KR102481805B1 - 현가장치의 에어스프링용 벨로우즈 제조장치 - Google Patents

Abstract

현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치가 개시된다.
본 발명은 두루마리 형태로 권취된 고무소재의 시트원단을 일방향으로 풀림공급하는 소재공급부 ; 상기 시트원단이 상부면에 올려져 이송되는 제1이송벨트를 갖추고, 상기 제1이송벨트와 외접하여 맞물리는 방향으로 순환되는 상부이송벨트를 갖추며, 상기 제1이송벨트의 출측에 고정설치되는 하부나이프에 대하여 상부나이프를 상하작동시키는 절단기를 갖추어 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트에 의해서 일방향 이송되어 일시정지되는 시트원단을 상기 절단기에서 절단가공하는 소재이송 및 절단부 ; 상기 절단기에서 절단된 내측시트와 외측시트가 상부면에 올려지는 제2이송벨트를 갖추고, 사전에 절단된 코드사시트가 상부면에 올려지는 제3이송벨트를 갖추며, 상기 제2이송벨트와 제3이송벨트와의 사이에 배치되는 한쌍의 하부 터치롤과 마주하여 전원인가시 일방향 회전구동되는 성형롤을 갖추어 상기 내측시트, 코드사시트 및 외측시트를 순차적으로 권취하는 중공원통형으로 성형하는 성형부 ;를 포함할 수 있다.

Description

현가장치의 에어스프링용 벨로우즈 제조장치{Bellows manufacturing appratus for air spring of suspension}

본 발명은 현가장치의 에어 스프링에 구비되는 벨로우즈를 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고무소재의 원단시트를 사전에 설정된 크기로 절단하고, 절단가공된 시트 및 사전에 준비된 시트를 성형롤에 순차적으로 권취하여 다층 시트소재의 중공원통형 제품을 제조하는 일련의 공정을 자동화할 수 있는 현가장치의 에어스프링용 벨로우즈 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 구비되는 현가장치에는 주행중 노면으로부터 전달되는 각종 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키기 위해 쇽업소버와 함께 샤시 스프링과 같은 충격흡수장치를 구비하고 있다.

이러한 샤시 스프링은 판 스프링과 코일 스프링 및 에어 스프링 등으로 분류할 수 있으며, 이중 에어 스프링은 차량의 높이를 일정하게 유지시킬 수 있는 장점을 갖지만 공기압력을 하중에 따라 조정하는 장치와 공기압축을 위한 장치 등이 필요하여 주로 버스와 같은 대형차량에 사용되고 있다.

상기 에어 스프링은 작동방식에 따라 신축에 의해 내부의 체적과 압력이 변화되는 벨로우즈(bellows) 형과 신축에 따라 고무판이 뒤집히는 다어어프램(diaphram) 형 및 이들의 복합형이 있다.

이러한 벨로우즈는 스프링으로 작용하는 특성으로 인해 다양한 외부 환경과 주행여건에 적절하게 대응할 수 있는 한계 공기를 유지할 수 있어야 하고, 또한 차고 제어를 비롯한 다양한 주행조건에 맞춰 적절히 조절되는 공기압을 유지할 수 있어야 한다.

차량의 현가장치에 구비되는 에어 스프링의 상부에는 공기압을 갖춘 벨로우즈가 결합되고, 상기 벨로우즈는 고무소재로 이루어져 외층을 형성하는 외측시트와 내층을 형성하는 내측시트와의 사이에 중간층을 이루는 코드사시트가 개재된 중공원통형 관체로 제조된다.

이러한 벨로우즈는 주름형태를 갖도록 성형되어 적정한 공기압을 갖춤으로써, 현가장치의 에어 스프링과 함께 구성되어 차량주행시 발생하는 충격을 흡수하는 스프링 작용을 구현하게 된다.

상기 벨로우즈를 제조하는 종래의 공정은 도 12 에 도시한 바와 같이, 작업자가 성형롤(1)의 외면에 고무소재의 내측시트(2)를 원통형으로 감아 준비하고, 사전에 대략 평행사변형으로 절단되어 테이블 상에 올려진 코드사시트(3)와 외측시트(4)를 각각 준비한 다음, 상기 테이블의 상면을 따라 성형롤을 구름이동시킴으로써, 상기 내측시트의 외면에 코드사시트와 외측시트가 순차적으로 원통형으로 감겨져 서로 밀착되면서 고무소재의 내측시트와 외측시트와의 사이에 코드사시트가 개재되어 다층으로 이루어지는 중공원통형 벨로우즈를 제조하였다.

그러나 이러한 벨로우즈 제조공정은 작업자가 성형롤의 외면에 고무소재의 시트를 감아 준비하는 일련의 공정이 수작업으로 수행되기 때문에 작업부하를 가중시키고, 일정한 규격을 갖는 벨로우즈를 대량생산하는 것이 곤란하였다.

또한, 상기 성형롤의 외면에 내층, 중간층 및 외층을 형성하도록 순차적으로 감기는 시트재들사이에 발생되어 잔류하는 기포를 완벽하게 제거하지 못하여 잔류하는 기포에 기인하는 제품불량의 발생율이 높고, 상기 성형롤로부터 다층 시트로 이루어지는 중공원통형 벨로우즈를 최종적으로 분리취출하는 작업에 많은 어려움이 있었다.

(특허문헌 1) KR10-2013-0079765 A

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고무소재의 원단시트를 사전에 설정된 크기로 절단하고, 절단가공된 시트 및 사전에 준비된 시트를 성형롤에 순차적으로 권취하여 다층 시트소재가 원통형으로 감겨진 중공원통형 제품을 제조하는 일련의 공정을 자동화할 수 있는 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은, 시트를 성형롤에 원통형으로 감아 시트층을 형성하는 과정에서 층들사이에 발생하는 기포를 완전히 제거할 수 있고, 성형롤로부터 중공원통형의 제품을 효율적으로 분리하여 취출할 수 있는 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 내측시트와 외측시트와의 사이에 적어도 하나의 코드사시트를 개재하여 복수개의 시트가 다층으로 이루어지는 중공원통형 벨로우즈를 제조하는 장치에 있어서, 두루마리 형태로 권취된 고무소재의 시트원단을 일방향으로 풀림공급하는 소재공급부 ; 상기 시트원단이 상부면에 올려져 이송되는 제1이송벨트를 갖추고, 상기 제1이송벨트와 외접하여 맞물리는 방향으로 순환되는 상부이송벨트를 갖추며, 상기 제1이송벨트의 출측에 고정설치되는 하부나이프에 대하여 상부나이프를 상하작동시키는 절단기를 갖추어 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트에 의해서 일방향 이송되어 일시정지되는 시트원단을 상기 절단기에서 절단가공하는 소재이송 및 절단부 ; 상기 절단기에서 절단된 내측시트와 외측시트가 상부면에 올려지는 제2이송벨트를 갖추고, 사전에 절단된 코드사시트가 상부면에 올려지는 제3이송벨트를 갖추며, 상기 제2이송벨트와 제3이송벨트와의 사이에 배치되는 한쌍의 하부 터치롤과 마주하여 전원인가시 일방향 회전구동되는 성형롤을 갖추어 상기 내측시트, 코드사시트 및 외측시트를 순차적으로 권취하는 중공원통형으로 성형하는 성형부 ;를 포함하여, 상기 제2이송벨트에 의해서 상기 한쌍의 하부 터치롤과 성형롤과의 사이로 선행 진입되는 내측시트를 일방향 회전구동되는 성형롤에 1차 권취하고, 상기 제3이송벨트에 의해서 상기 한쌍의 하부 터치롤롤과 성형롤과의 사이로 진입되는 코드사시트를 상기 내측시트가 권취된 성형롤에 순차적으로 2차 권취한 다음, 상기 제2이송벨트에 의해서 상기 한쌍의 하부 터치롤과 성형롤과의 사이로 후행 진입되는 외측시트를 상기 코드사시트가 권취된 성형롤에 3차로 권취하는, 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 제공한다.

이때, 상기 소재이송 및 절단부는 상기 소재공급부로부터 풀림공급되어 일방향 공급되는 시트원단을 받침지지하는 지지박스를 포함하고, 상기 지지박스는 상기 시트원단의 하부면과 점접촉되는 구형 접촉볼을 갖는 복수개의 볼수용체를 포함할 수 있다.

이때, 상기 성형부는 상기 한쌍의 하부 터치롤의 양단을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓을 포함하고, 상기 지지브라켓과 로드선단이 연결되어 상기 한쌍의 터치롤을 성형롤 측으로 상하이동시키는 하부 작동실린더를 포함할 수 있다.

이때, 상기 성형부는 상기 성형롤의 외부면에 내측시트, 코드사시트 및 외측시트가 순차적으로 권취된 성형롤과 대응하여 선택적으로 외접하는 상부 터치롤을 포함하고, 상기 상부 터치롤의 양단이 하단에 회전가능하게 연결되는 한쌍의 선회작동바와, 상기 한쌍의 선회작동바의 상단과 연결되는 회전축과, 상기 회전축과 일단이 연결되는 연결바의 타단과 로드선단이 연결되는 상부 작동실린더를 포함할 수 있다.

이때, 상기 성형부는 외부로부터 압축공기를 강제공급하는 에어공급라인과 일단이 연통연결되어 상기 성형롤의 몸체 내부에 형성되는 캐비티에 배치되는 중앙에어라인과, 상기 성형롤의 캐비티와 연통되도록 상기 성형롤의 몸체 외부면에 관통형성되어 상기 캐비티에 채워진 압축공기가 토출되는 복수개의 토출공 및 상기 토출공을 경유하여 원주방향으로 상기 성형롤의 몸체 외부면에 함몰형성되는 에어배출홈을 포함할 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치 장치는, 고무소재의 원단시트를 사전에 설정된 크기로 절단하여 내측시트와 외측시트를 제조하고, 선행 공급되는 내측시트, 후행 공급되는 외측시트 및 사전 준비된 코드사시트를 성형롤에 순차적으로 권취함으로써 시트소재가 성형롤에 내층, 중간층 및 외층을 형성하도록 다층으로 감겨진 중공원통형 제품을 제조하는 일련의 공정을 자동화하여 작업생산성을 높일 수 있다.

성형롤에 다수의 시트가 다층을 형성하도록 원통형으로 권취된 벨로우즈의 외면과 외접하면서 가압하는 상부 터치롤에 의해서 시트층들 사이에 발생하는 기포를 외부로 배출하여 기포를 완전히 제거할 수 있기 때문에 벨로우즈 제품의 불량을 방지할 수 있다.

또한, 성형롤에 중공원통형으로 권취된 벨로우즈의 내면와 성형롤의 외면과의 사이로 강제공급되는 압축공기에 의해서 성형롤로부터 중공원통형의 제품을 분리하여 수거하는 작업을 작업부하없이 간편하고 안전하게 수행할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재공급부와 소재이송 및 절단부를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재공급부와 소재이송 및 절단부를 도시한 평면도이다.
도 5a 와 도 5b 는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재이송 및 절단부를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재안내부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에서 성형롤, 상부 터치롤, 및 하부 터치롤을 도시한 상세도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 것으로서,
a)는 사시도이고, b) 는 단면도이다.
도 13 은 종래기술에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈를 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재공급부와 소재이송 및 절단부를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재공급부와 소재이송 및 절단부를 도시한 평면도이고, 도 5a 와 도 5b 는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재이송 및 절단부를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 소재이송 및 절단부를 도시한 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치(100)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 내측시트(2)와 외측시트(4)와의 사이에 적어도 하나이상의 코드사시트(3)를 개재하여 복수개의 시트가 다층으로 이루어지는 중공원통형 벨로우즈를 제조하도록 소재공급부(10), 소재이송 및 절단부(20) 및 성형부(30)를 포함할 수 있다.

상기 소재공급부(10)는 도 3, 도 4 및 도 5a, 도 5b 에 도시한 바와 같이, 두루마리 형태로 권취된 고무소재의 시트원단(S)을 일방향으로 풀림공급하는 것이다.

이러한 소재공급부(10)는 상기 시트원단(S)이 두루마리 형태로 감겨진 원단롤(R)을 갖는 풀림롤러(11)를 구비하는 제1본체프레임(19)을 포함하고, 상기 소재이송 및 절단부(20)와 대응하는 제1본체프레임(19)의 일측에는 상기 시트원단의 일면에 부착된 이면지(S1)를 분리하는 박리롤러(15)를 구비하고, 상기 박리롤러에 의해서 분리된 이면지(S1)를 일방향으로 안내하는 안내롤러(16)를 구비할 수 있다.

상기 제1본체프레임(19)의 타측에는 상기 박리롤러에 의해서 분리된 이면지(S1)를 두루마리형태로 권취하는 감김롤러(12)를 구비하고, 상기 감김롤러를 감김방향으로 회전구동시키도록 상기 감김롤러의 일단과 체인부재나 벨트부재와 같은 동력전달수단을 매개로 하여 구동축이 연결되는 구동모터(18)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 풀림롤러(11)와 감김롤러(12)는 서로 동일한 속도로 회전되면서 시트원단을 풀림공급하고, 시트원단으로부터 분리된 이면지를 감김롤러(12)에 권취하여 수거할 수 있도록 서로 동기화되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 풀림롤러(11)의 양단은 상기 제1본체프레임(19)의 상부면에 구비되는 안내레일에 전후진 왕복이동가능하게 설치되는 지지블럭과 연결되어 구비될수 있다.

이에 따라, 상기 원단롤로부터 풀림공급되어 상기 박리롤러를 경유하는 시트원단은 일면에 부착된 이면지가 분리되고, 분리된 이면지는 상기 감김롤러에 감기어 수거되고, 상기 이면지가 분리된 시트원단은 후술하는 제1이송벨트 및 상부이송벨트의 이송력에 의해서 상기 소재이송 및 절단부 측으로 일방향 공급될 수 있다.

상기 소재이송 및 절단부(20)는 도 3, 도 4, 도 5a, 도 5b 및 도 6 에 도시한 바와 같이, 상기 소재공급부(10)로부터 공급되는 시트원단(S)을 일방향으로 이송하면서 사전에 설정된 크기로 시트원단의 선단 일부를 절단하여 장방형의 내측시트(2)와 외측시트(4)로 절단가공하는 것이다.

이러한 소재이송 및 절단부(20)는 상기 소재공급부의 풀림롤러(11)로부터 일방향 풀림공급되는 시트원단(S)이 상부면에 올려져 이송되는 제1이송벨트(21)를 포함하고, 상기 제1이송벨트(21)의 상부면과 일면이 외접하여 맞물리는 방향으로 순환되면서 상기 시트원단을 후술하는 절단기(24) 측으로 이송하는 상부이송벨트(22)를 포함할 수 있다.

상기 소재이송 및 절단부(20)는 상기 제1이송벨트(21)가 외접하는 복수개의 제1이송롤러(21a,22b)의 각 양단을 회전가능하게 지지하고, 상기 상부이송벨트(22)가 외접하는 상부이송롤러(22a,22b)의 각 양단을 회전가능하게 지지하는 제2본체프레임(29)을 포함할 수 있다.

상기 복수개의 제1이송롤러(21a,21b)사이에는 상기 제1이송벨트와 외접하여 지지하면서 장력을 조절하는 적어도 하나의 중간롤러를 상기 제2본체프레임(29)에 회전가능하게 구비하고, 상기 상부이송롤러(22a,22b)사이에도 상기 상부이송벨트와 외접하여 지지하면서 장력을 조절하는 다른 중간롤러를 상기 제2본체프레임(29)에 회전가능하게 구비할 수 있다.

이때, 상기 상부이송벨트(22)는 상기 제1이송벨트의 이송길이보다 상대적으로 짧은 길이로 구비되어 상기 제1이송벨트의 출측에 일정구간이 서로 중첩배치되도록 구비되는 것이 바람직하며, 상기 상부이송롤러(22a,22b)의 양단은 상기 제2본체프레임(29)의 양측 상단테두리에 구비되는 한쌍의 브라켓의 수직한 장공에 높이조절이 가능하도록 상하이동 가능하게 설치될 수 있다.

상기 제2본체프레임(29)에는 상기 복수개의 제1이송롤러 중 상기 상부이송벨트(22)와 대응하는 일측 제1이송롤러(21b)의 일단과 체인부재나 벨트부재와 같은 동력전달수단을 매개로 하여 구동축이 연결되는 제1구동모터(28)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1구동모터와 연결되는 일측 제1이송롤러(21b)의 일단에 구비되는 기어부재는 이에 대응하는 일측 상부이송롤러(22b)의 일단에 구비되는 다른 기어부재와 기어물림됨으로써 상기 시트원단을 사이에 두고 접해지는 제1이송벨트와 상부이송벨트를 서로 맞물리는 방향으로 동기화되면서 순환회전시킬 수 있다.

또한, 상기 소재이송 및 절단부(20)는 상기 소재공급부(10)로부터 풀림공급되어 상기 제1이송벨트(21)와 상부이송벨트(22)에 의해서 일방향 공급되는 시트원단(S)을 받침지지하는 지지박스(27)를 포함할 수 있다.

상기 지지박스(27)는 상기 시트원단의 하부면과의 접촉면적을 최소화하여 시트원단의 일방향 이송시 마찰저항을 줄일 수 있도록 상기 시트원단의 하부면과 점접촉되는 구형 접촉볼(27a)을 갖는 복수개의 볼수용체(27b)를 포함할 수 있다.

상기 소재공급부와 대응하는 지지박스(27)의 전면과, 상기 볼수용체(27b)가 설치되는 지지박스(27)의 상면에는 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트에 의해서 일방향 공급되는 시트원단(S)이 사행없이 일방향으로 원활하게 이송될 수 있도록 상기 시트원단의 양측테두리와 외부면이 외접하는 한쌍의 수평안내롤(27c)과 한쌍의 수직안내롤(27d)을 각각 구비할 수 있다.

상기 소재이송 및 절단부(20)는 상기 제1이송벨트(21)의 출측에 고정설치되는 하부나이프(24a)에 대하여 상부나이프(24b)를 작동실린더(25)에 의해서 상하작동시켜 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트에 의해서 일방향 이송되다가 일시정지되는 시트원단을 폭방향으로 절단하여 사전에 설정된 크기를 갖는 내측시트(2)와 외측시트(4)를 제조하는 절단기(24)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 내측시트(2)와 외측시트(4)는 상기 성형롤의 외부면 전체를 감싸는 길이를 갖도록 가로 및 세로의 크기가 서로 동일한 크기를 갖는 장방형의 시트소재로 이루어지거나 상기 외측시트(4)는 후술하는 성형롤에 권취되는 코드사시트의 외면에 감기어 권취되는 것을 고려하여 상기 제1이송벨트에 의한 이송방향과 대응하는 시트 길이가 상기 내측시트의 길이보다 상대적으로 길게 구비될 수 있다.

상기 하부나이프(24a)는 상기 제2본체프레임에 고정설치되는 나이프블럭(24c)에 교체가능하게 조립되고, 상기 상부나이프(24b)는 상기 제2본체프레임에 고정설치되는 대략 ㄷ 자형 고정프레임(25a)에 수직하게 구비되는 작동실린더(25)의 로드선단과 연결되고, 상기 고정프레임(25a)의 양측 내부에 고정설치되는 양측 가이더(25b)에 양측 테두리가 상하 안내이동가능하게 조립되는 작동판에 교체가능하게 조립될 수 있다.

그리고, 상기 제1이송벨트(21)의 출측과 상기 절단기(24)와의 사이에는 상기 제1이송벨트와 상부이동벨트에 의해서 절단기 측으로 일방향 이송되는 고무소재의 시트원단(S)이 상기 절단기의 상부나이프(24b)와 하부나이프(24a)와의 사이로 하부처짐없이 수평방향으로 안내진입할 수 있도록 상기 수평안내판(21c)을 구비하고, 상기 수평안내판(21c)의 직상부에는 상기 상부나이프(24b)와 연결되어 이와 더불어 상하이동되면서 시트원단의 절단시 상기 수평안내판(21c)에 올려진 시트원단의 상면과 접해지면서 시트원단을 가압고정하는 누름 고정판을 갖는 판홀더(21d)를 포함할 수 있다.

상기 제1이송벨트(21)의 출측과 상기 절단기(24)와의 사이에는 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트에 의해서 상기 상부나이프와 하부나이프와의 사이를 통과하는 시트원단(S)을 감지하여 시트원단의 직선이송거리를 실시간으로 측정하는 적어도 하나의 제1광학센서를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 소재공급부로부터 풀림공급되는 시트원단은 상기 제2본체프레임의 상부에서 순환회전되는 제1이송벨트에 올려져 상기 절단기 측으로 일방향 이송되고, 상기 제1이송벨트의 상부면에 올려진 시트원단은 상기 절단기의 근방에서 제1이송벨트의 상면과 외접하여 순환회전되는 상부이동벨트에 의해서 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트와의 사이에 개재되어 절단기 측으로 이송된다.

연속하여, 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트와의 사이에 개재된 시트원단의 선단은 상기 제1이송벨트와 절단기와의 사이에 배치된 수평안내판을 경유하여 상승대기하는 상부나이프와 위치고정된 하부나이프사이로 진입되어 통과된다.

이러한 경우, 상기 제1광학센서에 의해서 상기 상,하부나이프사이를 통과하는 시트원단의 이송거리가 사전에 설정된 값으로 확인되면, 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트의 순환작동을 일시 정지한 다음, 상기 작동실린더의 하강작동에 의해서 위치고정된 하부나이프에 대하여 상부나이프를 하강작동시켜 상기 수평안내판과 누름판과의 사이에 누름고정된 시트원단을 절단할 수 있기 때문에 장방형의 내측시트 또는 외측시트로 사용되는 시트부재를 사전에 설정된 크기로 절단가공할 수 있다.

도 7 은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 측면도이고, 도 8 은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 평면도이며, 도 9 는 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 정면도이며, 도 10 은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에서 성형롤, 상부 터치롤, 및 하부 터치롤을 도시한 상세도이며, 도 11 은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치에 적용되는 성형부를 도시한 것으로서, a)는 사시도이고, b) 는 단면도이다.

상기 성형부(30)는 도 7, 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11a, 도 11b 에 도시한 바와 같이, 상기 절단기(24)에서 절단가공된 내측시트(2), 외측시트(4)와 사전에 준비된 코드사시트(3)를 성형롤(33)에 순차적으로 권취하여 중공원통체로 이루어지는 벨로우즈로 성형하는 것이다.

이러한 성형부(30)는 상기 절단기의 상,하부나이프에 의해서 시트원단의 선단 일부를 절단하여 가공된 내측시트(2)와 외측시트(4)가 상부면에 일정간격을 두고 올려져 일방향 이송되는 제2이송벨트(31)를 포함하고, 사전에 절단가공된 적어도 하나 이상의 코드사시트(3)가 상부면에 올려져 일방향 이송되는 제3이송벨트(32)를 포함할 수 있다.

상기 성형부(30)는 상기 제2이송벨트(31)와 제3이송벨트(32)와의 사이에 배치되는 한쌍의 하부 터치롤(34)을 포함하고, 상기 한쌍의 하부 터치롤(34)사이의 중간과 대응하는 직상부에 상기 한쌍의 터치롤과 서로 마주하여 전원인가시 일방향 회전되는 성형롤(33)을 포함할 수 있다.

그리고 상기 성형부(30)는 상기 제2이송벨트(31)가 외접하는 복수개의 제2이송롤러(31a,31b)의 각 양단을 회전가능하게 지지하고, 상기 제3이송벨트(32)가 외접하는 제3이송롤러(32a,32b)의 각 양단을 회전가능하게 지지하는 제3본체프레임(39)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 절단기(24)와 제2이송벨트(31)와의 사이에는 상기 절단기의 상,하부나이프(24a,24b)에 의해서 시트원단이 사전에 설정된 일정크기로 절단된 시트부재인 내측시트와 외측시트를 상기 제1이송벨트보다 상대적으로 낮은 높이를 갖는 제2이송벨트 측으로 낙하이동시킬 수 있도록 상기 절단기의 출측에 상단이 연결되는 경사안내판(26)을 일정각도 경사지게 배치하여 구비할 수 있다.

상기 제3본체프레임(39)에는 상기 복수개의 제2이송롤러(31a,31b) 중 일측 제2이송롤러(31a)의 일단과 체인부재나 벨트부재와 같은 동력전달수단을 매개로 하여 구동축이 연결되는 제2구동모터(37)를 포함하고, 상기 복수개의 제3이송롤러(32a,32b) 중 일측 제3이송롤러(32a)의 일단과 체인부재나 벨트부재와 같은 동력전달수단을 매개로 하여 구동축이 연결되는 제3구동모터(38)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2이송벨트(31)와 제3이송벨트(32)는 상기 성형롤(33)을 기준으로 하여 양측에 각각 구비됨으로써 상기 제2구동모터(37)는 상기 제2이송벨트에 올려진 내측시트(2)와 외측시트(4)를 상기 성형롤 측으로 선행하여 수평이송하거나 후행하여 수평이송할 수 있도록 상기 제2이송벨트를 도면상 시계방향으로 순환시키는 구동력을 발생시키는 모터부재이며, 상기 제3구동모터(38)는 상기 제3이송벨트에 올려진 코드사시트(3)를 상기 성형롤 측으로 수평이송할 수 있도록 상기 제3이송벨트를 도면상 반시계방향으로 순환시키는 구동력을 발생시키는 모터부재이다.

상기 성형롤(33)과 대응하는 제2이송롤러의 출측에는 도면상 시계방향으로 순환되는 제2이송벨트(31)에 의해서 이송되는 내측시트(2),외측시트(4)와 같은 시트부재를 실시간으로 감지하는 제2광학센서(31e)를 구비하고, 상기 성형롤(33)과 대응하는 제3이송롤러의 출측에도 도면상 반시계방향으로 순환되는 제3이송벨트(32)에 의해서 이송되는 코드사시트(3)를 감지하는 제3광학센서(32e)를 구비할 수 있다.

상기 제2이송벨트(31)와 나란하게 배치되어 상기 제2이송벨트의 상부면에 올려져 일방향 이송되는 내측시트(2)와 외측시트(4)와 같은 시트부재의 일측테두리와 접해지면서 상기 내측시트와 외측시트의 직선이동을 안내하는 일정길이의 제1직선바(31c)를 포함하고, 상기 제1직선바의 측면과 선단이 연결되어 상기 제2이송벨트(31)와 대응하는 제3본체프레임의 상단 일측에 제2이송벨트(31)의 폭방향으로 전후진 왕복이동가능하게 조립되는 복수개의 제1연결봉(31d)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3이송벨트(32)와 나란하게 배치되어 상기 제3이송벨트의 상부면에 올려져 일방향 이송되는 코트사 시트의 일측테두리와 대응하면서 상기 코드사시트(3)의 수평이송을 안내하는 일정길이의 제2직선바(32c)를 포함하고, 상기 제2직선바의 측면과 선단이 연결되어 상기 제3이송벨트(32)와 대응하는 제3본체프레임(39)의 상단 일측에 제3이송벨트의 폭방향으로 전후진 왕복이동가능하게 조립되는 복수개의 제2연결봉(32d)을 포함할 수 있다.

상기 한쌍의 하부 터치롤(34)의 양단을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓(34b)을 포함하고, 상기 지지브라켓과 로드선단이 연결되어 상기 한쌍의 터치롤을 성형롤(33) 측으로 상하이동시키는 하부 작동실린더(34a)를 상기 제3본체프레임에 고정설치하는 한편, 상기 지지브라켓의 하부면에 상단이 연결되는 한쌍의 연결봉(34c)은 한쌍의 하부 터치롤의 상하이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 제3본체프레임(39)에 구비되는 한쌍의 부쉬부재에 상하방향으로 안내이동가능하게 조립될 수 있다.

상기 제3본체프레임(39)에는 상기 성형롤(33)의 일단과 체인부재나 벨트부재와 같은 동력전달수단을 매개로 하여 구동축이 연결되는 제4구동모터(36)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 한쌍의 하부 터치롤(34)은 상기 하부 작동실린더(34a)에 의해서 성형롤 측으로 상승되어 상기 성형롤과 외접하고, 한쌍의 하부 터치롤과 외접하는 성형롤(33)은 상기 제4구동모터(36)의 구동력에 의해서 회전구동됨으로써 상기 성형롤과 한쌍의 터치롤은 서로 맞물리는 방향으로 서로 회전되면서 상기 내측시트, 코드사시트 및 외측시트를 성형롤(33)에 순차적으로 권취하는 성형작업을 수행할 수 있다.

이에 따라, 상기 제2이송벨트에 의해서 일방향으로 선행하여 수평이송되는 내측시트가 상기 제2이송벨트와 제3이송벨트와의 사이에 구비되어 일방향 회전구동되는 성형롤과, 상기 하부 작동실린더의 작동에 의해서 상승되어 성형롤에 외접하는 한쌍의 하부 터치롤과의 사이로 진입되면, 고무소재로 이루어지는 내측시트는 상기 성형롤의 외부면에 원통형으로 1차로 권취되어 내층을 형성하게 된다.

이때, 상기 제3이송벨트의 상부면에 올려진 코드사시트는 진입대기하고, 상기 제2이송벨트에 올려진 외측시트는 상기 내측시트의 권취완료후 일시 정지되는 제2이이송벨트에 의해서 진입 대기한다.

연속하여, 상기 성형롤의 외부면에 내측시트가 원통형으로 권취완료되면, 상기 제3이송벨트에 의해서 성형롤 측으로 수평이송되는 코드사시트가 상기 내측시트가 권취된 성형롤과 한쌍의 하부 터치롤과의 사이로 진입되면서 상기 코드사시트는 상기 내측시트가 권취된 성형롤의 외부면에 2차로 권취되어 중간층을 형성하게 된다.

그리고, 상기 코드사시트가 성형롤에 권취되는 동안 일시 정지된 제2이송벨트에 올려져 임시 대기하고 있던 외측시트는 상기 제2이송벨트에 의해서 일방향으로 후행하여 수평이송되면서 상기 내측시트와 동일하게 상기 코드사시트가 권취된 성형롤과 상기 한쌍의 하부 터치롤과의 사이로 진입되면서 상기 외측시트는 상기 내측시트와 코드사시트가 권취된 성형롤의 외부면에 3차로 권취되어 외층을 형성하게 된다.

한편, 상기 성형부(30)는 도 9 와 도 10 에 도시한 바와 같이, 상기 성형롤(33)의 외부면에 내측시트(2), 코드사시트(3) 및 외측시트(4)가 순차적으로 권취되어 다층으로 형성되는 층들 사이에서 발생되는 기포를 외부로 배출하여 제거하도록 상기 외측시트가 권취된 성형롤(33)의 외층과 대응하여 선택적으로 외접하는 상부 터치롤(35)을 포함할 수 있다.

상기 상부 터치롤(35)의 양단이 하단에 회전가능하게 연결되는 한쌍의 선회작동바(35d)를 포함하고, 상기 한쌍의 선회작동바의 상단과 연결되어 상기 제3본체프레임으로부터 연장되는 상부프레임(39a)에 회동가능하게 구비되는 회전축(35c)을 포함하고, 상기 회전축과 일단이 연결되는 연결바(35b)의 타단과 로드선단이 연결되도록 상기 상부프레임(39a)에 고정설치되는 상부 작동실린더(35a)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 상부 작동실린더의 후진작동에 의해서 상기 회전축을 중심으로 상기 선회작동바가 도면상 시계방향으로 회전되면 상기 상부 터치롤은 성형롤 측으로 근접하는 방향으로 하방선회되기 때문에 내측시트, 코드사시트가 및 외측시트가 순차적으로 권취된 성형롤의 외층과 외접하면서 상기 성형롤에 시트가 다층으로 권취된 시트층을 가압하여 시트부재가 권취된 층들사이에 개재된 기포를 외부로 배출하여 제거하게 된다.

반면에, 상기 상부 작동실린더의 전진복귀작동에 의해서 상기 회전축을 중심으로 상기 선회작동바가 도면상 반시계방향으로 회전되면, 상기 상부 터치롤은 성형롤로부터 멀어지는 방향으로 상방선회되어 상기 성형롤로부터 이격되기 때문에, 상기 내측시트, 코드사시트 및 외측시트가 성형롤에 순차적으로 권취되어 내층, 중간층 및 외층으로 성형된 중공원통형 벨로우즈를 성형롤로부터 분리하는 작업을 수행하게 된다.

또한, 상기 성형부(30)는 도 11a 과 도 11b 에 도시한 바와 같이, 외부로부터 압축공기를 강제공급하는 에어공급라인과 일단이 연통연결되어 상기 성형롤(33)의 몸체 내부에 형성되는 캐비티에 배치되는 중앙에어라인(33c)을 구비하고, 상기 성형롤(33)의 캐비티와 연통되도록 상기 성형롤의 몸체 외부면에 관통형성되어 상기 중앙에어라인의 배출공으로부터 배출되어 상기 캐비티에 채워진 압축공기가 토출되는 복수개의 토출공(33b)을 구비하는 한편, 상기 토출공을 경유하여 원주방향으로 상기 성형롤의 몸체 외부면에 함몰형성되는 에어배출홈(33a)을 포함할 수 있다.

상기 성형롤(33)의 일단은 상기 제3본체프레임(39)으로부터 상부로 연장되는 상부프레임(39a)에 베어링부재를 매개로 하여 회전가능하게 지지될 수 있다.

이에 따라, 상기 내측시트, 코드사시트 및 외측시트가 상기 성형롤의 외부면에 순차적으로 권취되어 중공원통형 벨로우즈를 성형하는 공정이 완료되면, 상기 성형롤을 일방향으로 회전구동시키는 것을 중단한 다음, 상기 에어공급라인을 통하여 상기 성형롤의 중앙에어라인에 압축공기를 강제공급한다.

상기 중앙에어라인에 강제공급되어 배출공을 통해 배출되는 압축공기가 상기 성형롤의 내부공간인 캐비티에 채워진 다음, 상기 중공원통형 벨로우즈의 내층인 내측시트와 대응하는 토출공을 통하여 강제 토출됨과 동시에 상기 토출공을 통해 강제 토출되는 압축공기가 상기 중공원통형 벨로우즈의 내층과 이에 대응하는 에어배출홈과의 사이에 형성되는 통로에 채워지게 되면, 상기 중공원통형 벨로우즈의 내경이 확장되면서 상기 성형롤의 외부면과의 사이에 강제 공급된 압축공기에 의해서 틈새가 발생하기 때문에 작업자가 중공원통형 벨로우즈를 잡아당겨서 상기 성형롤로부터 분리이탈시켜 중공원통형 벨로우즈를 수거하는 작업을 보다 간편하게 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10 : 소재공급부 11 : 풀림롤러
12 : 감김롤러 19 : 제1본체프레임
20 : 절단부 21 : 제1이송벨트
22 : 상부이송벨트 24 : 절단기
25 : 작동실린더 27 : 지지박스
28 : 제1구동모터 29 : 제2본체프레임
30 : 성형부 31 : 제2이송벨트
32 : 제3이송벨트 33 : 성형롤
34 : 하부 터치롤 35 : 상부터치롤
36 : 제4구동모터 39 : 제3본체프레임

Claims (5)

1. 내측시트와 외측시트와의 사이에 적어도 하나의 코드사시트를 개재하여 복수개의 시트가 다층으로 이루어지는 중공원통형 벨로우즈를 제조하는 장치에 있어서,
   두루마리 형태로 권취된 고무소재의 시트원단을 일방향으로 풀림공급하는 소재공급부 ;
   상기 시트원단이 상부면에 올려져 이송되는 제1이송벨트를 갖추고, 상기 제1이송벨트와 외접하여 맞물리는 방향으로 순환되는 상부이송벨트를 갖추며, 상기 제1이송벨트의 출측에 고정설치되는 하부나이프에 대하여 상부나이프를 상하작동시키는 절단기를 갖추어 상기 제1이송벨트와 상부이송벨트에 의해서 일방향 이송되어 일시정지되는 시트원단을 상기 절단기에서 절단가공하는 소재이송 및 절단부 ;
   상기 절단기에서 절단된 내측시트와 외측시트가 상부면에 올려지는 제2이송벨트를 갖추고, 사전에 절단된 코드사시트가 상부면에 올려지는 제3이송벨트를 갖추며, 상기 제2이송벨트와 제3이송벨트와의 사이에 배치되는 한쌍의 하부 터치롤과 마주하여 전원인가시 일방향 회전구동되는 성형롤을 갖추어 상기 내측시트, 코드사시트 및 외측시트를 순차적으로 권취하는 중공원통형으로 성형하는 성형부 ;를 포함하고,
   상기 소재이송 및 절단부는 상기 소재공급부로부터 풀림공급되어 일방향 공급되는 시트원단을 받침지지하는 지지박스를 포함하고,
   상기 지지박스는 상기 시트원단의 하부면과 점접촉되는 구형 접촉볼을 갖는 복수개의 볼수용체를 포함하며,
   상기 제1이송벨트의 출측과 절단기와의 사이에는 상기 시트원단을 절단기 측으로 수평 안내진입시키는 수평안내판을 포함하고, 상기 수평안내판의 직상부에는 상기 상부나이프와 결합되어 이와 더불어 상하이동되면서 시트원단의 절단시 시트원단을 가압고정하는 누름 고정판을 갖는 판홀더를 포함하여
   상기 제2이송벨트에 의해서 상기 한쌍의 하부 터치롤과 성형롤과의 사이로 선행 진입되는 내측시트를 일방향 회전구동되는 성형롤에 1차 권취하고, 상기 제3이송벨트에 의해서 상기 한쌍의 하부 터치롤롤과 성형롤과의 사이로 진입되는 코드사시트를 상기 내측시트가 권취된 성형롤에 순차적으로 2차 권취한 다음, 상기 제2이송벨트에 의해서 상기 한쌍의 하부 터치롤과 성형롤과의 사이로 후행 진입되는 외측시트를 상기 코드사시트가 권취된 성형롤에 3차로 권취하는, 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 성형부는 상기 한쌍의 하부 터치롤의 양단을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓을 포함하고,
   상기 지지브라켓과 로드선단이 연결되어 상기 한쌍의 터치롤을 성형롤 측으로 상하이동시키는 하부 작동실린더를 포함하는, 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 성형부는 상기 성형롤의 외부면에 내측시트, 코드사시트 및 외측시트가 순차적으로 권취된 성형롤과 대응하여 선택적으로 외접하는 상부 터치롤을 포함하고,
   상기 상부 터치롤의 양단이 하단에 회전가능하게 연결되는 한쌍의 선회작동바와, 상기 한쌍의 선회작동바의 상단과 연결되는 회전축과, 상기 회전축과 일단이 연결되는 연결바의 타단과 로드선단이 연결되는 상부 작동실린더를 포함하는, 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 성형부는 외부로부터 압축공기를 강제공급하는 에어공급라인과 일단이 연통연결되어 상기 성형롤의 몸체 내부에 형성되는 캐비티에 배치되는 중앙에어라인과, 상기 성형롤의 캐비티와 연통되도록 상기 성형롤의 몸체 외부면에 관통형성되어 상기 캐비티에 채워진 압축공기가 토출되는 복수개의 토출공 및 상기 토출공을 경유하여 원주방향으로 상기 성형롤의 몸체 외부면에 함몰형성되는 에어배출홈을 포함하는, 현가장치의 에어 스프링용 벨로우즈 제조장치.

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