KR102250391B1

KR102250391B1 - 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러

Info

Publication number: KR102250391B1
Application number: KR1020200176765A
Authority: KR
Inventors: 최대천
Original assignee: (주)유니텍
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2021-05-11

Abstract

본 발명은 컨베이어에 사용되는 이송롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속재질의 샤프트 외주면을 둘러싸는 형태로 외주롤러를 구비하되, 상기 외주롤러에는 내부로 돌출된 리브를 다수 구성하고 상기 리브가 탄성에 의해 샤프트를 압축하는 방향으로 힘이 작용하는 상태로 샤프트와 외주롤러를 결합시켜 무게를 낮추면서도 결합력을 높여 내구성을 향상시킨 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러이다.

Description

내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러{transport rollers for conveyors with increased durability}

일반적으로 컨베이어는 물품을 자동으로 운반하기 위한 기계장치를 말하며, 벨트나 체인에 의해 회전되는 롤러를 다수 구비하여 롤러가 회전됨에 따라 롤러 상부에 안착되어 있는 물품을 이송시키게 된다.

컨베이어에 사용되는 롤러와 관련된 종래기술로서는 공개특허공보 제10-2008-0047066호에 제안되어 있는 컨베이어 롤러 구조 및 그 제조방법이 있다.

상기 공개특허에는 양단에 베어링에 지지되는 지지부를 구비하고, 중간부분은 일정한 원형단면을 가진 중간부로 이루어진 롤러베이스와; 상기 롤러베이스의 중간부 양단부에 각각 형성된 롤러나사부와; 상기 롤러나사부에 체결되는 슬리브나사부를 내주면에 구비하고, 외주면에는 거칠기형성볼이 일체로 주조된 슬리브롤러;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러 구조가 제안되어 있는데, 금형 내부에 거칠기형성볼을 주입하여 상기 거칠기형성볼이 롤러의 표면에 부착되도록 하는 방식으로써 그 제조방법이 복잡하고, 사용기간이 경과할 수록 거칠기형성볼의 탈락으로 인해 물품과 롤러 사이의 슬립현상이 발생하게 되며, 특히 롤러베이스와 슬리브롤러 사이의 접촉력이 떨어지면 슬리브롤러가 회전되면서 롤러베이스에서 미끄러지는 슬립 현상이 발생할 수 있다.

또 다른 종래기술로서는 등록특허 제10-1667206호에 제안되어 있는 세라믹 마모방지부재가 구비된 컨베이어용 롤러가 있다.

상기 특허에는 금속롤러(110)와, 상기 금속롤러(110)의 외경면에 부착되는 미가황고무판(120)과, 상기 미가황고무판(120)에 서로 이격되어 부착되는 복수의 세라믹 마모방지부재(130)와, 상기 세라믹 마모방지부재(130) 사이에서 미가황고무판(120)에 부착되는 미가황고무로 이루어진 복수의 메움부재(140)를 포함하며; 상기 세라믹 마모방지부재(130)는 원주 방향과 축 방향으로 서로 이격되어 미가황고무판(120)의 외경면에 부착되며; 상기 메움부재(140)는 세라믹 마모방지부재(130) 사이에서 측방으로 세라믹 마모방지부재(130)를 가압하여 구비되며, 상기 세라믹 마모방지부재(130)의 가장자리보다 돌출된 높이를 가지도록 구비되어 메움부재(140)가 가압되면서 변형되어 세라믹 마모방지부재(130)의 상면 일부를 덮도록 구비되며; 상기 미가황고무판(120)은 금속롤러(110)에 부착된 상태에서 그리고 상기 메움부재(140)는 미가황고무판(120)의 외경면에 부착된 상태에서 가압되어 가황되는 것을 특징으로 하는 세라믹 마모방지부재가 구비된 컨베이어용 롤러(100)가 제안되어 있는데, 세라믹 마모방지부재를 미가황고무판에 부착시킨 다음 미가황고무판을 금속롤러의 표면에 부착시킨 상태에서 가황공정이 별도로 부가되어 제작함으로써 제조공정이 복잡해지고, 특히 금속롤러가 축이 될 수밖에 없어 컨베이어의 전체적인 중량이 무거워지고 이로 인해 롤러의 회전에 필요한 구동동력이 상승되게 되며, 물품이 세라믹 마모방지부재에 계속하여 접촉하게 되면 세라믹이 탈락되어 분진이 발생됨으로써 작업장의 환경을 저하시키는 요인이 될 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0047066호(2008. 5. 28. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1667206호(2016. 10. 12. 등록)

따라서 본 발명은 컨베이어에 사용되는 이송롤러를 제공하기 위해, 금속재질의 샤프트 외주면을 둘러싸는 형태로 외주롤러를 구비하되, 상기 외주롤러에는 내부로 돌출된 리브를 다수 구성하고 상기 리브가 탄성에 의해 샤프트를 압축하는 방향으로 힘이 작용하는 상태로 샤프트와 외주롤러를 결합시켜 무게를 낮추면서도 결합력을 높여 내구성을 향상시킨 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 접착제와 같은 별도의 접착부재나 나사 등의 체결부재가 없어도 샤프트와 외주롤러는 일정한 결합력을 유지할 수 있어서, 사용기간의 경과에 따른 접착제의 접착력 저하나 체결부재의 체결력 저하가 일어나지 않으며, 온도변화가 심한 작업환경에서도 내구성의 저하를 방지할 수 있는 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 외주부에서 돌출된 리브는 서로 떨어져 구성됨으로써 특정한 쪽으로 과도한 힘이 작용할 경우에도 이송롤러의 파손을 최소화하며, 리브의 단부에 리브와 일체로 형성되는 밀착부는 리브의 단부보다 넓은 면적으로 형성하여 샤프트와의 밀착면적을 늘여서 고정력을 배가시키고 안정적인 결합상태를 유지시킬 수 있는 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러는 컨베이어에 사용되는 이송롤러에 있어서, 금속재질의 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면을 둘러싸는 형태로 샤프트에 결합되는 외주롤러로 구성되며, 상기 외주롤러는 롤러의 반경방향으로 잘랐을 때 원형의 단면을 갖는 외주부와, 상기 외주부에서 돌출된 리브로 구성되어, 상기 외주부와 샤프트는 리브에 의해 직접적으로 닿지 않는 상태로 결합되어, 외주부와 샤프트 사이에는 공간이 형성되는 것이 특징이다.

본 발명에 의한 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러는 컨베이어에 사용되는 이송롤러를 제공하기 위해, 금속재질의 샤프트 외주면을 둘러싸는 형태로 외주롤러를 구비하되, 상기 외주롤러에는 내부로 돌출된 리브를 다수 구성하고 상기 리브가 탄성에 의해 샤프트를 밀어주는 방향으로 힘이 작용하는 상태로 샤프트와 외주롤러를 결합시켜 무게를 낮추면서도 결합력을 높여 내구성을 향상시킨 현저한 효과가 있으며, 접착제와 같은 별도의 접착부재나 나사 등의 체결부재가 없어도 샤프트와 외주롤러는 일정한 결합력을 유지할 수 있어서, 사용기간의 경과에 따른 접착제의 접착력 저하나 체결부재의 체결력 저하가 일어나지 않으며, 온도변화가 심한 작업환경에서도 내구성의 저하를 방지할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 외주부에서 돌출된 리브는 서로 떨어져 구성됨으로써 특정한 쪽으로 과도한 힘이 작용할 경우에도 이송롤러의 파손을 최소화하며, 리브의 단부에 리브와 일체로 형성되는 밀착부는 리브의 단부보다 넓은 면적으로 형성하여 샤프트와의 밀착면적을 늘여서 고정력을 배가시키고 안정적인 결합상태를 유지시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체구성 사시도
도 2는 본 발명의 분리구성도
도 3은 본 발명의 단면구성도
도 4는 본 발명의 타실시 예시도
도 5는 도 4의 분리구성도
도 5은 도 4의 단면구성도

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체구성 사시도이고, 도 2는 본 발명의 분리구성도이며, 도 3은 본 발명의 단면구성도로써, 본 발명에 의한 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러는 컨베이어에 사용되는 이송롤러에 있어서, 금속재질의 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)의 외주면을 둘러싸는 형태로 샤프트(1)에 결합되는 외주롤러(10)로 구성되며, 상기 외주롤러(10)는 롤러의 반경방향으로 잘랐을 때 원형의 단면을 갖는 외주부(11)와, 상기 외주부(11)에서 돌출된 리브(12)로 구성되어, 상기 외주부(11)와 샤프트(1)는 리브(12)에 의해 직접적으로 닿지 않는 상태로 결합되어, 외주부(11)와 샤프트(1) 사이에는 공간(14)이 형성되는 것이 특징이다.

먼저, 도시된 샤프트(1)는 내부가 비어있는 파이프 형태의 중공샤프트이며, 일측이나 양측에는 회전동력의 전달을 위한 풀리나 스프라켓 등이 결합될 수 있으며, 중실봉 형태의 샤프트도 사용할 수 있으며, 상기 샤프트(1)의 일측이나 양측에는 샤프트(1)의 회전을 지지해주기 위해 베어링(2)이 결합되고, 상기 베어링(2)이 샤프트에서 빠지는 것을 방지하기 위해 멈춤링(3)이 설치되어 있다.

상기 샤프트(1)에는 샤프트(1)의 외주면을 전부 또는 일부 둘러싸는 형태로 외주롤러(10)가 결합되는데, 상기 외주롤러(10)는 반경방향의 단면이 원형인 외주부(11)와, 상기 외주부(11)에서 내부로 돌출된 리브(12)로 구성되며, 상기 외주부(11)는 리브(12)에 의해 샤프트(1)와 일정거리 떨어진 상태로 결합된다.

따라서, 외주부(11)와 샤프트(1) 사이에는 리브(12)에 의해 빈 공간(14)이 생기게 되고, 이로써 이송롤러 자체의 중량이 줄어들 수 있으며, 공간(14)에 의해 열전달이 최소화됨으로써 이송롤러의 형상변화를 줄일 수 있다.

또한, 상기 리브(12)는 외주부(11)에서 외주롤러(10)의 회전중심축 방향으로 일정한 간격을 가지도록 돌출되어 있으며, 상기 리브(12)의 단부에는 샤프트(1)와 밀착되는 밀착부(13)가 리브(12)와 일체로 형성되어 있다.

즉, 상기 리브(12)는 외주부(11)의 내면에서 외주롤러(11)의 내부 즉, 회전중심축 쪽으로 돌출되어 있으며, 일정한 간격으로 분할되어 같은 길이로 돌출되어 있으며, 상기 리브(12)의 단부에는 밀착부(13)가 형성되어 샤프트(1)와 밀착되게 된다.

또한, 상기 리브(12)와 일체로 형성된 밀착부(13)는 근접한 밀착부(13)와 떨어져 형성된다.

즉, 밀착부(13)는 근접한 밀착부(13)와 분리되어 형성되며, 이로써 밀착부(13)는 외팔보 형상으로 리브(12)에 의해 지지되며, 샤프트(1)와 결합될 때 자유도가 향상된다.

부연하면, 상기 밀착부(13)는 리브(12)에 의해 각각 개별적으로 형성되어 서로 독립되어 구성됨으로써, 개별 밀착부(13)마다 샤프트(1)를 샤프트의 중심축 방향으로 밀어주는 힘이 작용하게 되고, 이로써 사용기간이 경과하더라도 샤프트(1)와 외주롤러(10)는 견고한 결합력이 유지되게 된다.

또한, 상기 샤프트(1)와 외주롤러(10)는 외주롤러(10)의 온도를 40~120℃ 사이로 유지시켜 특정한 밀착부(13)와 마주보는 밀착부(13) 사이의 거리를 확장시킨 다음 샤프트(1)를 밀착부(13) 사이로 끼우고 외주롤러(10)를 냉각시켜 밀착부(13) 사이의 거리를 축소시킴으로써 서로 결합시키게 된다.

즉, 본 발명에 의한 샤프트(1)와 외주롤러(10)는 별도의 접착제와 같은 접착부재나 볼트, 너트와 같은 체결부재를 사용하지 않고 서로 고정해주게 되는데, 이를 위해 외주롤러(10)의 온도를 40~120℃ 사이로 상승 유지시켜 특정한 밀착부(13)와 상기 밀착부(13)와 마주보는 방향에 형성된 밀착부(13) 사이의 거리를 확장시키고 상온 상태의 샤프트(1)를 밀착부(13) 사이로 넣은 다음 외주롤러(10)의 온도를 상온(20±5℃)으로 낮추어주면 특정한 밀착부(13)와 상기 밀착부(13)와 마주보는 방향에 형성된 밀착부(13) 사이의 거리가 축소되면서 밀착부(13)와 샤프트(1)는 자연스럽게 밀착되게 된다.

부연하면, 외주롤러(10)의 온도를 높여줄수록 12시 방향에 형성된 밀착부와 6시 방향에 형성된 밀착부 사이의 거리는 멀어지게 되고, 이 상태에서 샤프트(1)를 밀착부 사이에 억지끼움 방식에 의해 넣은 다음 외주롤러(10)의 온도를 낮추게 되면 12시 방향에 형성된 밀착부와 6시 방향에 형성된 밀착부 사이의 거리가 가까워지면서 샤프트(1)를 압축하게 되고 이로써 외주롤러(10)와 샤프트(1)는 견고하게 결합되게 된다.

여기서, 상기 밀착부(13)는 외주부(11)의 회전중심축을 기준으로 서로 마주보는 방향에 형성되어야 하므로, 8개, 10개, 12개, 14개, 16개, 18개 등 짝수개로 형성되어야만 서로 마주보는 방향에서 샤프트(1)의 회전중심축을 향해 샤프트(1)를 밀어주는 힘이 발생될 수 있다.

또한, 상기 밀착부(13)는 리브(12)의 단부보다 면적을 넓게 형성하여 외주롤러(10)의 무게를 낮추면서 샤프트(1)와의 밀착면적을 늘여서 고정력을 배가시키게 된다.

즉, 리브(12)의 단부보다 밀착부(13)의 면적을 넓게 형성하여 일정한 곡률을 가지는 샤프트(1)의 외주면과의 접착력을 높일 수 있으며, 경우에 따라서는 밀착부(13)의 샤프트(1)와 접하는 면은 샤프트(1)의 곡률과 동일 또는 유사한 곡률을 가지도록 아크 형상의 단면을 가지도록 밀착부를 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 타실시 예시도이고, 도 5는 도 4의 분리구성도이며, 도 5은 도 4의 단면구성도로써, 상기 리브(12)는 외주롤러(10)의 일측에서 타측으로 갈수록 길이가 점진적으로 변하도록 형성되며, 외주롤러(10)의 외경선과 회전중심축은 일정한 각도로 경사지는 것이 특징이다.

즉, 컨베어어의 경우 직선구간으로 제품을 이송시키는 직선구간이 있고, 공간효율성 또는 이송되는 제품의 방향전환을 위해 곡선구간으로 제품을 이송시키는 곡선구간이 있을 수 있는데, 이러한 곡선구간으로 제품이 이송될 경우 제품의 이동속도와 제품의 하중에 의해 제품이 컨베이어의 밖으로 밀려나오는 원심력이 작용하게 되므로, 이를 방지하기 위해 외면의 높이가 점차 높아지는 테이퍼형 롤러가 필요하다.

이를 위해 리브(12)의 길이를 외주롤러(10)의 일측에서 타측으로 갈수록 점진적으로 길어지거나 짧아지도록 형성하여 테이퍼형 롤러를 구현할 수 있다.

이러한 테이퍼형 롤러는 외주롤러(10)의 외경선과 외주롤러(10) 또는 샤프트(1)의 회전중심축이 일정한 각도로 경사지게 된다.

도 6의 좌측 단면도는 도 4에서 상대적으로 좌측 부분을 수직으로 절단한 단면도이고, 도 6의 우측 단면도는 도 4에서 상대적으로 우측 부분을 수직으로 절단한 단면도로써, 샤프트(1)의 직경은 일정하여도 리브(12)의 길이 차이로 인해 외주부(11)의 외경에 대한 차이가 있음을 알 수 있다.

또한, 상기 밀착부(13)가 샤프트(1)와 직접적으로 접촉하는 접촉면에는 홈가공이나 널링 가공을 행해줌으로써 서로간의 마찰력을 높일 수 있다.

결국, 본 발명에 의한 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러는 컨베이어에 사용되는 이송롤러를 제공하기 위해, 금속재질의 샤프트 외주면을 둘러싸는 형태로 외주롤러를 구비하되, 상기 외주롤러에는 내부로 돌출된 리브를 다수 구성하고 상기 리브가 탄성에 의해 샤프트를 밀어주는 방향으로 힘이 작용하는 상태로 샤프트와 외주롤러를 결합시켜 무게를 낮추면서도 결합력을 높여 내구성을 향상시킨 현저한 효과가 있으며, 접착제와 같은 별도의 접착부재나 나사 등의 체결부재가 없어도 샤프트와 외주롤러는 일정한 결합력을 유지할 수 있어서, 사용기간의 경과에 따른 접착제의 접착력 저하나 체결부재의 체결력 저하가 일어나지 않으며, 온도변화가 심한 작업환경에서도 내구성의 저하를 방지할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 외주부에서 돌출된 리브는 서로 떨어져 구성됨으로써 특정한 쪽으로 과도한 힘이 작용할 경우에도 이송롤러의 파손을 최소화하며, 리브의 단부에 리브와 일체로 형성되는 밀착부는 리브의 단부보다 넓은 면적으로 형성하여 샤프트와의 밀착면적을 늘여서 고정력을 배가시키고 안정적인 결합상태를 유지시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

1. 샤프트 2. 베어링
3. 멈춤링
10; 외주롤러
11. 외주부 12. 리브
13. 밀착부 14. 공간

Claims

컨베이어에 사용되는 이송롤러에 있어서,
금속재질의 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)의 외주면을 둘러싸는 형태로 샤프트(1)에 결합되는 외주롤러(10)로 구성되며, 상기 외주롤러(10)는 롤러의 반경방향으로 잘랐을 때 원형의 단면을 갖는 외주부(11)와, 상기 외주부(11)에서 돌출된 리브(12)로 구성되어, 상기 외주부(11)와 샤프트(1)는 리브(12)에 의해 직접적으로 닿지 않는 상태로 결합되어, 외주부(11)와 샤프트(1) 사이에는 공간(14)이 형성되고,
상기 리브(12)는 외주부(11)에서 외주롤러(10)의 회전중심축 방향으로 일정한 간격을 가지도록 돌출되어 있으며, 상기 리브(12)의 단부에는 샤프트(1)와 밀착되는 밀착부(13)가 리브(12)와 일체로 형성되어 있으며.
상기 밀착부(13)는 리브(12)의 단부보다 면적이 넓게 형성하여 외주롤러(10)의 무게를 낮추면서 샤프트(1)와의 밀착면적을 늘려서 고정력을 배가시킨 것이 특징인 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러.
삭제
제1항에 있어서,
상기 리브(12)와 일체로 형성된 밀착부(13)는 근접한 밀착부(13)와 떨어져 있는 것이 특징인 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러.
제1항에 있어서,
상기 샤프트(1)와 외주롤러(10)는 외주롤러(10)의 온도를 40~120℃ 사이로 유지시켜 특정한 밀착부(13)와 마주보는 밀착부(13) 사이의 거리를 확장시킨 다음 샤프트(1)를 밀착부(13) 사이로 끼우고 외주롤러(10)를 냉각시켜 밀착부(13) 사이의 거리를 축소시킴으로써 서로 결합시키는 것이 특징인 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러.
삭제
제1항에 있어서,
상기 리브(12)는 외주롤러(10)의 일측에서 타측으로 갈수록 길이가 점진적으로 변하도록 형성되며, 외주롤러(10)의 외경선과 회전중심축은 일정한 각도로 경사지는 것이 특징인 내구성이 향상된 컨베이어용 이송롤러.