KR960007149B1 - 다수의 홈을 구비한 풀리의 제작방법 및 장치 - Google Patents

다수의 홈을 구비한 풀리의 제작방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

다수의 홈을 구비한 풀리의 제작방법 및 장치
제1도는 종래 기술의 브이(V)자형 풀리의 제작방법에 따라서 절단펀치에 의하여 금속 시이트로부터 절단된 원판의 사시도.
제2도 내지 제4도는 종래 기술의 브이(V)자형 풀리의 제작방법을 도시한 측단면도.
제5도 내지 제7도는 다른 하나의 종래 기술의 브이(V)자형 풀리의 제작방법을 도시한 측단면도.
제8도a도 내지 8c도는 본 발명의 실시예에 따라서 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리의 제작과정을 도시한 측단면도.
제9도a도 및 9b도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리의 제작과정을 도시한 측단면도.
제10도 내지 제13도는 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리를 제작하는데 사용되는 장치의 단면도.
제14도는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 홈을 구비한 풀리의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 원판 11 : 금속 시이트
12, 18 : 절단펀치 13a, 13b : 컵모양
14a, 14b : 인발다이 15a, 15b : 브이(V)자형 풀리
16, 17 : 로울러 20 : 링형 가공물
41, 43 : 성형부재 42, 302, 303 : 분할패턴(split pattern)
44 : 안내부재 50 : 풀리
60, 421 : 홈 70 : 로우터
131a, 131b : 원통부 153a, 153b : 브이(V)자형 홈
202 : 개방단부 301 : 하우징
302a, 302b, 433 : 환형 홈 411 : 누름부
431 : 코일 스프링 432 : 환영 테이퍼
본 발명은 동력을 전달하는데 사용되는 풀리를 제작하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 외부 표면에 횡단면이 브이(V)자 형상인 다수의 환형 홈이 구비된 풀리를 제작하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 형태의 풀리는 예를 들면, 자동차 공기조화 시스템에서 압축기의 전자기 클러치와 같이 사다리꼴형의 단면을 갖는 벨트와 함께 사용된다. 본 발명의 방법 및 장치에 따라 제작된 풀리는 일반적으로 그 외부 표면에 횡단면이 브이(V)자 형상인 환형 홈을 갖는다. 이 홈은 동력전달이나 다른 형태의 벨트를 수용하기에 적합한 크기와 형상을 갖는다. 이 풀리는 용접과 같은 방법에 의해서 로우터 또는 이와 유사한 회전장치에 부착되기에 적합하다.
브이(V)자형 폴리를 제작하기 위한 두 가지의 선택적인 종래 기술의 방법이 각각 제1도 내지 4도, 그리고 제1도 및 제5도 내지 제7도에 각각 도시되어 있다. 이들 두 가지의 종래기술의 방법에 있어서, 원판(10)은 제1도에 도시된 바와 같이 절단펀치(12)를 사용하여 금속 시이트(11)로부터 먼저 전달된다. 제1도 내지 4도에 도시된 종래 기술의 방법을 참조하면, 원판(10)은 인발다이(14a)를 사용하여 컵모양(13a)으로 먼저 형성된다. 컵모양(13a)은 하부(132a)와 원통부(131a)를 갖는다. 인발다이(14a)로 인발하면 컵모양부(13a)의 원통부(131a)가 먼저 얇아지게 된다. 따라서, 원통부(131a)의 두께 (t2)는 원판(10)의 원래의 두께(t1)보다 얇다. 제3도에 도시된 바와 같이, 세 번째의 제작단계에서 컵모양부(13a)는 로울러(16)에 의해서 추가의 형태로 성형되는데, 로울러는 원통부(131a)에서 일반적으로 브이(V)자 형상의 홈(153a)을 형성한다. 브이(V)자 형상의 홈(153a)은 하부(152a)와 다리부(151a)를 포함한다. 원통부(131a)를 따라서 이루어지는 성형 로울러(17)의 작용은 먼저 시이트 재료의 하부(152a) 주변을 더 얇게 만든다. 이로 인해서 하부(152a)의 두께 (t3)는 두께(t2)보다 얇아진다. 제4도에 도시된 바와 같이, 최종 제작단계에서 브이(V)자형 풀리(15a)의 중심부는 절단펀치(18)에 의해 펀칭가공된다. 따라서, 브이(V)자형 풀리(15a)는 펀칭가공된 개방부내로 로우터 또는 회전축을 연장함으로써 로우터 또는 다른 종류의 회전축상에 장착되기에 적합하다.
종래 기술의 다른 제작방법이 제1도와, 제5도 내지 제7도에 도시되어 있다. 이 방법에서 원판(10)은 제5도에서와 같이 인발다이(14b)로 인발된다. 제2도에 도시된 작동방식과 마찬가지로, 인달다이(14b)는 원판(10)을 하부(132b)와 원통부(131b)를 갖는 컵모양(13b)으로 형성한다. 그러나, 인발다이(14b)의 직경은 인발다이(14a)의 직경보다 작다. 작은 직경이 다이(14b)로 인발하면 시이트 재료의 두께가 더 감소된다. 따라서 원통부(131b)의 두께는 원판(10)의 두께(t1) 또는 원통부(131a)의 두께(t2)보다 얇다. 제6도에 도시된 바와 같이, 컵모양(13b)은 프레스(17)에 의해 브이(V)자형 풀리(15b)로 형성된다. 프레스(17)는 원통부(131b)에 일반적으로 브이(V)자 형상의 홈(153b) 을 형성한다. 브이(V)자형의 홈(153b)은 하부(152b)와 2개의 다리부(151b)를 포함한다. 제7도에 도시된 마지막 제작단계에서 브이(V)자형 풀리(15b)의 중심부는 절단펀치(18)를 사용하여 절단된다.
상기에 설명한 종래 기술에 따른 풀리 제작방법에는 몇 가지 단점이 있다. 그 하나는 원판(10)의 초기 절단후에 남는 폐기재료(19)이다. 이것은 보다 고가의 재료의 비용을 초래한다.
종래 기술의 풀리 제작방법에 대한 다른 하나의 단점은 브이(V)자형 풀리를 형성하기 위해 적어도 4개의 독립 제작단계, 즉 (1) 절단, (2) 인발, (3) 홈성형 및 (4) 펀칭을 요한다는 것이다.
종래 기술의 풀리 제작방법의 또 다른 하나의 단점은 브이(V)자형 홈의 하부 근처의 시이트 재료의 두께가 얇아진다는 것이다. 따라서, 브이(V)자형 홈의 풀리부분 둘레에 씌워지는 벨트의 인장에 견딜 수 있어야 하는 필요성에도 불구하고, 브이(V)자형 홈의 하부는 풀리의 강도의 감소를 초래하여, 심한 경우에는 브이(V)자형 풀리의 파손을 가져올 수 있다.
본 발명의 목적은 단일한 제작단계로 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리를 제작하고, 발생된 폐기재료의 양을 최소화하는 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부 표면에 횡단면이 브이(V)자 형상인 환형 홈을 구비한 풀리를 제작하기 위한 방법을 제공하려는 것이다. 이때, 횡단면이 브이(V)자 형상인 환형 홈은 이 홈을 만드는 과정에 의해서 얇아지지 않는 균일한 두께를 갖는 하부를 갖는다.
이러한 목적 및 또 다른 중요한 목적들은 본 발명의 방법에 의해서 달성된다. 이러한 방법은 가공물을 고정위치에 고착시키기 위해서 링형 가공물 부분을 고정시키는 단계를 포함한다. 가공물의 축선방향 환형부는 방사상 외부로 환형 돌출부를 형성하도록 부풀리게 된다. 그 다음, 가공물 상부 환형부는 브이(V)자형 홈의 하나의 다리를 형성하기 위해 방사상 외부로 굽혀진다 . 가공물 하부 환형부 또한 브이(V)자형 홈의 다른 하나의 다리를 형성하기 위해 방사상 외부로 굽혀진다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제14도에는 본 발명의 방법 및 장치에 따라서 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리(50)가 도시되어 있다. 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리(50)는 부분(53) 및 (54)에 의해서 대체로 균일한 두께를 갖는 하부(51,52)로 구성된다. 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 사다리꼴의 횡단면을 가진 벨트는 브이(V)자형 홈(60)내에 끼워 맞추어지도록 되어 있다. 홈(60)은 일반적으로 브이(V)자형의 횡단면을 갖는다. 유사한 횡단면 형상은 여기에서 사용하는 바와 같이 "브이(V)자형"과 "일반적으로 브이(V)자형"이라는 용어로 한정된다. 이 풀리(50)는 로우터(70)상에 장착되어 있다.
원판(10)으로 제작된 다수의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리를 제작하는 종래의 방법과는 달리, 본 발명의 방법은 제8a도에 도시된 바와 같은 링형 가공물(20)로 제작된다. 가공물(20)은 두께가 일정한 원통형 벽(201)과 2개의 개방단부(202)를 갖는다. 가공물(20)은 예를 들면 적절한 직경 및 벽 두께를 가진 파이프를 절단함으로써 형성될 수 있다. 가공물(20)은 가급적 강 또는 알루미늄과 같은 굽혀질 수 있는 금속으로부터 바람직하게 형성되고, 통상적으로 1 내지 2㎜ 규격의 벽 두께를 가지고 있다. 그러나, 본 발명은 특정한 재료 또는 벽 두께로 한정되는 것은 아니다. 당업자에 의해 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 제작재료로서 링형 가공물(20)을 사용하게 되면 종래 기술에 따른 방법에 있어서 문제점이 되는 폐기재료가 실질적으로 배제된다.
제8a도 내지 8c도에 도시된 바와 같이, 가공물(20)은 최종적으로 다수의 단계적 브이(V)자형 홈들을 구비한 풀리가 되도록 변형된다.
제10도 내지 제13도에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 브이(V)자형 홈들을 구비한 풀리를 제작하는 방법이 도시되어 있다.
다수의 브이(V)자형 홈을 갖는 풀리를 제작하기 위한 부풀림(bulging) 공정중에 사용되는 장치(30)는 구멍(301a)을 구비한 하우징, 제1분할패턴(302) 및 제2분할패턴(303)을 포함한다. 제1 및 제2분할패턴(302 및 303)은 하우징(301)의 내부면내에 미끄러질 수 있게 끼워진다.
제10도에 도시된 바와 같이, 링형 가공물(20)은 환형 홈(302a 및 303a)으로 둘러싸인 공간내에 장착되는데, 이들 각각의 환형 홈은 제1분할패턴(302) 또는 제2분할패턴(303)의 축선방향 중간 위치에 형성된다.
고압수가 하우칭(301)의 내부로 유동될 때, 제1분할패턴(302)은 하우징(301)의 내부면을 따라 아랫쪽으로 미끄러지고, 아울러 제2분할패턴(303)도 제11도에 도시한 바와 같이 수압의 증가에 따라서 하우징(301)의 내부면을 따라 윗쪽으로 미끄러진다. 따라서, 링형 가공물(20)은 그의 축선 방향 중간 위치에서 방사상의 외부로 돌출된다. 가공물(20)의 변형되는 부분의 형상은 제1분할패턴(302)의 하부 단부 또는 제2분할패턴(303)의 상부 단부에 각각 형성된 테이퍼면(302b) 및 (303b)으로 둘러싸여진 공간의 형상과 같게 형성된다.
제12도에 도시한 바와 같이, 풀리 제작의 다음 공정으로서의 굽힘공정에서 사용되는 장치(40)는 상부 성형부재(41), 제3분할패턴(42), 하부 성형부재(43) 및 안내부재(44)를 포함한다. 링형 가공물(20)은 안내부재(44)의 외부면에 설치되고, 가공물(20)의 돌출부(201a)의 외부면은 제3분할패턴(42)의 내부 환형면상에 형성된 홈(421)에 의해 지지된다. 제3분할패턴의 홈(421)의 형상은 가공물(20)의 돌출부(201a)를 수용하기에 적합하다. 제3분할패턴(42)은 하부 성형부재(43)의 내부 환형 홈(433)내에 미끄러질 수 있게 끼워 맞추어진다.
하부 단부에 누름부(411)가 구비된 상부 성형부재(41)가 아랫쪽으로 이동할 때, 누름부(411)의 직경이 안내부재(44)의 직경과 같으므로 안내부재(44)만이 먼저 상부 성형부재(41)와 함께 아랫쪽으로 이동한다. 그 후, 상부 성형부재(41)가 아랫쪽으로 더 이동할 때, 가공물(20)의 하부(201c)의 단부가 하부 성형부재(43)의 환형테이퍼(432)에 접촉할 때까지 제3분할패턴(42)은 코일 스프링(431)의 복원력에 대항하여 상부 성형부재(41)와 함께 아랫쪽으로 이동한다. 환형 테이퍼(432)는 하부 성형부재(43)의 환형 홈(433)내에 형성되어 있다. 아울러, 상부 성형부재(41)가 아랫쪽으로 이동하여 가공물(20)의 하부(201c)의 단부가 하부 성형부재(43)의 환형 테이퍼(432)에 접촉할 때에도 가공물의 상부(201b) 및 하부(201c)는 제13도에 도시한 바와 같이 점차 방사상의 외부로 동시에 굽혀진다.
다른 하나의 분할패턴을 배열함으로써 제9a도 및 제9b도에 도시한 바와 같이 2개 이상의 브이(V)자형 홈을 구비한 풀리가 형성된다. 이러한 다른 하나의 분할패턴은 가공물(20)의 2개의 돌출부를 형성하기 위한 공간을 한정하기 위하여 제1분할패턴(302) 및 제2분할패턴(303) 사이에서 내부로 돌출되게 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 상세하게 설명되었지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 첨부된 특허청구의 범위에 의해서 한정되는 바와 같이 본 발명의 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (7)

  1. 외부면에 횡단면이 브이(V)자 형상인 다수의 환형 홈을 구비한 풀리의 제작방법에 있어서, 링형 가공물을 고정위치에 고착시키기 위해서 제1분할패턴 및 제2분할패턴의 축선방향의 중간 위치에 형성된 환형 홈 둘레에 상기 링형 가공물을 고정시키는 단계와, 방사상의 외부로 환형 돌출부를 형성하기 위해서 상기 링형 가공물의 축선방향 환형부를 부풀리는 단계와, 그리고 방사상의 외부로 브이(V)자형 홈의 2개의 다리를 형성하기 위해서 상기 링형 가공물의 상부 환형부 및 하부 환형부를 굽히는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 링형 가공물이 굽혀질 수 있는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 링형 가공물을 고정시키는 단계가, 상기 링형 가공물을 상기 제1분할패턴 및 상기 제2분할패턴 사이에 장착시키는 단계와, 상기 제1분할패턴 및 제2분할패턴을 하우징내에 미끄러질 수 있게 끼워 맞추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 링형 가공물의 축선방향 환형부를 부풀리는 단계가 하우징내로 고압유체를 유동시켜서 상기 제1분할패턴 및 상기 제2분할패턴이 서로 접촉할 때까지 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 링형 가공물의 상부 및 하부 환형부를 굽히는 상기 단계가, 상기 가공물을 통해서 안내부재를 삽입시키는 단계와, 상기 링형 가공물의 돌출부의 외부면을 제3분할패턴으로 지지시키는 단계와, 상기 링형 가공물의 상부 환형부를 상부 성형부재에 의해서 누르는 단계와, 그리고 이와 동시에 하부 성형부재에 의해서 상기 링형 가공물의 하부 환형부를 누르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작방법.
  6. 외부면에 횡단면이 브이(V)자 형상인 다수의 환형 홈을 구비한 브이(V)자형 풀리 제작장치에 있어서, 링형 가공물을 고정위치에 고착시키기 위한 클램프로서, 상기브이(V)자형 풀리제작 장치의 중앙 환형부 둘레에 링형 가공물을 체결하는 클램프와, 방사상의 외부로 상기 브이(V)자형 풀리 제작장치의 중앙 환형부 둘레에 링형 가공물을 체결하는 클램프와, 방사상의 외부로 환형 돌출부를 형성하기 위해서 상기 링형 가공물의 축선방향 환형부를 부풀리기 위한 수단과, 그리고 방사상의 외부로 상기 브이(V)자형의 홈의 2개의 다리를 형성하기 위해서 상기 링형 가공물의 상부 및 하부를 굽히기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가공물이 굽혀질 수 있는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 풀리의 제작장치.
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