기용 샤프트구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조관기용 샤프트구조에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트구조는 샤프트의 외경에 단면이 사각형상인 사각나사부 및 사각나사골로 구성된 나사부를 나선형으로 형성하게 된다. 따라서 샤프트의 구조개선을 통해 샤프트와 샤프트너트 사이에 개재되는 와셔 등이 불필요하므로, 부품 수를 줄일 수 있으며, 나사부와 롤러베어링 내륜과의 접촉면이 넓어짐으로써, 구조적 안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성의 저하를 방지하여 수명연장효과가 있다.

Description

조관기용 샤프트구조{A SHAFT STRUCTURE FOR TUBE MILL MACHINE}

본 발명은 조관기용 샤프트구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 조관기에 설치되어 사용되는 롤러를 회전 가능하게 지지하기 위한 조관기용 샤프트구조에 관한 것이다.

원통형의 금속파이프를 성형하는 조관기(Tube mill machine)는 예컨대, 사이드스탠드(Side Stand) 및 상기 사이드스탠드에 설치되며, 간격 조정이 가능한 한 쌍의 롤러(Roller)를 포함하고 있다.

즉 상기 한 쌍의 롤러 사이에 금속파이프를 통과시키면서 서로 맞대어 있는 금속파이프의 양단을 예컨대, 파이프 용접장치를 이용하여 용접하는 방법으로 원통형의 금속파이프로 성형하고 있다. 이를 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)에 따르면, 스탠드의 상부에 한 쌍의 블록(Block)이 이동 가능하게 설치된다. 그리고 상기 블록은 암나사와 수나사가 형성된 스크루 축(Screw Shaft)을 통해 서로 간격이 벌어지거나 좁혀지는 간격 조정이 이루어지게 된다.

또한, 상기 블록은 상부에 샤프트(Roll Shaft)가 설치되며, 상기 샤프트에 니들 베어링(Needle Bearing)이나 스러스트 베어링(Thrust Bearing)을 통해 한 쌍의 롤러가 각기 회전 가능하게 설치된다.

따라서 상기 한 쌍의 롤러 사이에 파이프를 통과시키는 방법으로 소성가공하고, 맞닿은 모서리를 레이저 용접하는 방법으로 금속 파이프와 같은 제품을 만들고 있음을 개시하고 있다.

한편, (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)을 포함하여 종래기술은 베어링을 통해 샤프트에 롤러를 회전 가능하게 설치하되, 상기 롤러의 위치를 고정할 목적으로 상기 샤프트의 상부에 고정너트(Nut)를 나사 체결하고 있으며, 예컨대 백래시(Backlash) 등에 의한 상기 롤러의 상하이동을 방지할 목적으로 고정너트와 롤러 사이에 와셔(Washer)나 베어링커버(Bearing Cover) 등을 개재하고 있다.

여기서 상기 샤프트는 고정너트의 나사 체결을 위하여 외경에 나사산이 형성되어 있으며, 이에 대응하여 상기 고정너트의 내경에도 나사산이 형성되어 있다.

그러나 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)을 포함하여 종래기술은 샤프트와 고정너트에 형성되는 나사산이 통상적인 삼각나사 피치(Pitch) 구조로 구성되어 있어 고정너트의 반복적인 설치시 마모가 발생할 수 있는 등 상기 샤프트의 내구성을 저해하는 인자로 작용하고 있으며, 와셔 등과 같은 부품을 반드시 사용해야 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래기술의 문제점은 금속파이프의 표면을 연마(Polishing)하기 위한 연마기(Polishing Machine)용 샤프트(Wheel Shaft)에도 동일하게 작용하고 있다.

대한민국 실용신안등록공보 제20-0355399호 대한민국 실용신안등록공보 제20-0355400호 대한민국 등록특허공보 제10-0535919호

본 발명의 목적은 조관기에 사용되는 샤프트의 구조개선을 통하여 부품 수를 줄일 수 있고, 내구성을 저하를 방지할 수 있도록 한 조관기용 샤프트구조를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조는 상부방향으로 제1,2 거치대가 일체로 돌출 형성된 사이드스탠드(Side Stand);

상기 제1,2 거치대의 측면 양측에 대칭 설치되며, 서로 대응하는 관통구멍이 각기 형성된 제1,2 사이드커버(Side Cover);

상기 제1,2 사이드커버와 제1,2 거치대에 의해 형성되는 거치공간에 수평방향으로 나란히 배치되며, 상기 거치공간의 외부로 돌출되는 돌출부가 상부에 각기 형성된 제1,2 스크루블록(Screw Block);
상기 제1,2 스크루블록의 상단 및 돌출부의 측면과 접촉되도록 제1,2 거치대의 상부에 조립되어 제1,2 스크루블록의 이동을 안내하게 되는 커버플레이트;

상기 관통구멍을 통해 제1,2 스크루블록에 나사 체결되어 회전시 상기 제1,2 스크루블록을 서로 반대방향으로 이동시키는 스크루회전축(Screw Shaft);

상기 제1,2 스크루블록의 상부에 각기 회전 가능하게 설치되어 금속파이프를 이송시키는 제1,2 롤러(Roller);

상기 제1,2 롤러의 중심부에 각기 내장된 롤러베어링(Roller Bearing); 및

상기 제1,2 롤러를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 각각의 롤러베어링의 중심부를 관통하여 제1,2 스크루블록의 상부에 각기 설치된 샤프트(Roll Shaft);

를 포함하는 조관기에서 상기 제1,2 롤러를 회전 가능하게 지지하는 상기 샤프트는 외경에 나선형으로 형성되며, 단면이 사각형상인 사각나사산 및 사각나사골로 구성된 나사부
를 포함하며,
상기 조관기는 나사부를 통해 샤프트의 상부에 나사 체결되도록 상기 나사부에 대응하여 내경이 가공되며, 하면이 롤러베어링의 내륜(Inner race)과 접촉하여 제1,2 롤러의 상하이동을 방지하는 샤프트너트(Shaft Nut); 및
상기 샤프트에 중심부가 관통 설치되며, 제1,2 스크루블록의 상부에 각기 형성된 돌출부와 제1,2 롤러 사이에 각기 개재되고, 상면이 롤러베어링의 내륜과 접촉하는 롤러높이조정용 너트(Adjust Nut);

를 더 포함하며,
상기 사각나사산의 피치(Pitch)는 사각나사골의 피치보다 상대적으로 넓게 형성될 수 있다.

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또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조에 있어서, 상기 샤프트는 구조용 탄소강으로 구성되고, 열처리 연마될 수 있다.

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한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조는 스탠드(Stand);

상기 스탠드의 상부에 설치되는 한 쌍의 수직거치대;

각각의 수직거치대에 연결축을 통해 회동 가능하게 설치되며, 상부에 상부플레이트가 설치되고, 하부에 하부플레이트가 설치된 한 쌍의 사이드플레이트;

상기 스탠드, 상부플레이트 및 하부플레이트에 걸쳐 기립 설치되는 쇼크옵서버(Shock absorber) 및 상기 쇼크옵서버의 상부와 하부에 설치된 코일스프링(Coil Spring)을 포함된 완충장치;

상기 상부플레이트의 상부에 설치되며, 모터풀리(Motor Pulley)가 축 설치된 구동모터;

상기 사이드플레이트에 수평방향으로 설치된 베어링하우징(Bearing Housing); 및

상기 베어링하우징을 수평방향으로 관통하여 설치되며, 모터풀리와 벨트를 통해 연결된 구동풀리가 일단에 설치되고, 상기 구동풀리와 연동하여 회전하는 연마휠이 타단에 설치되며, 상기 연마휠을 고정하는 고정너트가 나사 체결되는 샤프트(Wheel Shaft);

를 포함하는 연마기에서 상기 연마휠을 회전 가능하게 지지하는 상기 샤프트는 외경에 나선형으로 형성되며, 단면이 사각형상인 사각나사산 및 사각나사골로 구성된 나사부;

를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조에 있어서, 상기 스탠드는 고정형이거나 하부에 설치되는 이송장치를 통해 수평방향으로 이송되어 그 위치가 변동되는 이동형으로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조에 있어서, 상기 상부플레이트의 하부에는 휠커버플레이트가 설치될 수 있다.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 샤프트의 구조개선을 통해 샤프트와 샤프트너트 사이에 와셔 등을 개재할 필요가 없으므로, 부품 수를 줄여 비용절감효과가 있으며, 나사부와 베어링 내륜과의 접촉면이 넓어짐으로써, 구조적 안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성의 저하를 방지하여 수명연장효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 정면에서 나타내 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 측면에서 나타내 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 나타내 보인 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 나타내 보인 평면도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트구조를 확대하여 나타내 보인 요부 확대도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조를 나타내 보인 정면도.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조를 나타내 보인 측면도.
도 8은 도 7의 요부를 확대하여 나타내 보인 요부 확대도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 정면에서 나타내 보인 단면도로서, 사이드스탠드(10)의 거치공간(10a)에 제1,2 스크루블록(20a)(20b)이 설치되고, 상기 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 상부에 샤프트(30)가 설치되며, 상기 샤프트(30)에 제1,2 롤러(21a)(21b)가 각기 설치된 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 측면에서 나타내 보인 단면도로서, 롤러베어링(22)을 통해 샤프트(30)에 회전 가능하게 설치된 제1,2 롤러(21a)(21b)가 샤프트너트(40)를 통해 고정되고, 롤러높이조정용 너트(50)를 통해 높낮이가 조절되는 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 나타내 보인 정면도로서, 제1,2 롤러(21a)(21b)가 회전 가능하게 설치된 샤프트(30)의 상부에 샤프트너트(40)가 배치되고, 상기 샤프트(30)의 하부에 롤러높이조정용 너트(50)가 배치된 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 조관기용 샤프트구조를 결합하여 나타내 보인 평면도로서, 사이드스탠드(10) 및 제1,2 롤러(21a)(21b)를 위에서 바라봤을 때를 나타내 보이고 있다.

도 1 내지 4에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트구조는 조관기(Tube mill machine)에서 롤러(Roller)를 회전 가능하게 지지하는데 사용되는 샤프트(Roll Shaft)에 적용할 수 있다. 여기서 상기 조관기는 다음과 같은 구성요소를 포함할 수 있다.

먼저, 조관기는 사이드스탠드(10)를 포함한다. 상기 사이드스탠드(10)는 스탠드(Stand), 가이드스탠드(Guide Stand) 등으로 지칭 가능하므로, 그 기능 및 용도가 동일하다면 실질적으로 동일한 구성요소로 해석되어야 한다.

이러한 사이드스탠드(10)는 상면이 평편하게 형성되며, 도면상 전면과 후면에 상부방향으로 2개의 거치대(11a)(11b)가 일체로 돌출 형성되어 내부에 거치공간(10a)이 마련된다.

상기 2개의 거치대(11a)(11b)는 이하, 제1,2 거치대(11a)(11b)로 지칭하게 되며, 상기 제1,2 거치대(11a)(11b)의 측면에 설치되는 제1,2 사이드커버(70a)(70b)와 함께 사이드스탠드(10)의 내부에 거치공간(10a)을 형성하게 된다.

상기 제1,2 사이드커버(70a)(70b)는 사이드스탠드(10)의 측면 양측, 구체적으로 제1,2 거치대(11a)(11b)의 측면 양측에 대칭 설치되며, 각 중심에 서로 대응하는 관통구멍(71)이 형성된다.

이러한 제1,2 사이드커버(70a)(70b)가 측면 양측에 설치되는 제1,2 거치대(11a)(11b)는 동일한 높이로 형성되며, 그 상부에 커버플레이트(12)를 조립함으로써, 조관기를 운용하는 과정에서 하기에서 설명하게 되는 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 이동을 안내하게 된다.

즉 조관기는 거치공간(10a)에 수평방향으로 나란히 배치되는 제1,2 스크루블록(20a)(20b) 및 상기 제1,2 스크루블록(20a)(20b)을 서로 반대방향으로 이동시키는 스크루회전축(80), 상기 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 상부에 각기 회전 가능하게 설치되어 용접이나 연마가 이루어져야 하는 금속파이프(P)를 이송시키는 제1,2 롤러(21a)(21b) 및 상기 제1,2 롤러(21a)(21b)의 중심부에 내장된 롤러베어링(22)을 포함한다.

상기 제1,2 스크루블록(20a)(20b)은 실질적으로 동일하거나 서로 상이한 형상으로 형성될 수 있으며, 상부에 돌출부(20c)가 각기 형성되어 거치공간(10a)의 외부로 돌출된다.

즉 상기 제1,2 스크루블록(20a)(20b)은 돌출부(20c)를 제외한 상단이 커버플레이트(12)의 하면에 접촉함과 동시에 상기 돌출부(20c)의 측면이 커버플레이트(12)의 측면과 접촉한 상태로 수평방향으로 이동하면서 제1,2 롤러(21a)(21b)의 간격을 조정할 수 있다면 그 형상이 동일하거나 상이하여도 무방하다.

상기 스크루회전축(80)은 선단이 제1 사이드커버(70a)의 관통구멍(71)을 통해 거치공간(10a)에 진입하여 제1,2 스크루블록(20a)(20b)에 나사 체결된 후 제2 사이드커버(70b)의 관통구멍(71)에 조립된다.

여기서 상기 스크루회전축(80)은 예컨대, 제1 스크루블록(20a)과 우나사 체결되고, 제2 스크루블록(20b)과 좌나사 체결됨으로써, 회전시 상기 제1,2 스크루블록(20a)(20b)을 서로 반대방향으로 이동시키게 된다.

또한, 상기 스크루회전축(80)은 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 용이한 이동 및 고정이 이루어질 수 있도록 일단에 너트(Nut), 플랜지 너트(Flange Nut) 및 멈춤 플레이트(Stop Plate)를 순차적으로 배치하여 운용할 수 있다.

상기 제1,2 롤러(21a)(21b)는 금속파이프(P)를 용이하게 파지하여 이송할 수 있도록 둘레에 원형의 홈이 형성된 상태로 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 상부에 각기 회전 가능하게 설치되어 조관기 내로 금속파이프(P)를 이송시키게 된다.

이러한 제1,2 롤러(21a)(21b)는 서로 동일한 형상으로 구성되거나 서로 다른 형상으로 구성될 수 있는데, 그 중심에는 예컨대, 통상의 니들 베어링(Needle Bearing)이나 볼 베어링(Ball Bearing)으로 실시 가능한 롤러베어링(22)이 내장되어야 한다.

상기 롤러베어링(22)은 제1 롤러(21a)를 기준으로 설명하면, 상기 제1 롤러(21a)의 상부와 하부로 이격 배치되되, 상기 제1 롤러(21a)의 상부에 배치되는 제1 롤러(21a)의 내륜(22a)은 하기에서 설명하는 샤프트(30)의 외경에 고정되고, 외륜(22b)은 제1 롤러(21a)의 내경에 고정된다.

즉 조관기는 각각의 롤러베어링(22)의 중심부를 관통하여 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 상부에 각기 설치됨으로써, 제1,2 롤러(21a)(21b)를 회전 가능하게 지지하는 샤프트(30) 및 상기 샤프트(30)의 상부에 나사 체결되어 제1,2 롤러(21a)(21b)를 각기 고정하는 샤프트너트(40)를 포함한다.

상기 샤프트(22)는 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 상부에 하단이 각기 체결되어 제1,2 롤러(21a)(21b)를 각기 회전 가능하게 지지함과 동시에 상기 제1,2 롤러(21a)(21b)의 분리를 방지할 수 있도록 상부에 샤프트너트(40)가 나사 체결된다.

따라서 상기 샤프트(30)는 샤프트너트(40)가 하강하는 위치까지 외경에 나선형으로 나사부(31)가 형성되어 있어야 하며, 상기 샤프트너트(40) 역시 상기 나사부(31)에 대응하여 내경이 가공되어 있어야 한다.

여기서 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트구조는 샤프트(30)에 통상적으로 적용되던 삼각나사 피치 구조를 개선하여 사각나사 피치 구조를 상기 샤프트(30)에 적용하여 샤프트너트(40) 및 롤러베어링(22)과의 면 접촉을 통해 안정적인 지지가 이루어지도록 함과 동시에 내구성 측면에서의 향상을 도모하게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트구조를 요부 확대하여 나타내 보인 것으로서, 사각나사산(31a) 및 사각나사골(31b)로 구성된 나사부가 외경에 나선형으로 형성된 샤프트(30) 및 상기 샤프트(30)의 상부에 체결되는 샤프트너트(40)를 나타내 보이고 있다.

도 5에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트(30)는 외경에 나선형으로 나사부(31)를 형성하되, 상기 나사부(31)는 단면이 사각형상인 사각나사산(31a) 및 사각나사골(31b)로 구성하게 된다.

즉 단면이 사각형상인 사각나사산(31a)은 샤프트너트(40) 및 롤러베어링(22)과의 접촉면이 넓어서 마치 나사부가 형성되어 있지 않은 샤프트와 동일한 효과를 제공할 수 있다.

또한, 통상의 삼각나사산은 샤프트너트(40) 및 롤러베어링(22)과의 반복적인 접촉으로 인해 그 끝의 마모현상이 발생할 수 있는데 반해, 단면이 사각형상인 사각나사산(31a)은 상대적으로 마모현상의 발생률이 낮아지게 된다.

여기서 상기 사각나사산(31a)의 피치(P1), 즉 사각나사산(31a)을 구성하는 상부모서리의 어느 한점 및 이와 축선으로 평행하는 하부모서리의 어느 한점의 거리(P1)는 사각나사골(31b)의 피치(P2), 다시 말해 사각나사골(31b)을 구성하는 상부모서리의 어느 한점 및 이와 축선으로 평행하는 하부모서리의 어느 한점의 거리(P2)보다 상대적으로 넓게 형성될 수 있다.

나아가 상기 샤프트(30)는 그 재질을 구조용 탄소강으로 구성하고, 샌드페이퍼(Sand Paper)를 통한 표면연마 및 열처리 연마함으로써, 재질적 특성에 따른 내구성의 향상 및 재질의 강도를 증가시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 조관기용 샤프트구조의 개선을 통해 샤프트너트(40) 및 롤러베어링(22)과의 접촉면을 용이하게 확보할 수 있어 제1,2 롤러(21a)(21b)를 용이하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라 샤프트(30)의 내구성을 향상시켜 수명을 연장함으로써, 비용절감효과가 있다.

도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트너트(40)는 나사부(31)를 통해 샤프트의 상부에 나사 체결되되, 롤러베어링(22)의 내륜(22a)과 하면이 접촉 가능하도록 구성된다.

즉 상기 샤프트너트(40)는 제1,2 롤러(21a)(21b)가 각기 설치되어 있는 샤프트(30)의 상부에 나사부(31)를 통해 나사 체결되어 상기 제1,2 롤러(21a)(21b)를 각기 고정하게 되는데, 롤러베어링(22)의 내륜(22a)과 하면이 접촉됨으로써, 결과적으로 제1,2 롤러(21a)(21b)를 고정하여 상하이동을 방지하게 된다.

따라서 예컨대, 백래시(Backlash) 등에 의한 상기 제1,2 롤러(21a)(21b)의 부상을 방지하기 위한 와셔(Washer) 등의 부품을 사용하지 않고도 샤프트너트(40)만으로 제1,2 롤러(21a)(21b)를 용이하게 고정할 수 있게 됨으로써, 비용절감이나 유지보수 측면에서 효과적이다.

여기서 상기 제1,2 롤러(21a)(21b)는 그 높낮이를 조정한 후 샤프트너트(40)를 통해 그 위치를 고정하여 사용할 수 있는데, 이러한 제1,2 롤러(21a)(21b)의 높낮이조정은 상기 제1,2 롤러(21a)(21b)와 제1,2 스크루블록(20a)(20b) 사이에 각기 개재되는 롤러높이조정용 너트(50)를 통해 이루어질 수 있다.

즉 상기 롤러높이조정용 너트(50)는 샤프트(30)를 통과하여 제1,2 스크루블록(20a)(20b)의 상부에 설치 가능하도록 중심부가 관통 구성되어 상부의 제1,2 롤러(21a)(21b)를 각기 받쳐 지지하게 된다.

또한, 상기 롤러높이조정용 너트(50)는 제1,2 롤러(21a)(21b)를 각기 회전 가능하도록 지지하게 되는데, 이를 위하여 롤러높이조정용 너트(50) 역시 상면이 롤러베어링(22)의 내륜(22a)과 접촉된다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 롤러높이조정용 너트(50)를 통해 제1,2 롤러(21a)(21b)의 높낮이를 용이하게 조정 가능함으로써, 조관기를 용이하게 운용할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조를 정면에서 바라봤을 때를 나타내 보인 정면도로서, 스탠드(100)의 하부에 이송장치(110)가 설치되고, 상기 스탠드(100)의 상부에 수직거치대(101)와 완충장치(120)가 설치되며, 상기 수직거치대(101)에 연마휠(105)이 회전 가능하게 설치되는 사이드플레이트(102)가 설치되고, 상기 사이드플레이트(102)의 상부에 구동모터(103)가 설치되는 연마기의 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 연마기용 샤프트구조를 측면에서 바라봤을 때를 나타내 보인 측면도로서, 사이드플레이트(102)에 베어링하우징(104)이 설치되고, 상기 베어링하우징(104)을 관통하여 샤프트(130)가 설치되며, 상기 샤프트(130)에 설치된 연마휠(105)을 회전시키도록 구동풀리(104a)와 모터풀리(103a)가 벨트(103b)를 통해 연결된 연마기의 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 8은 도 7의 요부를 확대하여 나타내 보인 것으로서, 베어링하우징(104)을 관통하여 설치되는 샤프트(130)의 일단에 구동풀리(104a)가 설치되고, 상기 샤프트(130)의 타단에 설치된 연마휠(105)이 고정너트(140)를 통해 고정되는 결합관계를 나타내 보이고 있다.

도 6 내지 8에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 샤프트구조는 연마기(Polishing Machine)에서 연마휠(Polishing Wheel)을 회전 가능하게 지지하는데 사용되는 샤프트(Wheel Shaft)에 적용할 수 있다. 여기서 상기 연마기는 다음과 같은 구성요소를 포함할 수 있다.

먼저, 연마기는 스탠드(100)를 포함한다. 상기 스탠드(100)는 고정형이거나 하부에 설치되는 이송장치(110)를 통해 수평방향으로 이송되어 그 위치가 변동되는 이동형으로 구성될 수 있다.

상기 이송장치(110)는 스탠드(100)의 하부에 설치된 이송블록(111)에 나사 체결되어 스티어링 휠(113)의 회전을 통해 상기 이송블록(111)을 수평방향으로 이송시키는 수평스크루회전축(112) 및 상기 수평스크루회전축(112)을 지지하는 브래킷(114)을 포함할 수 있다.

상기 연마기는 스탠드(100)의 상부에 설치되는 한 쌍의 수직거치대(101) 및 각각의 수직거치대(101)에 연결축(101a)을 통해 회동 가능하게 설치되는 한 쌍의 사이드플레이트(102)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 사이드플레이트(102)는 상부에 상부플레이트(102a)가 설치되고, 하부에 하부플레이트(102b)가 설치되며, 상기 스탠드(100), 상부플레이트(102a) 및 하부플레이트(102b)에 걸쳐 완충장치(120)가 기립 설치될 수 있다.

상기 완충장치(120)는 쇼크옵서버(Shock absorber) 및 상기 쇼크옵서버(121)의 상부와 하부에 설치된 코일스프링(122)을 포함할 수 있다. 그리고 상부플레이트(102a)의 상부에는 모터풀리(103a)가 축 설치된 구동모터(103)가 설치된다.

또한, 상기 사이드플레이트(102)에는 수평방향으로 베어링하우징(104)이 설치되며, 상기 베어링하우징(104)을 수평방향으로 관통하여 샤프트(130)가 설치된다.

상기 샤프트(130)는 모터풀리(103a)와 벨트(103b)를 통해 연결된 구동풀리(104a)가 일단에 설치되고, 상기 구동풀리(104a)와 연동하여 회전하면서 예컨대, 금속파이프의 표면을 연마하는 연마휠(105)이 타단에 설치된다. 그리고 상기 상부플레이트(102a)의 하부에는 휠커버플레이트(106)가 설치된다.

여기서 상기 샤프트(130)는 외경에 나선형으로 나사부(131)를 형성하되, 상기 나사부(131)는 단면이 사각형상인 사각나사산(131a) 및 사각나사골(131b)로 구성하게 된다.

즉 단면이 사각형상인 사각나사산(131a)은 연마휠(105)을 고정하기 위한 고정너트(140), 고정연결구(141) 및 연마휠(105)과의 접촉면이 넓어서 마치 나사부가 형성되어 있지 않은 샤프트와 동일한 효과를 제공할 수 있다.

또한, 통상의 삼각나사산은 고정너트(140), 고정연결구(141) 및 연마휠(105)과의 반복적인 접촉으로 인해 그 끝의 마모현상이 발생할 수 있는데 반해, 단면이 사각형상인 사각나사산(131a)은 상대적으로 마모현상의 발생률이 낮아지게 된다.

나아가 상기 샤프트(130)는 그 재질을 구조용 탄소강으로 구성하고, 샌드페이퍼(Sand Paper)를 통한 표면연마 및 열처리 연마함으로써, 재질적 특성에 따른 내구성의 향상 및 재질의 강도를 증가시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 연마기용 샤프트구조의 개선을 통해 고정너트(140), 고정연결구(141) 및 연마휠(105)과의 접촉면을 용이하게 확보할 수 있어 상기 연마휠(105)을 용이하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라 샤프트(130)의 내구성을 향상시켜 수명을 연장함으로써, 비용절감효과가 있다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 조관기용 샤프트구조는 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 사이드스탠드 10a - 거치공간
11a - 제1 거치대 11b - 제2 거치대
12 - 커버플레이트 20a - 제1 스크루블록
20b - 제2 스크루블록 20c - 돌출부
21a - 제1 롤러 21b - 제2 롤러
22 - 롤러베어링 22a - 내륜
22b - 외륜 30, 130 - 샤프트
31, 131 - 나사부 31a, 131a - 사각나사산
31b, 131b - 사각나사골 40 - 샤프트너트
50 - 롤러높이조정용 너트 70a - 제1 사이드커버
70b - 제2 사이드커버 71 - 관통구멍
80 - 스크루회전축 P - 금속파이프
P1 - 사각나사산의 피치 P2 - 사각나사골의 피치
100 - 스탠드 101 - 수직거치대
101a - 연결축 102 - 사이드플레이트
102a - 상부플레이트 102b - 하부플레이트
103 - 구동모터 103a - 모터풀리
103b - 벨트 104 - 베어링하우징
104a - 구동풀리 105 - 연마휠
106 - 휠커버플레이트 110 - 이송장치
111 - 이송블록 112 - 수평스크루회전축
113 - 스티어링 휠 114 - 브래킷
120 - 완충장치 121 - 쇼크옵서버
122 - 코일스프링 140 - 고정너트
141 - 고정연결구

Claims (5)

1. 상부방향으로 제1,2 거치대가 일체로 돌출 형성된 사이드스탠드;
   상기 제1,2 거치대의 측면 양측에 대칭 설치되며, 서로 대응하는 관통구멍이 각기 형성된 제1,2 사이드커버;
   상기 제1,2 사이드커버와 제1,2 거치대에 의해 형성되는 거치공간에 수평방향으로 나란히 배치되며, 상기 거치공간의 외부로 돌출되는 돌출부가 상부에 각기 형성된 제1,2 스크루블록;
   상기 제1,2 스크루블록의 상단 및 돌출부의 측면과 접촉되도록 제1,2 거치대의 상부에 조립되어 제1,2 스크루블록의 이동을 안내하게 되는 커버플레이트;
   상기 관통구멍을 통해 제1,2 스크루블록에 나사 체결되어 회전시 상기 제1,2 스크루블록을 서로 반대방향으로 이동시키는 스크루회전축;
   상기 제1,2 스크루블록의 상부에 각기 회전 가능하게 설치되어 금속파이프를 이송시키는 제1,2 롤러;
   상기 제1,2 롤러의 중심부에 각기 내장된 롤러베어링; 및
   상기 제1,2 롤러를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 각각의 롤러베어링의 중심부를 관통하여 제1,2 스크루블록의 상부에 각기 설치된 샤프트;
   를 포함하는 조관기에서 상기 제1,2 롤러를 회전 가능하게 지지하는 상기 샤프트는 외경에 나선형으로 형성되며, 단면이 사각형상인 사각나사산 및 사각나사골로 구성된 나사부;
   를 포함하며,
   상기 조관기는 나사부를 통해 샤프트의 상부에 나사 체결되도록 상기 나사부에 대응하여 내경이 가공되며, 하면이 롤러베어링의 내륜과 접촉하여 제1,2 롤러의 상하이동을 방지하는 샤프트너트; 및
   상기 샤프트에 중심부가 관통 설치되며, 제1,2 스크루블록의 상부에 각기 형성된 돌출부와 제1,2 롤러 사이에 각기 개재되고, 상면이 롤러베어링의 내륜과 접촉하는 롤러높이조정용 너트;
   를 더 포함하며,
   상기 사각나사산의 피치는 사각나사골의 피치보다 상대적으로 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 조관기용 샤프트구조.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트는 구조용 탄소강으로 구성되고, 열처리 연마된 것을 특징으로 하는 조관기용 샤프트구조.
   
4. 삭제
5. 삭제

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