KR20210041140A - 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조 - Google Patents

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KR20210041140A
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Abstract

본 발명은 연마휠이 원통형 구조임에도 핸드 그라인더의 회전축 상에 결착하여 사용할 수 있도록 하면서도 그 조립구조를 간소화하여 연마휠의 장착 및 교체 사용이 용이하도록 한 것으로, 고속으로 회전 가동하는 회전축이 구비된 그라인더와, 그라인더의 회전축에 체결되는 원통형 연마휠을 포함하고, 상기 연마휠은 원통형 구조로 이루어지는 실린더의 표면에 연마석이 노출되는 연마패드와, 연마패드를 장착하기 위한 패드 장착대와, 연마패드와 패드 장착대를 고정하는 체결요소 및 이를 조여 고정하는 조임구를 포함하여 구성하고, 상기 연마휠은 그라인더 체결부와 연마패드 체결부로 이루어지는 커넥터에 의하여 그라인더의 회전축에 연마휠이 조립되고, 상기 커넥터는 연마패드 체결부가 조임구에 의하여 고정되어 체결되도록 함으로써 핸드 그라인더의 회전축에 원통형의 연마휠을 장착하여 호환 사용이 가능하도록 한 것이다.

Description

그라인더용 원통형 연마휠 장착구조{Cylindrical grinding wheel Mounting structure for Grinder}
본 발명은 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연마휠이 원통형 구조임에도 핸드 그라인더의 회전축 상에 결착하여 사용할 수 있도록 하면서도 그 조립구조를 간소화하여 연마휠의 장착 및 교체 사용이 용이하도록 한 것이다.
일반적으로 목재나 금속 등의 재료를 사용할 때 표면을 매끄럽게 하기 위한 수단으로 그라인더가 사용되는 것으로, 그라인더는 구동모터나 에어 방식에 의하여 회전축이 고속으로 회전하고, 그 회전축에는 원판 형상의 연마휠을 장착함으로써 연마휠이 고속으로 회전하면서 대상물의 표면을 연마하여 매끄럽게 가공할 수 있게 된다.
그라인더의 회전축 상에 장착되는 통상적인 연마수단으로 사용되는 연마휠은 주지된 바와 같이 상기 회전축 상에 장착할 수 있도록 중심에 장착공이 형성되고, 그 둘레를 따라서는 원형의 연마부재가 부착되어 구성되는 것이 통상적이며, 연마부재는 공지된 바와 같이 샌드페이퍼를 일정 크기의 사각으로 절단하여 원주 방향으로 방사상으로 서로 겹치게 배열되는 연마휠이 주로 사용되고 있다.
그러나 이와 같은 종래의 연마휠은 샌드페이퍼를 배열할 수 있는 수량이 한정되어 있으므로 샌드페이퍼 갯수를 증가시킬 수 없어 연삭력에 한계가 있고, 샌드페이퍼를 고족 회전시 샌드페이퍼를 고정하고 있는 캡이 분리되어 떨어져 나가는 문제가 있다.
또한, 샌드페이퍼가 경사지게 배열되므로 경사면에 의한 각도차이로 슬립 현상이 발생할 수 있으며, 편심 연마가 이루어져 표면이 깨끗하지 않고 연마품질을 저하시키는 문제가 있다
그리고 각각의 샌드페이퍼의 크기는 매우 작은데 반하여 효율적인 연마를 위하여 연마휠을 눕힌 상태로 부착함에 따라 가공물과의 접촉면적이 넓게 형성됨으로써, 마모 또한 심하게 발생하므로 사용수명이 길지 않고, 그로 인해 연마휠을 자주 교체해주어야 하며, 교체작업에 따른 불필요한 시간이 소요되고, 작업의 연속성이 떨어지는 문제가 있다.
따라서 최근에는 그라인더와는 별개로 연마속도가 매우 빠르고 연마휠을 자주 교체할 필요가 없는 원통형으로 연마석이 형성된 연마장치가 제안된 바 있다.
그러나 이러한 연마장치가 매우 고가(高價)이기 때문에 구매하여 사용하기에는 많은 부담이 있다.
또한, 연마작업을 하는 현장에서는 연마작업 뿐만 아니라 다른 작업, 즉 절단작업 등을 병행하여 하는 경우가 대부분인데, 위와 같은 연마장치는 오로지 연마작업만을 수행할 수 있으므로 결국 별도의 핸드 그라인더를 병행 구비하여야 하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 연마장치를 구비할 필요없이 일반적으로 사용하는 핸드 그라인더에 평면연마를 효율적으로 수행할 수 있는 원통형의 연마휠을 장착하여 사용할 수 있도록 한 것이다.
또한, 원통형의 연마휠을 장착하기 위한 조립구조를 간소화하고, 고속으로 회전축이 회전하는 경우에도 풀림이나 진동 현상을 방지할 수 있도록 하며, 다른 용도의 디스크로 간편하게 교체사용이 가능하도록 한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 고속으로 회전 가동하는 회전축이 구비된 그라인더와, 그라인더의 회전축에 체결되는 원통형 연마휠을 포함하고, 상기 연마휠은 원통형 구조로 이루어지는 실린더의 표면에 연마석이 노출되는 연마패드와, 연마패드를 장착하기 위한 패드 장착대와, 연마패드와 패드 장착대를 고정하는 체결요소 및 이를 조여 고정하는 조임구를 포함하여 구성하고, 상기 연마휠은 그라인더 체결부와 연마패드 체결부로 이루어지는 커넥터에 의하여 그라인더의 회전축에 연마휠이 조립되고, 상기 커넥터는 연마패드 체결부가 조임구에 의하여 고정되어 체결되도록 함으로써 핸드 그라인더의 회전축에 원통형의 연마휠을 장착하여 호환 사용이 가능하도록 한 것이다.
본 발명의 원통형 연마휠이 장착된 그라인더에 의하면, 연마가 이루어지는 접촉면적이 상대적으로 넓은 원통형의 연마휠을 핸드 그라인더에 장착하여 사용할 수 있으므로 연마효율 향상시키고, 편마모 현상을 줄이고 평활도 높은 연마작업이 가능하다.
또한, 별도의 연마장치를 구매할 필요없이 기존에 사용하던 핸드 그라인더에 간단하게 장착하여 사용할 수 있으므로 휴대가 간편하고 사용이 매우 편리하다.
또한, 내구성이 높은 원통형 연마휠을 사용하므로 오랜 시간 지속적인 연마작업을 수행하는 경우에도 마모에 따른 교체주기가 매우 길기 때문에 연속작업이 용이하며, 연마효율이 높고 교체작업에 불필요하게 낭비되는 시간이 없기 때문에 연마 작업시간을 현저하게 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 그라인더에 연마휠이 장착된 상태의 사시도
도 2는 본 발명의 그라인더와 연마휠의 호환 장착구조를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 연마휠과 커넥터의 세부 구조를 나타낸 분해 사시도
도 4는 도 3의 단면도
도 5는 본 발명의 연마휠의 조임구조를 나타낸 단면도
도 6 및 도 7은 본 발명의 연마휠의 그라인더 장착구조도
도 8은 본 발명의 사용상태도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 그라인더(100)의 회전축(120)에 원통형 연마휠(200)을 장착하여 연마작업을 수행할 수 있도록 한 것으로, 일반적으로 사용하는 핸드 그라인더의 회전축에 호환가능한 구조로 장착되도록 한 것이다.
상기 연마휠(200)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 원통형의 구조로 이루어지는 연마패드(220)와, 연마패드(220)를 장착하기 위한 패드 장착대(240)와, 연마패드와 패드 장착대를 고정하기 위한 체결요소(260) 및 조임구(280)를 포함하여 구성될 수 있으며, 연마휠(200)은 커넥터(300)에 의하여 그라인더(100)의 회전축(120)에 장착가능하도록 함으로써 절단석이나, 연마석 등으로 이루어진 그라인더용 일반 디스크 패드는 물론, 원통형의 연마휠(200)을 장착하여 호환이 가능하도록 구성된다.
연마패드(220)는 원통형 구조로 이루어지는 실린더(222)가 구비되고, 실린더(222)의 표면에 연마석(224)이 덧대어 구성됨으로써 연마석이 표면으로 노출되어 연마패드(220)가 회전할 때 연마석에 의한 연마가 이루어지게 된다.
연마석(224)이 원통형 구조로 노출되므로 종래의 연마 디스크의 연마표면보다 상대적으로 더 크게 연마면적을 구현할 수 있으며, 표면 전체에서 연마가 이루어지므로 연마효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 연마석(224)은 소정의 두께를 갖도록 되어 종래의 연마 디스크보다 상대적으로 오랜 수명을 갖도록 되며, 연마가능한 면적 또는 수량도 증가한다.
이러한 연마패드(220)는 패드 장착대(240)에 의하여 장착되는 것으로, 연마패드(220)의 실린더(222)에는 중공된 형상의 장착공간(223)이 형성되어 패드 장착대(240)가 삽입된다.
패드 장착대(240)는 탄성소재로 이루어지도록 하여 장착공간(223)에 삽입된 상태에서 장착공간의 내벽에 밀착 고정되는 구조로 이루어질 수 있다.
이를 위하여 상기 패드 장착대(240)의 외경을 장착공간(223)의 내경보다 상대적으로 작은 직경을 갖도록 형성하여 패드 장착대(240)를 장착공간(223)에 삽입한 상태에서 패드 장착대(240)를 가압하여 패드 장착대(240)의 외경이 커지도록 함으로써 실린더 내벽에 패드 장착대(240)가 긴밀히 고정되도록 하고, 연마패드(220)와 패드 장착대(240)의 장착상태를 해제하고자 하는 경우에는 패드 장착대(240)의 가압상태를 해제하여 패드 장착대의 외경이 원상태로 복귀됨에 따라 분리시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 패드 장착대(240)의 외경은 장착공간(223)의 내경보다 작게 형성되지만 거의 차이가 없도록 함이 바람직한 것으로, 상호 마찰력이 작용하는 범위 내에서 미세하게 작게 형성되도록 함으로써 조임구(280)를 분리한 상태에서도 어느 정도의 지지되어 각각의 부품이 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
체결요소(260)는 연마패드(220)와 패드 장착대(240)를 체결하기 위한 수단으로서, 패드 장착대(240)의 양측에서 조립되는 제1가압대(262) 및 제2가압대(264)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1,2가압대(262,264)는 패드 장착대(240)의 양측을 가압하여 패드 장착대의 외경이 늘어나 커지게 함으로써 연마패드(220)의 실린더(222) 내벽에 밀착된다.
이때, 상기 제1,2가압대(262,264)가 패드 장착대(240)의 양측을 가압하기 위한 구조로서, 패드 장착대(240)에는 관통홀(242)이 형성되며, 그 관통홀(242)의 양측에서 제1가압대(262)와 제2가압대(264)가 각각 끼워져 조립된다.
또한, 상기 체결요소(260)는 제1가압대(262)와 제2가압대(264)를 관통하게 축홀(266)이 형성되어 커넥터(300)가 체결요소를 관통하여 조임구(280)에 의하여 고정되어 조임구(280)의 조임만으로 연마패드(220)와 패드 장착대(240)가 압착 고정되면서 동시에 커넥터(300)에 연마휠(200)을 장착할 수 있다.
이때, 상기 제1,2가압대(262,264)는 조임구(280)의 볼트 조임에 의하여 제1,2가압대(262,264) 사이의 간격이 좁아지면서 패드 장착대(240)의 양면을 가압하고, 이로써 탄성소재로 이루어진 패드 장착대(240)의 외경이 늘어나면서 도 5에 도시된 바와 같이 연마패드(220)와 밀착 고정된다.
이때, 상기 조임구(280)는 커넥터(300)와 직결되도록 함으로써 원통형 연마휠(200)의 조립구조를 간소화할 수 있게 된다.
커넥터(300)는 그라인더(100)의 회전축(120)과 연마휠(200)을 연결하기 위한 구조로서, 회전축(120)과의 결합을 위한 그라인더 체결부(320)와 연마휠(200)을 관통하여 조임구(280)에 고정되는 연마패드 체결부(340)가 구성될 수 있다.
그라인더 체결부(320)와 연마패드 체결부(340)에는 각각 나사산이 형성된 그라인더 체결소켓(322)과 연마패드 체결소켓(343)이 형성되어 그라인더(100)의 회전축(120)과 조임구(280)의 볼드에 볼트 방식으로 조립이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 조임구 체결소켓(342)은 그라인더 체결소켓(322)과 나사산이 서로 다른 방향으로 형성되어 연마휠(200)이 그라인더의 회전축에 장착된 상태에서 고속회전할 때 임의로 풀리지 않게 고정된다.
즉, 커넥터(300)의 그라인더 체결소켓(322)을 그라인더(100)의 회전축에 결합할 때는 커넥터(300)를 회전축에 대하여 정방향으로 회전시켜 결합함으로써 그라인더(100)의 회전축(120)이 고속으로 회전하는 경우 임의로 분리되지 않게 된다.
또한, 커넥터(300)의 조임구 체결소켓(342)에 조임구를 결합할 때는 도5에 도시된 바와 같이 커넥터의 결합방향과는 반대인 역방향, 즉 그라인더의 회전방향과 동일한 방향으로 조임이 이루어지므로 연마 작동시에 조임구(280)가 임의로 풀리는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 그라인더 체결부(320)의 길이가 길어지는 경우, 핸드 그라인더의 무게중심으로부터 축길이가 길어져 작업성이 저하될 수 있으므로 그라인더 체결부의 길이는 짧게 구성되는 것이 바람직하다.
가장 바람직하게는 그라인더 체결부(320)의 길이가 4인치 규격의 핸드 그라인더를 기준으로 5~10mm로 돌출되도록 형성함이 바람직하며, 돌출된 길이가 5mm미만으로 형성된 경우 핸드 그라인더의 보호커버와 간섭이 발생할 우려가 있고, 10mm를 초과하는 경우에는 회전축(120)의 구동력이 전달되는 길이가 지나치게 길어지고 핸드 그라인더의 무게중심으로부터 멀어져 작업성이 떨어지고 연마시 편심이 발생되어 내구성이 저하될 수 있다.
아울러, 상기 커넥터(300)는 조임구(280)에 의하여 체결요소(260)와 결합된 상태에서 공회전이 발생하지 않고 맞물려 회전이 이루어지도록 구성된다.
이를 위하여 그라인더 체결부(320)와 연마패드 체결부(340)의 사이에 외측으로 플랜지(360)가 형성되고, 그 플랜지(360)에 편심부(368)가 형성되며, 상기 체결요소(260)에는 플랜지의 편심부와 맞물리게 또 다른 편심부(268)가 형성되어 두 개의 편심부(268,368)가 서로 맞물려 회전이 이루어지도록 구성된다.
이때, 편심부(268)는 체결요소(260)에 플랜지(360)가 수용될 수 있도록 내입단턱(267)이 형성되고, 그 내입단턱(267)의 테두리에 편심부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 연마패드(220)와 패드 장착대(240)는 초기 장착시 커넥터(300)를 체결요소(260)에 삽입한 상태에서 그라인드(100)의 회전축(120)에 끼워 고정하고, 최종적으로 조임구(280)를 조임으로써 연마패드(220)와 패드 장착대(240)의 압착고정이 이루어지게 되는 것으로서, 이렇게 연마휠을 조립한 상태에서는 조임구(180)를 풀어서 분해할 필요가 없이 연마휠을 잡고 회전시키면 커넥터(300)가 회전축으로부터 분리된다.
따라서 연마휠을 사용하지 않는 경우에는 다른 디스크 즉, 절단 디스크를 포함하여 여러 종류의 핸드 그라인더용 디스크로 교체하여 사용할 수 있으며, 연마휠을 다시 사용하고자 하는 경우에는 조립된 상태의 연마휠을 커넥터를 이용하여 별도의 공구가 없이도 간편하게 장착할 수 있는 것이다.
또한, 연마휠의 연마패드(220)가 완전히 마모되어 교체가 필요한 경우에만 조임구(280)를 풀로 연마패드(220)만을 교체할 수 있게 된다.
한편, 상기 연마패드(220)와 패드 장착대(240)의 조립을 위한 체결요소(260)는 제1,2가압대(262,264)에 의하여 패드 장착대(240)의 양면이 가압될 때 조임정도에 따라서 가압되는 정도를 달리할 수 있게 되는 것으로, 강하게 조임할 경우 패드 장착대의 외경 유동폭을 향상시키기 위하여 제1,2가압대(262,264)에는 경사지게 압박부(265)가 형성될 수 있으며, 더 바람직하게는 경사면을 따라서 다단으로 구성되어 조임정도에 따라서 각 층별로 압박이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 이렇게 다단으로 압박부를 형성함으로써 조임정도를 사용자가 육안으로 확인할 수 있으므로 연마패드를 안전하게 장착하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 패드 장착대(240)에는 패드 장착대(240)의 관통홀(242) 둘레를 따라서 방사상으로 복수의 보조홀(244)이 더 형성될 수 있는 것으로, 이 보조홀(244)에 의하여 패드 장착대(240)가 움직임될 때 더 유연성있게 움직임되면서도 연마패드(220)와의 밀착력을 견고하게 할 수 있다.
즉, 패드 장착대(240)가 제1,2가압대의 조임에 의하여 외경이 늘어날 때 복수의 보조홀(244)에서 압박을 일정부분 수용할 수 있게 되므로 패드 장착대(240)의 외경이 연마패드(220)의 실린더(222) 내경에 완전히 밀착된 상태에서는 더이상 확장되지 않도록 할 수 있으며, 외측으로 벌어지는 확장력을 상쇄하고 확장범위를 보조홀(244)에서 형상변화가 이루어지면서 일정부분 수용함으로써 연마패드(220)와의 밀착력을 일정하게 유지할 수 있다.
이때, 상기 보조홀(244)은 압박부(265)에 의하여 압박되는 면상에 위치되지 않고 그 외경 사이즈보다 외측에 위치되도록 함으로써 제1,2가압대가 패드 장착대(240)를 압박하는 힘은 그대로 유지하면서 형상변위 범위를 최대화할 수 있게 되어 연마패드와 패드 장착대와의 결합력을 향상시킬 수 있다.
100: 그라인더
120: 회전축
200: 연마휠
220: 연마패드 222: 실린더 223: 장착공간 224: 연마석
240: 패드 장착대 242: 관통홀 244: 보조홀
260: 체결요소 262: 제1가압대 264: 제2가압대 265: 압박부
266: 축홀 267: 내입단턱 268: 편심부
280: 조임구 282: 와셔
300: 커넥터
320: 그라인더 체결부 322: 그라인더 체결소켓
340: 연마패드 체결부 342: 조임구 체결소켓
360: 플랜지 368: 편심부

Claims (6)

  1. 고속으로 회전 가동하는 회전축(120)이 구비된 그라인더(100)와, 그라인더의 회전축에 체결되는 원통형 연마휠(200)을 포함하고,
    상기 연마휠(200)은,
    원통형 구조로 이루어지는 실린더(222)의 표면에 연마석(224)이 노출되는 연마패드(220);
    상기 연마패드(220)를 장착하기 위한 패드 장착대(240);
    연마패드(220)와 패드 장착대(240)를 고정하는 체결요소(260) 및 이를 조여 고정하는 조임구(280);
    를 포함하고,
    상기 연마휠(200)은 그라인더 체결부(320)와 연마패드 체결부(340)로 이루어지는 커넥터(300)에 의하여 그라인더(100)의 회전축(120)에 연마휠(200)이 조립되고, 상기 커넥터(300)는 연마패드 체결부(340)가 조임구(280)에 의하여 고정되어 체결됨을 특징으로 하는 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연마패드(220)는 원통형 실린더(222)의 내측에 패드 장착대(240)가 삽입될 수 있도록 장착공간(223)이 형성되고,
    패드 장착대(240)는 장착공간(223)의 내경보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 외경을 갖도록 형성되되, 탄성재로 이루어지며,
    체결요소(260)는 패드 장착대(240)의 관통홀(242) 양측으로 제1가압대(262) 및 제2가압대(264)가 삽입되어 제1가압대(262)와 제2가압대(264)가 조임구(280)에 의하여 커넥터(300)에 조임되면서 패드 장착대(240)의 외경이 연마패드(220)의 실린더(222) 내경에 압착 고정되게 장착됨을 특징으로 하는 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 체결요소(260)는 제1가압대(262)와 제2가압대(264)를 관통하게 축홀(266)이 형성되어 커넥터(300)가 체결요소를 관통하여 조임구(280)에 의하여 고정되어 조임구(280)의 조임만으로 연마패드(220)와 패드 장착대(240)가 압착 고정되면서 동시에 커넥터(300)에 연마휠(200)을 장착할 수 있게 됨을 특징으로 하는 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 커넥터(300)는 그라인더 체결부(320)에 그라인더의 회전축에 나선방식으로 체결될 수 있도록 나사산이 형성된 그라인더 체결소켓(322)이 구비되고, 연마패드 체결부(340)에는 조임구에 나선방식으로 체결될 수 있도록 나사산이 형성된 조임구 체결소켓(342)이 형성되며, 상기 조임구 체결소켓(342)은 그라인더 체결소켓(322)과 나사산이 서로 다른 방향으로 형성되어 연마휠(200)이 그라인더의 회전축에 장착된 상태에서 고속회전할 때 임의로 풀리지 않게 됨을 특징으로 하는 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 커넥터(300)는 그라인더 체결부(320)와 연마패드 체결부(340)의 사이에 외측으로 플랜지(360)가 형성되고, 그 플랜지(360)에 편심부(368)가 형성되며,
    상기 연마휠(200)은 플랜지의 편심부와 대응하게 체결요소(260)에 편심부(268)가 형성되어 맞물려 회전이 이루어지도록 됨을 특징으로 하는 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 연마휠(200)은 패드 장착대(240)가 제1,2가압대의 조임에 의하여 외경이 늘어날 때 확장력을 상쇄하고 확장범위를 제한하여 연마패드(220)와의 밀착력을 일정하게 유지할 수 있도록 패드 장착대(240)의 관통홀(242) 둘레를 따라서 방사상으로 복수의 보조홀(244)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 그라인더용 원통형 연마휠 장착구조.
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