KR20140058031A

KR20140058031A - 벨트 가압형 텐션 풀리, 및 제조방법

Info

Publication number: KR20140058031A
Application number: KR1020120124525A
Authority: KR
Inventors: 우원식; 강경순
Original assignee: 우원식
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2014-05-14

Abstract

본 발명은 벨트 가압형 텐션 풀리, 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동풀리와 종동풀리 사이에 배치된 밸트의 표면을 가압한 상태로 회전하면서, 벨트의 일정한 장력을 유지시키는 것으로, 특히 개량된 조립구조에 의한 간편한 조립이 가능하고, 베어링의 유지보수가 가능하며, 경량화와 안정된 내구성을 갖도록 한 벨트 가압형 텐션 풀리, 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

벨트 가압형 텐션 풀리, 및 제조방법{Tension pulley}

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

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

그런데, 상기 주조나 캐스팅 방식을 통해 제작된 벨트휠을 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 벨트휠의 정 중앙에 베어링을 정 위치시켜 접합하는 것은 어렵고, 또 용접과정에 발생된 열 변형에 의해 베어링을 고정한 벨트휠이 휘어지거나, 용접부위가 떨어지게 되는 문제점이 발생될 수도 있다.

특히, 용접을 통해 벨트휠에 접합된 베어링은 분리가 어려운 관계로, 마모가 발생되어 교체가 요구될 경우에 유지 보수가 불능한 한계성을 갖는다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 개량된 스피닝 가공을 통해 성형된 평면의 당접면을 갖는 풀리 몸체에, 베어링을 개량된 조립구조로 결합시킨 형태로 이루어져, 제작, 및 조립에 따른 편리성이 도모되고, 추후 베어링의 교체를 통한 유지, 보수가 가능며, 경량화가 이룩된 벨트 가압형 텐션 풀리를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 벨트 가압형 텐션 풀리는,

중앙부에 설치공이 형성되고, 외경에 평면의 지지부를 갖는 스피닝휠과; 상기 스피닝휠의 설치공에 장입하여 고정되는 베어링을 포함하여 구성되며,

상기 스피닝휠의 양편에는 커버가 각각 설치되어 스피닝휠의 설치공에 장입된 베어링은 커버에 의해 양측면이 각각 가압된 상태로 지지하여 고정되고, 상기 베어링의 양편을 지지하는 한 쌍의 커버 중, 어느 하나 또는 이들 양자에는 베어링과 연통하는 축공이 관통되게 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 또 다른 실시형태로 제안하고 있는 벨트 가압형 텐션 풀리는,

중앙부에 설치공이 형성되고, 외경에 평면의 지지부를 갖는 스피닝휠과;

상기 스피닝휠의 중앙에 고정되는 베어링을 포함하여 구성되며, 상기 스피닝휠의 중앙부에는 베어링의 일측면을 지지한 상태로 수용하는 수용홈부가 요입되게 형성되고, 상기 베어링을 수용한 수용홈부의 타편에는 커버가 고정되어서,

베어링은 수용홈부의 내벽과 커버의 내벽에 의해 양측면이 가압된 상태로 지지하고 고정되는 한편, 상기 수용홈부 또는 커버 중 어느 하나, 이들 양자에는 베어링과 연통하는 축공이 관통되게 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 커버는 스피닝휠과 이에 고정되는 커버에는 상호 연통하는 볼트공들이 방사구조로 형성되어, 커버는 볼트공을 관통하는 고정볼트를 통해 스피닝휠에 고정되도록 구성한다.

한편, 본 발명에 따른 벨트 가압형 텐션 풀리의 제조방법은,

스피닝 가공장치의 회전 스핀들에 원판을 고정시켜 회전시키는 단계와;

컷팅공정, 또는 천공공정을 통해 원판의 중앙부에 설치공을 형성하고, 축공의 외측에 복수의 체결공을 형성하는 원판 성형단계와;

상기 성형된 원판을 스피닝 장치의 스핀들에 고정시켜 회전시킨 다음, 회전하는 원판의 외측면에 V형의 절개날을 1차로 절입시켜, 원판의 외측면에 V형의 절개홈을 형성하는 절개 공정과;

상기 스피닝 장치의 스핀들에 고정된 상태로 회전하는 원판의 V형 절개홈에, 평면의 가압면을 갖는 형상 보정롤러를 진입시켜 V형의 절개홈을 평면으로 전개시킨 평면의 지지부를 형성하여, 외경면에 평면의 외경 지지부가 형성되고 중앙부에 설치공이 형성된 스피닝휠을 성형하는 형상 보정단계; 및

상기 스피닝휠의 설치공에 베어링을 삽입한 다음, 설치공의 양편에 축공이 형성된 커버를 각각 체결시켜, 설치공에 삽입된 베어링의 양측면이 커버에 의해 지지하여 고정된 텐션 풀리를 성형하는 단계를 포함하여 구성된다.

전술한 바와 같이 외경면에 평면의 지지부가 형성된 스피닝휠의 중심부에 형성된 베어링을 삽입하고, 상기 스피닝휠의 양측, 또는 일측면에, 베어링을 지지하는 커버를 볼트를 통해 고정시킨 텐션 풀리를 제안하고 있다.

특히, 상기 스피닝휠에 형성된 평면의 지지부는 V형 절개날의 1차 절입과, 형상 보정롤러의 2차 절입에 의해 성형되므로, 결과적으로 단일 스피닝 장치를 통한 단일 가공공정을 통해 성형되므로, 향상된 생산성을 갖는다.

또한, 상기 베어링의 고정하는 커버는 볼트를 통해 스피닝휠에 고정되므로, 커버에 의한 베어링의 안정된 고정상태가 확보되고, 제작과정에 스피닝휠의 열 변형이나 다량의 오염물질을 발생시키는 용접 가공이 배제될 수 있어, 경량성과 안정된 내구성이 확보된다.

또한, 커버의 탈착을 통해 노후화된 베어링을 교체하거나, 원활한 윤활을 위해 베어링에 주유를 하는 등의 유지 보수가 가능한 이점도 갖는다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 텐션 풀리에 있어, 벨트휠의 성형상태를 보여주는 것이며,
도 2 내지 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 조립형 텐션 풀리의 조립상태와, 결합상태를 각각 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 조립형 텐션 풀리의 조립상태와, 결합상태를 각각 보여주는 것이고,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조립형 텐션 풀리를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 텐션 풀리에 있어, 스피닝휠의 성형상태를 순차적으로 보여주는 것이며, 도 2 내지 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 벨트 가압형 텐션 풀리의 조립상태와, 결합상태를 각각 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명에서 또 다른 실시형태로 제안하고 있는 벨트 가압형 텐션 풀리의 조립상태와, 결합상태를 각각 보여주는 것이고,

본 발명에 따른 벨트 가압형 텐션 풀리(1, 1')는, 도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이 외경에 평면의 지지부(11, 21)를 갖는 스피닝휠(10, 20)의 중앙부에 베어링(30)을 고정시켜, 베어링(30)에 의해 고정축(40)과 스피닝 휠(10, 20) 사이가 공회전 구조를 형성하도록 하는 것이다.

이러한 텐션 풀리(1, 1')는, 스피닝휠(10)의 외경에 형성된 평면의 지지부를 통해 구동풀리와 종동풀리 사이에 배치된 벨트의 표면을 지지한 상태로 공회전하면서, 벨트의 일정한 장력을 유지시키게 된다.

본 실시예에 따르면, 상기 스피닝휠(10, 20)은 도 1에서 보는 바와 같이 레이저 컷팅 등을 통해 중앙부에 설치공(12)이 형성되고, 설치공(12)의 외측에 복수의 볼트공(13)이 형성된 금속재질의 원판(P)을 스피닝 가공하여 성형된다.

상기 스피닝휠(10)의 성형과정은, 도 1a와 같이 상기 원판(P)을 스피닝 장치의 스핀들(110)에 고정시켜 회전시킨 다음, 회전하는 원판(P)의 외측면에 V형의 절개날(120)을 1차로 절입시켜, 원판(P)의 외측면에 V형의 절개홈(11')을 형성한다.

이후, 도 1b와 같이 상기 스피닝 장치의 스핀들(110)에 고정된 상태로 회전하는 원판(P)의 V형 절개홈(11')에, 평면의 가압면(131)을 갖는 형상 보정롤러(130)를 서서히 절입시켜 V형의 절개홈(11')을 평면으로 전개시킨 평면의 지지부(11)를 형성하는 순으로 이루어진다.

이러한 성형공정을 통해 성형된 스피닝휠(10)은, 외경면에 평면의 지지부(11)가 형성되고 중앙부에 설치공(12)이 형성된 형태를 이루며, 이러한 성형공정을 통해 성형된 스피닝 휠(10, 20)은, 경량성과 안정된 내구성을 겸비할 뿐 아니라, 별도의 금형이 요구되지 아니하므로 제작에 따른 부대비용이 절감되는 한편, 다양한 직경이나 규격으로 성형 가능하다.

하기에서는, 이러한 스피닝휠을 통해 성형되는 텐션 풀리의 구조와, 조립과정을 상술하기로 한다.

[제 1 실시형태]

본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 벨트 가압형 텐션 풀리(1)는, 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 중앙부에 설치공(12)이 형성되고, 외경면에 평면의 지지부(11)가 형성된 스피닝휠(10)과; 상기 스피닝휠(10)의 설치공(12)에 장입하여 고정되는 베어링(30)을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서는 상기 스피닝휠(10)의 양편에 설치공(12)에 장입된 베어링(30)의 양측면을 가압된 상태로 지지하여 고정하는 커버(14)를 각각 설치하여, 스피닝휠(10)의 설치공(12)에 장입된 베어링(30)이 커버(14)에 의한 가압 지지작용에 의해 스피닝휠(10)의 중앙부에 고정되도록 한다.

바람직한 실시예를 보여주는 도면을 보면 상기 베어링(30)의 양측면을 지지하는 커버(14)는, 중앙부가 내향 요입되어 설치공(12)에 진입된 베어링(30)의 외경과 측면을 감싼 상태로 고정하는 접시형으로 구성되는데, 이러한 형상의 커버(14)는 프레스 가공이나, 회전하는 원판의 일면에 교정날을 가압시켜 원판을 접시형으로 형상 교정하는 스피닝 가공을 통해 성형될 수 있다.

따라서, 커버(14)가 스피닝휠(10)의 양편에 동심구조로 고정되면, 이 커버(14)의 내벽에 감싼 상태로 고정된 베어링(30)도 스피닝휠(10)에 동심구조로 고정된다.

그리고, 상기 설치공(12)에 장입된 베어링(30)의 양측면을 지지하는 커버(14)들 중, 적어도 어느 하나의 커버에는 설치공(12)에 장입된 베어링(30)과 연통하는 축공(14b)이 형성된다.

그리하여, 커버(14)에 의해 가압된 상태로 지지하여 고정된 베어링(30)은 축공(14b)을 통해 진입된 고정축(40)에 고정되어, 스피닝휠(10)을 고정축(40)에 공회전 구조로 고정하게 된다.

[제 2 실시형태]

한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 도 4 내지 도 5에서 보는 바와 같이 상기 스피닝휠(20)의 중앙부에 베어링(30)의 일측면을 지지한 상태로 수용하는 수용홈부(22)를 요입되게 형성하고, 상기 베어링(30)을 수용한 수용홈부(24)의 타편에는 커버(24)를 고정시켜서, 스피닝휠(20)의 중앙부에 배치되는 베어링(30)이 수용홈부(24)의 내벽과 커버(24)의 내벽에 의해 양측면이 가압된 상태로 지지하고 고정되도록 한 형태이다.

바람직한 실시예를 보여주는 도면을 보면 상기 베어링(30)의 측면을 각각 지지하는 수용홈부(22)와 커버(24)는, 중앙부가 내향 요입되어 베어링(30)의 외경과 측면을 감싼 상태로 고정하는 접시형으로 구성된다.

그리고, 상기 접시형의 커버(24)와 벨트휠(20)에 형성된 접시형의 수용홈부(22)는 프레스 가공이나, 회전하는 원판의 일면에 교정날을 가압시켜 원판의 형상을 교정하는 스피닝 가공을 통해 성형되는 것이 바람직하다.

또한, 스피닝휠(20)에 형성된 접시형의 수용홈부(22)와 이 수용홈부(22)의 타편에 고정되는 접시형의 커버(24)는 스피닝휠(20)과 동심구조를 형성하며, 이에 따라 이 수용홈부(22)와 커버(24)에 내벽이 감싼 상태로 고정된 베어링(30)도 스피닝휠(20)에 동심구조로 고정된다.

그리고, 상기 베어링(30)의 양측면을 지지하는 수용홈부(22)와 커버(24) 중, 적어도 어느 하나에는 베어링과 연통하는 축공(22a, 24b)이 형성되어, 수용홈부와 커버(24)에 가압된 상태로 수용된 베어링(30)은 축공을 통해 진입된 고정축(40)에 고정되도록 한다.

그리하여, 본 발명에 따른 텐션 풀리(1')의 베어링(30)은 축공(22a, 24b)을 따라 진입된 고정축(40)과 결합되어, 벨트휠(20)을 고정축(40)에 공회전 구조로 고정하게 된다.

한편, 본 발명에서 베어링(30)의 측면을 가압된 상태로 지지하는 커버(14, 24)는 용접 등을 통해 스피닝휠(10, 20)의 측면에 고정될 수도 있다. 다만, 본 발명에서는 커버(14, 24)를 스피닝휠(10, 20)에 볼트구조로 고정하여, 커버(14, 24)의 탈착을 통해 베어링(30)의 교체를 포함하는 유지 보수가 가능하도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 커버(14, 24)와 벨트휠(10, 20)에 각각 상호 연통하는 볼트공(13, 14a, 23, 24a)들이 방사구조로 형성하여, 볼트공(13, 14a, 23, 24a)을 관통하여 체결되는 고정볼트(B)에 의해 커버(14, 24)가 벨트휠(10, 20)의 측면에 동심구조로 고정되도록 한다.

도면을 보면 상기 스피닝휠(10, 20)에는 3개의 볼트공(13, 23)이 등각 방사구조로 형성되어 있고, 각 커버(14, 24)에도 스피닝휠(10, 20)에 형성된 볼트공(13, 23)과 연통하는 3개의 볼트공(14a, 24a)이 등각 방사구조로 형성되어 있다.

따라서, 스피닝휠(10, 20)의 중심부에 베어링(30)을 배치한 다음 고정볼트(B)를 통해 커버(14, 24)를 스피닝휠(10, 20)에 동심구조로 체결하면, 커버(14, 24)에 의해 감싸진 베어링(30)은 스피닝휠(10, 20)에 동심구조를 형성하여 고정되며, 이때 커버(14, 24)의 내벽에 양측면이 각각 가압된 상태로 지지하여 고정된다.

이러한 조립구조에 의해 본 발명은, 베어링(30)을 스피닝휠(10, 20)의 중심에 안정되게 고정시켜, 이 베어링(30)을 통한 고정축(40)과 스피닝휠(10, 20) 사이의 안정된 공회전 상태를 형성한다.

또한, 커버(14, 24)의 탈착을 통해 노후화된 베어링을 교체하거나, 원활한 윤활을 위해 베어링에 주유를 하는 등의 유지 보수가 가능하다.

1, 1'. 텐션 풀리
10. 스피닝휠 11. 평면의 지지부
11'. V형 절개홈
12. 설치공 13. 볼트공
14. 커버 14a. 볼트공
14b. 축공
20. 벨트휠 21. 벨트홈
22. 수용홈부 22a. 축공
23. 볼트공
24. 커버 24a. 볼트공
24b. 축공
30. 베어링 40. 고정축
110. 스핀들
120. V형 절개날
130. 형상 보정롤러 131. 가압면

Claims

중앙부에 설치공이 형성되고, 외경에 평면의 지지부를 갖는 스피닝휠과; 상기 스피닝휠의 설치공에 장입하여 고정되는 베어링을 포함하여 구성되며,
상기 스피닝휠의 양편에는 커버가 각각 설치되어 스피닝휠의 설치공에 장입된 베어링은 커버에 의해 양측면이 각각 가압된 상태로 지지하여 고정되고, 상기 베어링의 양편을 지지하는 한 쌍의 커버 중, 어느 하나 또는 이들 양자에는 베어링과 연통하는 축공이 관통되게 형성된 것을 특징으로 하는 벨트 가압형 텐션 풀리.
중앙부에 설치공이 형성되고, 외경에 평면의 지지부를 갖는 스피닝휠과;
상기 스피닝휠의 중앙에 고정되는 베어링을 포함하여 구성되며, 상기 스피닝휠의 중앙부에는 베어링의 일측면을 지지한 상태로 수용하는 수용홈부가 요입되게 형성되고, 상기 베어링을 수용한 수용홈부의 타편에는 커버가 고정되어서,
베어링은 수용홈부의 내벽과 커버의 내벽에 의해 양측면이 가압된 상태로 지지하고 고정되는 한편, 상기 수용홈부 또는 커버 중 어느 하나, 이들 양자에는 베어링과 연통하는 축공이 관통되게 형성된 것을 특징으로 하는 벨트 가압형 텐션 풀리.
제 1항, 또는 제 2항에 있어서, 상기 스피닝휠과 이에 고정되는 커버에는 상호 연통하는 볼트공들이 방사구조로 형성되어, 커버는 볼트공을 관통하는 고정볼트를 통해 스피닝휠에 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 벨트 가압형 텐션 풀리.
스피닝 가공장치의 회전 스핀들에 원판을 고정시켜 회전시키는 단계와;
컷팅공정, 또는 천공공정을 통해 원판의 중앙부에 설치공을 형성하고, 축공의 외측에 복수의 체결공을 형성하는 원판 성형단계와;
상기 성형된 원판을 스피닝 장치의 스핀들에 고정시켜 회전시킨 다음, 회전하는 원판의 외측면에 V형의 절개날을 1차로 절입시켜, 원판의 외측면에 V형의 절개홈을 형성하는 절개 공정과;
상기 스피닝 장치의 스핀들에 고정된 상태로 회전하는 원판의 V형 절개홈에, 평면의 가압면을 갖는 형상 보정롤러를 절입시켜 V형의 절개홈을 평면으로 전개시킨 평면의 지지부를 형성하여, 외경면에 평면의 외경 지지부가 형성되고 중앙부에 설치공이 형성된 스피닝휠을 성형하는 형상 보정단계; 및
상기 스피닝휠의 설치공에 베어링을 삽입한 다음, 설치공의 양편에 축공이 형성된 커버를 각각 체결시켜, 설치공에 삽입된 베어링의 양측면이 커버에 의해 지지하여 고정된 텐션 풀리를 성형하는 조립 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 벨트 가압형 텐션 풀리의 제조방법.