KR20030084113A

KR20030084113A - 풀리 성형방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030084113A
Application number: KR1020020022622A
Authority: KR
Inventors: 박대규; 음태형; 허재현
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-01
Also published as: US6865808B2; CN1261252C; EP1356878A3; US20030200657A1; JP3793896B2; KR100647718B1; US20050138808A1; US7181945B2; EP1356878B1; EP1356878A2; JP2004001092A; CN1454729A

Abstract

본 발명은 풀리 성형방법 및 장치에 관한 것으로서, 예컨대 압축기용 전자클러치를 구성하는 풀리, 즉 마찰면에 대하여 상기 내/외부허브가 동일방향으로 형성되는 형태의 풀리를, 칩이 발생하지 않는 전조공법에 의해 손쉽게 성형할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 풀리 성형방법은, 중앙에 구멍(H)이 형성된 판소재(P)를 제1성형장치(100)에 고정하는 단계와; 상기 판소재를 회전시키면서 그 상면을 가압하여 내부허브(10)를 드로잉 성형하는 단계와; 그리고, 상기 판소재의 상면을 가압하여 외부허브(20)를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품(P1)을 만드는 단계를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 1차풀리반제품을 제2성형장치(200)에 고정하는 단계와; 상기 1차풀리반제품의 가장자리를 가압하여 살(40)을 모으는 단계와; 상기 살(40)을 가압하여 볼록비드부(50)를 형성하는 단계와; 상기 1차풀리반제품을 제3성형장치(300)에 고정하는 단계와; 상기 볼록비드부를 가압하여 평탄비드부(60)를 형성하는 단계와; 그리고, 상기 평탄비드부를 가압하여 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)을 만드는 단계가 더 포함될 수 있다.

Description

풀리 성형방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR FORMING PULLEY}

본 발명은 풀리 성형방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 베어링을 개재하여 예컨대 압축기에 회전가능하게 결합되는 내부허브 및 상기 내부허브의 둘레로 소정 간격을 두고 배치되어 전자클러치를 구성하는 필드 코어 조립체가 삽입되는 삽입공간을 형성하고 외주에 V-프로파일이 형성되는 외부허브가 마찰면에 대하여 상기 내부허브와 동일방향으로 형성되는 형태의 풀리를, 칩이 발생하지 않는 전조공법에 의해 손쉽게 성형할 수 있는 압축기용 전자클러치의 풀리 성형방법 및 장치에 관한 것이다.

예컨대 압축기의 전자클러치에 사용되는 풀리는 압축기 하우징의 일측으로 돌출된 노우즈부(또는 저널부)에 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되어 벨트를 통하여 구동원(엔진 또는 구동모터)의 동력을 전자클러치의 단속동작에 따라 압축기 구동축에 단속적으로 전달하도록 되어 있다. 이 풀리의 구조를 살펴보면, 압축기 하우징의 노우즈부에 베어링을 개재하여 회전가능하게 결합되는 내부허브와, 상기 내부허브의 둘레로 전자클러치의 필드 코어 조립체가 삽입되는 환형의 공간을 형성하도록 배치되는 외부허브와, 상기 필드 코어 조립체의 단속작용에 따라 압축기 구동축에 결합되는 허브 및 디스크 조립체의 디스크가 흡착 및 이간되도록 내/외부허브의 일단을 연결하는 마찰면과, 그리고 구동원과 연결되는 벨트가 감기도록상기 외부허브의 외주에 설치되는 V-프로파일을 포함하여 이루어진다. 즉, 이러한 풀리는 내/외부허브가 마찰면에 대하여 동일방향으로 배치됨으로써 내/외부허브 사이에 필드 코어 조립체가 삽입될 수 있는 환형의 공간을 형성하고 있다.

상기한 바와 같은 풀리를 제조하기 위한 전통적인 방법으로, 열간 또는 냉간 단조로 성형된 소재를 선반을 이용한 선삭가공으로 풀리를 제조하는 방법과, 전조로 가공된 활차부(sheave)와 냉간단조소재를 선삭가공한 허브부를 상호 압입 및 용접하여 풀리를 제조하는 방법을 들 수 있다. 그러나, 첫 번째 방법에 있어서는, 선삭가공여유를 고려하여야 하므로 재료비가 과다하게 소모됨과 아울러 선삭가공후 칩을 많이 발생시킨다. 또한, 풀리의 기종별로 각기 다른 단조 형상을 지니고 있기 때문에 1차 황삭가공(roughing)시에는 수동 로딩에 의한 선삭가공이 불가피함에 따라 자동화 및 원가절감이 어렵다. 한편, 두 번째 방법에 있어서는, 1개의 풀리를 제조하기 위해서는 두 개의 개별 소재가 필요하므로 소재비의 과다는 물론 활차부의 전조공정이 난해하여 다른 형태의 풀리를 제조하는 것이 어렵고, 이에 따라 신제품 개발에 유연한 대응을 할 수 없다.

상기한 바와 같은 전통적인 풀리 제조방법의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 하나의 소재를 절삭하지 않고 전조공법에 의하여 성형하여 풀리를 제조하는 방법 및 장치가 제안되고 있으며, 그 대표적인 예가 국내 등록특허 제271692호에 개시되어 있다.

선행기술의 방법 및 장치는, 캡이나 시트모재를 회전하는 스핀들과 고정핀 사이에 지지시킨 다음, 회전하는 캡이나 시트모재를 다양한 형태의 롤러에 의해 가압하여 소재의 두께를 축소시키면서 고정핀의 둘레로 원통형 돌출부를 돌출시킴으로써, 상기 돌출부가 허브로 기능하는 풀리를 제조하도록 이루어진다.

그러나, 선행기술에 있어서, 캡을 성형하여 풀리를 제조하는 경우, 캡의 형태로 소재를 별도로 성형하는 공정이 추가될 뿐만 아니라 성형된 원통형 돌출부의 끝단을 절단하는 공정이 추가되어야 한다는 문제점이 있다.

또한, 선행기술에 있어서, 시트소재를 성형하여 풀리를 제조하는 경우, 핀 둘레로 시트소재를 끼워 프레스롤러를 이용하여 시트소재의 가장자리부를 굴곡하여 척으로 지지시킨 다음 원통형 돌출부를 형성하게 된다. 그러나, 핀 둘레로 끼워진 시트소재와 이동식 스톱과의 사이에 간격이 있으므로 시트소재가 유동가능한 상태에 놓이고, 이 때문에 시트소재의 가장자리부를 굴곡하는 과정에서 스핀들이 회전하는 동안 시트소재의 슬립현상이 발생한다. 뿐만 아니라, 프레스롤러가 시트소재의 가장자리부 일측을 가압하는 관계로 시트소재의 다른 쪽은 이동식 스톱쪽으로 들뜨는 현상이 발생한다. 따라서, 시트소재의 가장자리부가 정확하게 굴곡되지 않을 뿐만 아니라, 핀에 끼우기 위한 시트소재의 중앙구멍이 변형되는 현상이 발생하므로, 불량률이 높다.

더욱이, 선행기술에서는 그 도면에 다양한 형태로 제조되는 풀리를 개시하고 있고, 그 중 내/외부허브가 마찰면에 대하여 동일방향으로 형성된 풀리도 개시하고 있으나, 명세서의 내용중에 어떻게 내/외부허브를 동일방향으로 형성하는 것인지에 대한 내용은 개시하지 않고 있다. 즉, 선행기술에 의해서는 특히 압축기용 전자클러치를 구성하는, 내/외부허브가 마찰면에 대하여 동일방향으로 형성되어 내/외부허브 사이에 전자클러치의 필드 코어 조립체가 삽입되는 삽입공간에 형성된 형태의 풀리는 제조할 수 없고, 단지 마찰면에 대하여 내/외부허브가 서로 반대방향으로 형성된 것만을 제조할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 예컨대 압축기용 전자클러치를 구성하는 풀리, 즉 마찰면에 대하여 내/외부허브가 동일방향으로 형성되는 형태의 풀리를, 칩이 발생하지 않는 전조공법에 의해 손쉽게 성형할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 풀리 성형방법에 의하여 판소재가 풀리로 성형되는 전체적인 과정을 성형상태에 의해 순차적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제1성형장치를 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제2성형장치를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제3성형장치를 나타내는 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제3성형장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 풀리 성형방법에 의하여 판소재가 풀리로 성형되는 전체적인 과정을 성형상태에 의해 순차적으로 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제1성형장치를 나타내는 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제2성형장치를 나타내는 단면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 풀리 성형방법을 수행하기 위한 제3성형장치를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 내부허브, 20 : 외부허브,

20a : 외부허브형성부, 50 : 볼록비드부,

60 : 평탄비드부, 70 : V-프로파일형성부,

80 : 홈, 100 : 제1성형장치,

110, 210, 310 : 회전장치, 112, 212, 312 : 스핀들,

113 : 센터링핀, 114 : 지지블록,

116 : 지지링, 130, 131, 230, 330 : 지지장치,

132 : 지지핀, 134, 234, 334 : 상부맨드렐링,

138, 326 : 단턱, 140 : 탠덤실린더링,

160, 170, 260, 270, 360, 370 : 프레싱수단,

161, 171, 261, 271, 361, 371 : 가압롤러,

200 : 제2성형장치, 213, 313, 332 : 이젝팅핀,

220, 320 : 하부맨드렐링, 222, 322 : 환형 돌출부,

262, 272 : 환형홈, 300 : 제3성형장치,

324 : 외부지지링, 326, 336, 366, 376 : 단,

378 : 환형의 비드, H : 구멍,

P : 판소재, P1 : 1차풀리반제품,

P2 : 2차풀리반제품, P3 : 풀리

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 풀리 성형방법은, 중앙에 구멍이 형성된 판소재를 제1성형장치의 제1스핀들과 함께 회전하도록 제1스핀들 상단 둘레로 설치된 지지블록과 이 지지블록 둘레로 설치된 지지링에 의해 안치하고, 상기 판소재의 구멍 가장자리를 제1성형장치의 제1지지핀 하단에 설치된 제1상부맨드렐링에 의해 눌러 판소재를 고정하는 단계와; 상기 제1스핀들에 의해 회전하는 판소재의 상면을 제1가압롤러에 의해 안쪽으로 두께를 줄이면서 가압하여 제1상부맨드렐링의 둘레로 드로잉시켜 내부허브를 형성하는 단계와; 그리고, 상기 제1지지핀 둘레에 승강가능하게 설치된 탠덤실린더링에 내부허브가 삽입되도록 탠덤실린더링을 하강시키고, 제2가압롤러에 의해 회전하는 판소재를 그 상면 가장자리로부터 안쪽으로 두께를 줄이면서 가압하여 탠덤실린더링의 둘레로 드로잉시켜 상기 내부허브와 동일한 방향으로 외부허브를 형성함으로써 1차풀리반제품을 만드는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 예의 풀리 성형방법은, 상기 내/외부허브 사이의 영역을 제2성형장치의 제2스핀들 상단 둘레로 설치된 제2하부맨드렐링과 제2상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 1차풀리반제품을 제2스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와; 상기 제2스핀들의 회전에 따라 회전하는 1차풀리반제품의 가장자리를 제3가압롤러 및 제4가압롤러에 의해 외부허브 영역까지 단계적으로 가압하여 살을 모으고 상기 살을 볼록비드부로 형성하는 단계와; 상기 내/외부허브 사이의 영역을 제3성형장치의 제3스핀들 상단 둘레로 설치된 제3하부맨드렐링과 제3상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 볼록비드부를 가진 1차풀리반제품을 제3스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와; 상기 볼록비드부를 제5가압롤러에 의해 가압하여 평탄비드부를 형성하는 단계와; 그리고, 상기 평탄비드부를 제6가압롤러에 의해 가압하여 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품을 만드는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 성형된 2차풀리반제품은, 내/외부허브의 일단부를 잇는 마찰면 및 구멍에 대한 1차선삭단계와, 내/외부허브 사이에 형성되는 삽입공간의 내면에 대한 2차선삭단계와, 자속 발생을 위하여 마찰면에 다수의 동심원을 따라 바나나 형상의 슬로트들을 형성하는 피어싱 단계와, 상기 홈을 벨트가 감기도록 가공하여 V-프로파일을 완성하고 마찰면 및 구멍을 피니싱 가공하는 1차정삭단계와, 그리고 내부허브의 내/외주면 및 외부허브의 내주면을 피니싱 가공하는 2차정삭단계를 차례로 거쳐, 최종적으로 압축기용 풀리로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 풀리 성형방법은, 중앙에 구멍이 형성된 판소재를 제1성형장치의 제1스핀들과 함께 회전하도록 제1스핀들 상단 둘레로 설치된 지지블록과 상기 지지블록 둘레로 설치된 지지링에 의해 안치하고, 상기 판소재의 구멍 가장자리를 제1성형장치의 제1지지핀 하단에 설치된 제1상부맨드렐링에 의해 고정하는 단계와; 상기 제1스핀들에 의해 회전하는 판소재의 상면을 제1가압롤러에 의해 안쪽으로 두께를 줄이면서 가압하여 제1상부맨드렐링의 둘레로 드로잉시켜 내부허브를 형성하는 단계와; 상기 내부허브 외측 영역을 제2성형장치의 제2스핀들 상단 둘레로 설치된 제2하부맨드렐링과 제2상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 판소재를 제2스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와; 상기 제2스핀들의 회전에 따라 회전하는 판소재의 가장자리를 제3가압롤러에 의해 가압하여 볼록비드부를 형성하는 단계와; 그리고, 상기 볼록비드부를 내부허브가 형성된 방향으로 제4가압롤러에 의해 평활하게 가압하여 외부허브형성부를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품을 만드는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

이 예의 풀리성형방법은, 상기 내부허브 및 외부허브형성부 사이의 영역을 제3성형장치의 제3스핀들 상단 둘레로 설치된 제3하부맨드렐링과 제3상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 1차풀리반제품을 제3스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와; 상기 제3스핀들의 회전에 따라 회전하는 1차풀리반제품의 외부허브형성부를 제5가압롤러에 의해 평탄하게 가압하여 외부허브를 형성하는 단계와, 그리고, 상기 외부허브의 외주면을 제6가압롤러에 의해 가압하여 상기 제3하부맨드렐링의 외주면 및 단턱과 제6가압롤러 사이의 공간에서 외부허브를 완성하고 외주면에 홈을 형성함으로써 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품을 만드는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 예의 풀리 성형방법에 있어서도, 전술한 예의 풀리 성형방법에서와 마찬가지의 후가공단계를 차례로 거쳐, 최종적으로 압축기용 풀리로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기한 바와 같은 풀리 성형방법중 중앙에 구멍이 형성된 판소재를 동일한 방향으로 형성된 내/외부허브를 가진 1차풀리반제품으로 성형하기 위한 풀리 성형장치로서, 중앙에 회전가능하게 설치되는 제1스핀들, 상기 제1스핀들의 내부에 승강가능하게 설치되어 중앙에 구멍이 형성된 판소재의 안착을 유도하는 제1센터링핀, 상기 제1스핀들의 상단에 설치되는 지지블록 및 상기 지지블록의 상면에 놓이는 판소재의 가장자리를 지지하도록 상기 지지블록 둘레로 설치되는 지지링을 구비하여, 상기 제1스핀들의 회전에 따라 판소재를 회전시키는 제1회전장치와; 상기 제1회전장치의 상부에 승강 및 회전가능하게 설치되는 제1지지핀, 상기 제1지지핀의 하단에 설치되어 판소재의 구멍 가장자리를 눌러 판소재를 고정하는 제1상부맨드렐링을 구비하는 제1지지장치와; 상기 제1지지핀 둘레로 승강가능하게 설치되고 판소재중 성형된 내부허브 외측 영역을 지지하는 탠덤실린더링을 구비하는 제2지지장치와; 그리고, 상기 판소재의 상면을 안쪽으로 가압하여 제1상부맨드렐링의 둘레로 내부허브를 드로잉 성형하는 제1가압롤러를 구비하는 제1프레싱수단과; 상기 판소재의 상면을 탠덤실린더링쪽으로 가압하여 탠덤실린더링의 둘레로 외부허브를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품을 완성하는 제2가압롤러를 구비하는 제2프레싱수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 예의 풀리 성형장치에 있어서, 각 가압롤러는 교체가 용이하게 설치되며, 상기 제2지지장치는 외부허브의 성형방법에 따라 선택적으로 구동되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 풀리 성형장치는, 내/외부허브가 형성된 1차풀리반제품을, 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 형성하기 위한 볼록비드부를 가지도록 성형하기 위한 것으로서, 중앙에 회전가능하게 설치되는 제2스핀들 및 상기 제2스핀들의 상단에 설치되고 1차풀리반제품의 내/외부허브 사이의 영역에 삽입되는 환형의 돌출부가 상면에 형성되며 내부에 소재의 안착 및 이탈을 유도하는 제2이젝팅핀이 승강가능하게 설치된 제2하부맨드렐링을 구비하여, 상기 제2스핀들의 회전에 따라 1차풀리반제품을 회전시키는 제2회전장치와; 상기 제2회전장치의 상부에 승강 및 회전가능하게 설치되고, 상기 1차풀리반제품의 상면중 외부허브 안쪽 영역을 눌러 1차풀리반제품을 고정하는 제2상부맨드렐링을 하단에 구비하는 제3지지장치와; 그리고, 상기 1차풀리반제품의 가장자리를 안쪽으로 단계적으로 가압하여 살을 모으고 이 살을 볼록비드부로 형성하는 제3가압롤러 및 제4가압롤러를 차례로 구비하는 제3프레싱수단 및 제4프레싱수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 예의 풀리 성형장치에 있어서도, 각 가압롤러는 교체가 용이하게 설치되며, 또한 형상이 다른 가압롤러로 교체될 경우에는 프레싱수단들은 다른 풀리 성형방법의 적용을 손쉽게 수행할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 풀리 성형장치는, 외주면에 볼록비드부가 형성된 1차풀리반제품을 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품으로 성형하기 위한것으로서, 중앙에 회전가능하게 설치되는 제3스핀들 및 상기 제3스핀들의 상단에 설치되고 1차풀리반제품의 내/외부허브 사이의 영역에 삽입되는 환형의 돌출부가 상면에 형성되며 내부에 소재의 안착 및 이탈을 유도하는 제3이젝팅핀이 승강가능하게 설치된 제3하부맨드렐링을 구비하여, 상기 제3스핀들의 회전에 따라 1차풀리반제품을 회전시키는 제3회전장치와; 상기 제3회전장치의 상부에 승강 및 회전가능하게 설치되고, 상기 1차풀리반제품의 상면중 외부허브 안쪽 영역을 눌러 1차풀리반제품을 고정하도록 하단 외주면에 단이 형성된 제3상부맨드렐링이 하단에 구비되며, 상기 제3상부맨드렐링의 내부에 소재의 이탈을 유도하는 제4이젝팅핀이 설치된 제4지지장치와; 상기 1차풀리반제품의 가장자리를 형성하는 볼록비드부를 상기 제3상부맨드렐링의 단쪽으로 가압하여 평탄비드부를 형성하는 제5가압롤러를 구비하는 제5프레싱수단과; 그리고, 상기 평탄비드부의 외주면을 가압하여 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품을 완성하는 제6가압롤러를 구비하는 제6프레싱수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 예의 풀리 성형장치에 있어서도, 상기 제5가압롤러 및 제6가압롤러의 각각의 외주면중 상기 제3상부맨드렐링의 단과 대응하는 영역에는 단이 각각 형성되며, 제6가압롤러의 단에는 상기 홈을 형성하기 위한 환형의 비드가 돌출형성된다.

또한, 이 예의 풀리 성형장치에 있어서, 상기 1차풀리반제품의 저면중 외부허브의 외측 영역을 지지하도록 제3하부맨드렐링의 둘레로 외부지지링이 더 설치될 수 있다. 이 경우, 제5가압롤러의 외주면은 평탄면으로 형성되며, 제6가압롤러의외주면에는 상기 홈을 형성하기 위한 환형의 비드가 돌출형성되는 것이 바람직하다.

또한, 이 예의 풀리 성형장치에 있어서도, 각 가압롤러는 교체가 용이하게 설치되며, 또한 형상이 다른 가압롤러로 교체될 경우에는 프레싱수단들은 다른 풀리 성형방법의 적용을 손쉽게 수행할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

<실시예 1>

도 1 내지 도 5를 참조하면서, 본 발명의 실시예 1에 따른 풀리 성형방법에 대하여 설명한다.

본 실시예의 풀리 성형방법은, 중앙에 구멍(H)이 형성된 판소재(P)를 제1성형장치(100)에 고정하는 단계와, 상기 판소재(P)를 가압하여 내부허브(10)를 드로잉 성형하는 단계와, 그리고 상기 판소재(P)를 가압하여 외부허브(20)를 드로잉 성형하여 1차풀리반제품(P1)을 만드는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 실시예의 풀리 성형방법을 수행하기 위한 상기 제1성형장치(100)는 도 2에 도시되어 있다. 상기 제1성형장치(100)는 구멍(H)이 형성된 판소재(P)를 내/외부허브(10, 20)를 가진 1차풀리반제품(P1)으로 성형하도록 이루어진다. 제1성형장치(100)는, 상기 판소재(P)를 회전시키는 제1회전장치(110)와, 상기 판소재(P)를 지지하는 제1지지장치(130)와, 그리고 상기 판소재(P)를 가압에 의해 내/외부허브(10, 20)를 가진 1차풀리반제품(P1)으로 성형하는 제1프레싱수단(160) 및 제2프레싱수단(170)을 포함하여 이루어진다.

제1성형장치(100)를 구성하는 제1회전장치(110)는, 중앙에 회전가능하게 설치되는 제1스핀들(112)과, 상기 제1스핀들(112)의 내부에 승강가능하게 설치되어 판소재(P)의 안착을 유도하는 제1센터링핀(113)과, 상기 제1스핀들(112)의 상단에 설치되는 지지블록(114)과, 그리고 상기 지지블록(114) 둘레로 설치되는 지지링(116)을 구비한다. 상기 지지블록(114)은 제1스핀들(112)의 회전에 따라 제1스핀들(112)과 함께 회전할 수 있도록 설치된다. 또한, 상기 지지블록(114)은 중앙에 중공이 형성되며, 이 중공의 대략 절반까지 제1센터링핀(113)의 상부가 승강하게 된다. 또한, 지지블록(114)의 중공의 직경은 판소재(P)의 구멍(H)의 직경과 동일한 것이 바람직하다. 그리고, 상기 지지링(116)은 그 상면이 지지블록(114)의 상면보다 높게 배치됨으로써, 지지블록(114)의 상면에 놓이는 판소재(P)의 가장자리를 지지하게 된다.

제1성형장치(100)를 구성하는 제1지지장치(130)는, 상기 제1회전장치(110)의 상부(구체적으로는 제1스핀들(112)의 상부)에 승강 및 회전가능하게 설치되는 제1지지핀(132)과, 상기 제1지지핀(132)의 하단에 설치되어 판소재(P)의 구멍(H) 가장자리부를 위에서 아래로 눌러 판소재(P)를 고정하는 제1상부맨드렐링(134)을 구비한다. 그리고, 제2지지장치(131)는 상기 제1지지핀(132) 둘레로 승강가능하게 설치 되고, 판소재(P)중 성형된 내부허브(10) 외측 영역을 지지하는 탠덤실린더링(140)을 구비한다. 상기 제1상부맨드렐링(134)의 하단부 외주면에는 다른 부분보다 직경이 작은 단(136)이 형성되며, 제1상부맨드렐링(134)의 하단이 제1센터링핀(113)의 상단을 내리누름과 동시에 단(136) 부분이 판소재(P)의 구멍(H) 및 지지블록(114)의 중공으로 삽입됨에 따라 단(136)의 상부쪽 끝부분인 단턱(138)에 의해 판소재(P)의 구멍(H) 가장자리부가 지지되는 것이다.

제1성형장치(100)를 구성하는 제1프레싱수단(160)은, 제1지지장치(130)의 외부 일측에 설치되어 판소재(P)의 상면중 외부허브(20) 형성시의 대략 외부허브(20) 내경위치부터 안쪽(즉, 제1상부맨드렐링(134)쪽)으로 가압하여 제1상부맨드렐링(134)의 둘레로 내부허브(10)를 드로잉 성형하는 제1가압롤러(171)를 구비한다. 또한, 제2프레싱수단(170)은, 상기 제1지지장치(130)의 외부 타측에 설치되어 탠덤실린더링(140)이 하강한 상태에서 상기 판소재(P)의 상면 가장자리로부터 안쪽으로 가압하여 탠덤실린더링(140) 둘레로 외부허브(20)를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품(P1)을 완성하는 제2가압롤러(171)를 구비한다. 그리고, 각 가압롤러(161, 171)는 교체가 용이하게 설치되며, 탠덤실린더링(140)을 포함한 제2지지장치(131)는 외부허브(20)의 성형방법에 따라 선택적으로 구동된다.

이러한 제1성형장치(100)에 의하여 1차풀리반제품(P1)을 성형하는 방법을 도 1 및 도 2를 참조하면서 구체적으로 설명하면, 우선 중앙에 구멍(H)이 형성된 판소재(P)를, 제1센터링핀(113)이 상승된 상태에서 제1센터링핀(113)의 상면중 대략 판소재(P)의 구멍(H)이 안내될 수 있는 위치에 판소재(P)를 내려놓으면 판소재(P)는제1센터링핀(113)의 상단부에 접촉하면서 안정적으로 안내되어 제1성형장치(100)의 지지블록(114)의 상면과 이 지지블록(114)의 둘레로 설치된 지지링(116)의 내주면에 의하여 형성되는 요입공간에 안치된다. 이와 같이 판소재(P)를 지지블록(114)의 상면에 안치하면 판소재(P)의 구멍(H)과 지지블록(114)의 중공이 일치하게 된다. 이 상태에서, 제1상부맨드렐링(134)의 하단이 상기 제1센터링핀(113)의 상단을 내리누르면서 판소재(P)의 구멍(H) 및 지지블록(114)의 중공을 통해 하강하다가 제1상부맨드렐링(134)의 외주면에 형성된 단턱(138)이 판소재(P)의 가장자리를 누를 때까지 제1지지핀(132)을 하강시킨다. 따라서, 제1상부맨드렐링(134)의 외주면에 형성된 단턱(138)과 지지블록(114) 사이에 판소재(P)의 가장자리가 협지되므로 판소재(P)가 고정될 수 있다. 다음에, 제1스핀들(112)의 회전에 의해 판소재(P)를 회전시키면서 제1가압롤러(161)를 판소재(P)의 상면중 외부허브(20) 형성시의 대략 외부허브(20) 내경부분부터 안쪽으로 가압하도록 제1프레싱수단(160)을 작동시켜 제1상부맨드렐링(134) 둘레로 내부허브(10)를 드로잉 성형한다. 이 상태에서, 제1가압롤러(161)를 원위치로 복귀시킨 후 제2지지장치(131)를 하강시켜서 탠덤실린더링(140)에 의해 판소재(P)의 내부허브(10) 외측부분이 지지되도록 한다. 다음에, 제2가압롤러(171)를 판소재(P)의 상면 가장자리로부터 안쪽으로 가압하도록 제2프레싱수단(170)을 작동시켜 탠덤실린더링(140) 둘레로 외부허브(20)를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품(P1)을 완성한다. 즉, 내부허브(10)를 잇는 마찰면(30)에 대하여 내/외부허브(10, 20)가 동일한 방향(여기서는 상향)으로 형성된 1차풀리반제품(P1)을 얻을 수 있는 것이다. 그리고, 제2가압롤러(171), 탠덤실린더링(140)및 제1지지장치(130)를 차례로 원위치로 복귀시키고, 지지블록(114)을 하부에 설치된 유압실린더(미도시)로 밀어올리면, 지지블록(114) 상부에 안치된 1차풀리반제품(P1)을 위로 이탈시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 풀리 성형방법은, 상기한 바와 같은 단계들을 거쳐 얻어진 1차풀리반제품(P1)을 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)으로 성형하는 단계들을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 풀리 성형방법은, 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 1차풀리반제품(P1)을 제2성형장치(200)의 제2스핀들(212)에 따라 회전하도록 제2성형장치(200)에 고정하는 단계와, 상기 1차풀리반제품(P1)의 가장자리를 단계적으로 가압하여 살(40)과 볼록비드부(50)를 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 볼록비드부(50)가 형성된 1차풀리반제품(P1)을 제3성형장치(300)의 제3스핀들(312)에 따라 회전하도록 제3성형장치(300)에 고정하는 단계와, 상기 볼록비드부(50)를 가압하여 평탄비드부(60)를 형성하는 단계와, 그리고 상기 평탄비드부(60)를 가압하여 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)을 만드는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 2차풀리반제품(P2)을 만드는 단계에서 사용되는 제2성형장치(200)는 도 3에 도시되어 있다. 즉, 제2성형장치(200)는, 내/외부허브(10, 20)가 형성된 1차풀리반제품(P1)을, 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 형성하기 위한 중간단계로 살(40)과 볼록비드부(50)를 순차적으로 성형하도록 이루어진다. 제2성형장치(200)는, 1차풀리반제품(P1)을 회전시키는 제2회전장치(210)와, 상기 1차풀리반제품(P1)을 지지하는 제3지지장치(230)와, 그리고 상기 1차풀리반제품(P1)을 살(40)을 가지도록 성형하는 제3프레싱수단(260)과, 상기 살(40)을 볼록비드부(50)로 성형하는 제4프레싱수단(270)을 구비한다.

제2성형장치(200)를 구성하는 제2회전장치(210)는, 중앙에 회전가능하게 설치되는 제2스핀들(212)과, 상기 제2스핀들(212)의 회전에 따라 제2스핀들(212)과 함께 회전하도록 제2스핀들(212)의 상단에 설치되고 1차풀리반제품(P1)의 내/외부허브(10, 20) 사이의 영역에 삽입되어 1차풀리반제품(P1)을 고정하는 환형의 돌출부(222)가 상면에 형성된 제2하부맨드렐링(220)과, 그리고 상기 제2하부맨드렐링(220)의 내측에 승강가능하게 설치되는 제2이젝팅핀(213)을 구비한다.

제2성형장치(200)를 구성하는 제3지지장치(230)는, 상기 제2회전장치(210)의 상부(구체적으로는 제2스핀들(212)의 상부)에 승강 및 회전가능하게 설치된다. 이 제3지지장치(230)의 하단에는 1차풀리반제품(P1)의 상면중 외부허브(20) 안쪽 영역을 눌러 1차풀리반제품(P1)을 고정하는 제2상부맨드렐링(234)이 구비된다. 상기 제2상부맨드렐링(234)의 외경은 외부허브(20)의 외경과 동일한 것이 바람직하다.

제2성형장치(200)를 구성하는 제3프레싱수단(260)은, 제2하부맨드렐링(220) 및 제2상부맨드렐링(234)의 외부 일측에 설치되어 1차풀리반제품(P1)의 가장자리를 안쪽으로 가압하여 살(40)을 모으는 제3가압롤러(261)를 구비한다. 또한, 제4프레싱수단(270)은, 상기 제1하부맨드렐링(220) 및 제2상부맨드렐링(234)의 외부 타측에 설치되어 상기 살(40)을 외부허브(20)에 더 가깝게 안쪽으로 가압하여 볼록비드부(50)를 형성하는 제4가압롤러(271)를 구비한다. 상기 제3가압롤러(261)의 외주면에는 살(40)을 모으기 위한 환형홈(262)이 형성되고, 제4가압롤러(271)의 외주면에도 볼록비드부(50)를 형성하기 위한 환형홈(272)이 형성된다. 상기 환형홈들(262, 272)은 개구부쪽으로 갈수록 확대되는 형상을 가지는 것이 바람직하며, 제4가압롤러(271)의 환형홈(272)은 제3가압롤러(261)의 환형홈(262)보다 크게 형성된다.

또한, 상기 2차풀리반제품(P2)을 만드는 단계에서 사용되는 제3성형장치(300)는 도 4에 도시되어 있다. 즉, 제3성형장치(300)는, 내/외부허브(10, 20) 및 볼록비드부(50)를 가진 1차풀리반제품(P1)을, 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)으로 성형하도록 이루어진다. 제3성형장치(300)는, 1차풀리반제품(P1)을 회전시키는 제3회전장치(310)와, 상기 1차풀리반제품(P1)을 지지하는 제4지지장치(330)와, 그리고 상기 1차풀리반제품(P1)의 볼록비드부(50)를 가압하여 평탄비드부(60)를 성형하는 제5프레싱수단(360)과, 상기 평탄비드부(60)를 가압하여 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)으로 성형하는 제6프레싱수단(370)을 구비한다.

제3성형장치(300)를 구성하는 제3회전장치(310)는, 중앙에 회전가능하게 설치되는 제3스핀들(312)과, 상기 제3스핀들(312)의 회전에 따라 제3스핀들(312)과 함께 회전하도록 제3스핀들(312)의 상단에 설치되고 1차풀리반제품(P1)의 내/외부허브(10, 20) 사이의 영역에 삽입되어 1차풀리반제품(P1)을 고정하는 환형의 돌출부(322)가 상면에 형성된 제3하부맨드렐링(320)과, 그리고 상기제3하부맨드렐링(320)의 내측에 승강가능하게 설치되는 제3이젝팅핀(313)을 구비한다.

제3성형장치(300)를 구성하는 제4지지장치(330)는, 상기 제3회전장치(310)의 상부(구체적으로는 제3스핀들(312)의 상부)에 승강 및 회전가능하게 설치된다. 이 제3회전장치(310)의 하단에는 1차풀리반제품(P1)의 상면중 외부허브(20) 안쪽 영역을 눌러 1차풀리반제품(P1)을 고정하는 제3상부맨드렐링(334)이 구비된다. 또한, 상기 제3상부맨드렐링(334)의 하단부 외주면에는 단(336)이 형성된다. 그리고, 상기 제3상부맨드렐링(334)의 내부에는 제4이젝팅핀(332)이 승강가능하게 설치된다.

제3성형장치(300)를 구성하는 제5프레싱수단(360)은, 제2하부맨드렐링(320) 및 제3상부맨드렐링(334)의 외부 일측에 설치되어 볼록비드부(50)를 제3상부맨드렐링(334)의 단(336)쪽으로 가압하여 평탄비드부(60)를 형성하는 제5가압롤러(361)를 구비한다. 또한, 제6프레싱수단(370)은, 상기 제3하부맨드렐링(320) 및 제3상부맨드렐링(334)의 외부 타측에 설치되어 상기 평탄비드부(60)의 외주면을 가압함으로써 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)을 완성하는 제6가압롤러(371)를 구비한다. 상기 제5가압롤러(361) 및 제6가압롤러(371)의 각각의 외주면중 상기 제3상부맨드렐링(334)의 단(336)과 대응하는 영역에도 단(366, 376)이 차례로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 가압롤러들(361, 371)에 형성된 단(366, 376)의 상단부는 제3상부맨드렐링(334)중 그 단(336) 위쪽의 외주면에 접촉하고 가압롤러들(361, 371)의 하단부는 외부허브(20)에 접촉할 수 있으므로, 제3상부맨드렐링(334)의 단(336)과 가압롤러들(361, 371)의 단(366, 376)에 의하여 소정의 구획공간이 각각 형성된다. 상기 각 구획공간은 평탄비드부(60) 및 V-프로파일형성부(70)를 성형하는 공간으로 기능한다. 또한, 상기 제6가압롤러(371)의 단(376)에는 상기 홈(80)을 형성하기 위한 환형의 비드(378)가 돌출형성된다.

또한, 상기 제3성형장치(300)에 있어서, 다른 구조의 가압롤러들(361, 371)이 채용될 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 1차풀리반제품(P1)의 저면중 외부허브(20)의 외측 영역을 지지하도록 제3하부맨드렐링(320) 둘레로 외부지지링(324)이 더 설치될 수 있다. 이 외부지지링(324)의 외경은 제3상부맨드렐링(334)의 외경과 동일한 것이 바람직하다. 또한, 제5가압롤러(361) 및 제6가압롤러(371)의 각 외주면은 평탄면으로 이루어지고, 제6가압롤러(371)의 평탄한 외주면에는 홈(80)을 형성하기 위한 환형의 비드(378)가 돌출형성된다. 따라서, 상기 가압롤러들(361, 371)의 상단부는 제3상부맨드렐링(334)의 단(336) 위쪽의 외주면에 접촉하고 가압롤러들(361, 371)의 하단부는 외부지지링(324)의 외주면에 접촉할 수 있으므로, 가압롤러들(361, 371), 제3상부맨드렐링(334)의 단(336) 및 외부지지링(324)의 상단에 의하여 소정의 구획공간이 각각 형성될 수 있다. 상기 각 구획공간도 평탄비드부(60) 및 V-프로파일형성부(70)를 성형하는 공간으로 기능한다.

상기한 바와 같은 제2성형장치(200) 및 제3성형장치(300)에 의하여 1차풀리반제품(P1)을 2차풀리반제품(P2)으로 성형하는 방법을 도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면서 구체적으로 설명하면, 우선 제2이젝팅핀(213)이 상승되어 있는 상태에서 1차풀리반제품(P1)을 제2이젝팅핀(213) 위에 안치한 직후에 제2이젝팅핀(213)을 하강시켜 1차풀리반제품(P1)의 내/외부허브(10, 20) 사이의 영역이 제2성형장치(200)의 제2하부맨드렐링(220)에 형성된 돌출부(222)에 삽입되도록 하여 1차풀리반제품(P1)을 제2회전장치(210)에 안치한다. 이 상태에서 제3지지장치(230)를 하강시켜 제2상부맨드렐링(234)의 하단이 1차풀리반제품(P1)의 상면(즉, 외부허브(20)의 안쪽 영역)을 누르도록 함으로써 1차풀리반제품(P1)을 고정시킨다. 즉, 1차풀리반제품(P1)을 제2하부맨드렐링(220) 및 제2상부맨드렐링(234) 사이에 협지시킨다. 다음에, 제2스핀들(212)의 회전에 의해 1차풀리반제품(P1)을 회전시키면서 회전하는 1차풀리반제품(P1)의 가장자리를 제3가압롤러(261)에 의해 안쪽으로 가압하여 1차적으로 살(40)을 두껍게 형성한다. 다음에, 제3가압롤러(261)를 원위치로 복귀시키고, 상기 살(40)을 외부허브(20)까지 제4가압롤러(271)에 의해 가압하여 볼록비드부(50)를 형성한다. 이 상태에서, 제4가압롤러(271)와 제3지지장치(230)를 차례로 원위치로 복귀시키고, 제2이젝팅핀(213)을 상승시키면, 제2회전장치(210)에 안치된 1차풀리반제품(P1)을 위로 이탈시킬 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 볼록비드부(50)가 형성된 1차풀리반제품(P1)을 제3성형장치(300)에 안치한다. 즉, 제3이젝팅핀(313)이 상승되어 있는 상태에서 1차풀리반제품(P1)을 제3이젝팅핀(313) 위에 안치한 직후에 제3이젝팅핀(313)을 하강시켜 제1차풀리반제품(P1)의 내/외부허브(10, 20) 사이의 영역이 제3성형장치(300)의 제3하부맨드렐링(320)에 형성된 돌출부(322)에 삽입되도록 함으로써 1차풀리반제품(P1)을 제3회전장치(310)에 안치한다. 이 상태에서 제4지지장치(330)를 하강시켜 제3상부맨드렐링(334) 및 제4이젝팅핀(332)의 하단이 1차풀리반제품(P1)의 상면(즉, 외부허브(20)의 안쪽 영역)을 동시에 누르도록 함으로써 1차풀리반제품(P1)을 고정시킨다. 즉, 1차풀리반제품(P1)을 제3하부맨드렐링(320) 및 제3상부맨드렐링(334)의 사이에 협지시킨다. 다음에, 제3스핀들(312)의 회전에 의해 1차풀리반제품(P1)을 회전시키면서 회전하는 1차풀리반제품(P1)의 볼록비드부(50)들 제5가압롤러(361)에 의해 가압하여 평탄비드부(60)를 형성한다. 다음에, 제5가압롤러(361)를 원위치로 복귀시키고, 상기 평탄비드부(60)를 제6가압롤러(371)에 의해 가압하여 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)을 만든다. 이 상태에서, 제6가압롤러(371) 및 제4지지장치(330)를 차례로 원위치로 복귀시키고 제3이젝팅핀(313)을 상승시키면, 제3회전장치(310)에 안치된 2차풀리반제품(P2)을 위로 이탈시킬 수 있다. 이 때, 상기 제4이젝팅핀(332)은 제4지지장치(330)가 상승할 때 2차풀리반제품(P2)가 협착되어 따라 올라가지 못하도록 분리하는 역할을 하게 된다.

상기한 바와 같이 성형된 2차풀리반제품(P2)은, 도 1의 아래쪽 점선박스 내부에 도시된 후처리단계를 통해 풀리(P3)로 완성된다. 즉, 후처리단계는, 내/외부허브(10, 20)의 일단부를 잇는 마찰면(30)과 구멍(H)에 대한 1차선삭단계와, 내/외부허브(10, 20) 사이에 형성되는 삽입공간의 내면에 대한 2차선삭단계와, 자속발생을 위하여 마찰면(30)에 다수의 동심원을 따라 바나나 슬로트(S)들을 형성하는 피어싱 단계와, 상기 홈(80)을 벨트가 감기도록 가공하여 V-프로파일(90)을 완성하고마찰면(30) 및 구멍(H)을 피니싱 가공하는 1차정삭단계와, 그리고 내부허브(10)의 내/외주면 및 외부허브(20)의 내주면을 피니싱 가공하는 2차정삭단계를 포함하며, 이 단계를 차례로 거쳐, 최종적으로 압축기용 풀리(P3)를 얻을 수 있다.

<실시예 2>

도 6 내지 도 9를 참조하면서, 본 발명의 실시예 2에 따른 풀리 성형방법에 대하여 설명한다. 본 실시예의 풀리 성형방법을 수행하기 위한 성형장치는 실시예 1에서의 제1성형장치(100), 제2성형장치(200) 및 제3성형장치(300)와 동일한 구조를 가지고, 다만 본 실시예에서는 제1성형장치(200)에서의 탠덤실린더링(140)과 제2프레싱수단(170)은 사용되지 않고, 제2성형장치(200)에서의 제3프레싱수단(260) 및 제4프레싱수단(270)의 형성과, 제3성형장치(300)에서의 제2하부맨드렐링(320)의 형상만 다르다. 따라서, 본 실시예에서 실시예 1에서 설명한 부분과 동일하거나 구조가 다소 다르더라도 서로 대응하는 요소에 대해서는 편의상 동일부호를 붙여 설명한다.

본 실시예의 성형방법은, 중앙에 구멍(H)이 형성된 판소재(P)를 제1성형장치(100)에 고정하는 단계와, 상기 판소재(P)를 제1성형장치(100)에 의해 가압하여 내부허브(10)를 드로잉 성형하는 단계와, 상기 내부허브(10)가 형성된 판소재(P)를 제2성형장치(200)에 고정하는 단계와, 상기 제2성형장치(200)에 고정된 판소재(P)의 가장자리를 가압하여 볼록비드부(50)를 형성하는 단계와, 그리고 상기 볼록비드부(50)를 내부허브(10)가 형성된 방향으로 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품(P1)을 만드는 단계를 포함하여 이루어진다.

제1성형장치(100) 및 제2성형장치(200)에 의하여 판소재(P)를 1차풀리반제품(P1)으로 성형하는 방법을 도 6 내지 도 8을 참조하면서 구체적으로 설명하면, 우선 실시예 1에서와 같이 제1성형장치(100)에 안치시키고 고정한다(도 7 참조). 다음에, 제1스핀들(112)의 회전에 의해 판소재(P)를 회전시키면서 제1가압롤러(161)를 판소재(P)의 상면 가장자리로부터 안쪽으로 가압하도록 제1프레싱수단(160)을 작동시켜 제1상부맨드렐링(134) 둘레로 내부허브(10)를 드로잉 성형한다. 이 상태에서, 제1가압롤러(161)와 제1지지장치(130)를 차례로 원위치로 복귀시키고 지지블록(114)을 하부에 설치된 미도시된 유압실린더로 밀어올리면, 내부허브(10)가 형성되어 제1회전장치(110)에 안치된 판소재(P)를 위로 이탈시킬 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 내부허브(10)를 가지도록 성형된 판소재(P)를 실시예 1에서와 같이 제2성형장치(200)의 제2회전장치(210)에 안치한다(도 8 참조). 즉, 상기 판소재(P)의 저면중 내부허브(10) 외측 영역이 제2하부맨드렐링(220)의 환상의 돌출부(222)에 의해 지지되도록 내부허브(10)를 환상의 돌출부(222)의 중공에 끼움으로써 판소재(P)가 안치될 수 있다. 이 상태에서 제3지지장치(230)를 하강하여 제2상부맨드렐링(234)의 하단이 판소재(P)의 상면을 누르도록 한다. 즉, 판소재(P)는 제2하부맨드렐링(220) 및 제2상부맨드렐링(234) 사이에 협지되어 고정된다. 다음에, 상기 제2스핀들(212)의 회전에 따라 회전하는 판소재(P)의 가장자리를 제3가압롤러(261)에 의해 안쪽으로 가압하여 볼록비드부(50)를 형성한다. 이 상태에서 제3가압롤러(261)를 원위치로 복귀시키고, 상기 볼록비드부(50)를내부허브(10)가 형성된 방향으로 제4가압롤러(271)의 하강에 의해 평활하게 가압하여 외부허브형성부(20a)를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품(P1)을 만든다. 이 상태에서, 제4가압롤러(271)와, 제3지지장치(230)를 차례로 원위치로 복귀시키고 제2이젝팅핀(213)을 상승시키면, 제2회전장치(210)에 안치된 1차풀리반제품(P1)을 위로 이탈시킬 수 있다.

본 실시예의 성형방법에 있어서, 상기 제3가압롤러(261)의 외주면에는 블록비드부(50)를 형성하기 위한 환형홈(262)이 형성되고, 제4가압롤러(271)의 외주면중 상기 돌출부(222)와 대응하는 쪽에 단(276)이 형성된다.

한편, 본 실시예의 풀리성형방법은, 1차풀리반제품(P1)을 외주면에 홈(80)이 형성된 V-프로파일형성부(70)를 가지는 2차풀리반제품(P2)으로 성형하는 단계들을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예의 풀리 성형방법은, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 1차풀리반제품(P1)을 제3성형장치(300)에 고정하는 단계와, 상기 1차풀리반제품(P1)의 외부허브형성부(20a)를 가압하여 외부허브(20)를 형성하는 단계와, 그리고 상기 외부허브(20)의 외주면에 홈(80)을 형성하여 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)을 만드는 단계를 더 포함할 수 있다.

제3성형장치(300)에 의하여 1차풀리반제품(P1)을 2차풀리반제품(P2)으로 성형하는 방법을 도 6 및 도 9를 참조하면서 구체적으로 설명하면, 우선 실시예 1에서와 같은 방식으로 내부허브(10) 및 외부허브형성부(20a) 사이의 영역에 제3하부맨드렐링(320)에 형성된 돌출부(322)가 삽입되도록 1차풀리반제품(P1)을 제3회전장치(310)에 안치한다. 이 상태에서, 역시 실시예 1과 같은 방식으로1차풀리반제품(P1)을 제3하부맨드렐링(320) 및 제3상부맨드렐링(334) 사이에 협지시킨다. 다음에, 제3스핀들(312)의 회전에 의해 1차풀리반제품(P1)을 회전시키면서 회전하는 1차풀리반제품(P1)의 외부허브형성부(20a)를 제5가압롤러(361)에 의해 평탄하게 가압하여 외부허브(20)를 형성한다. 다음에, 제5가압롤러(361)를 원위치로 복귀시키고, 상기 외부허브(20)의 외주면을 제6가압롤러(371)에 의해 가압하여 제2하부맨드렐링(320)의 외주면 및 단턱(326)과 제6가압롤러(371)과의 사이의 공간에서 외부허브(20)의 형상을 완성하고 동시에 외주면에 홈(80)을 형성함으로써 V-프로파일형성부(70)를 가진 2차풀리반제품(P2)을 만든다. 또한, 이 상태에서 제6가압롤러(371) 및 제4지지장치(330)를 차례로 원위치로 복귀시키고 제3이젝팅핀(313)을 상승시키면, 제3회전장치(310)에 안치된 2차풀리반제품(P2)을 위로 이탈시킬 수 있다.

본 실시예의 성형방법에 있어서, 제5가압롤러(361)의 외주면은 평탄면으로 형성되고, 제6가압롤러(371)의 외주면에는 홈(80)을 형성하기 위한 환형의 비드(378)가 돌출형성된다.

본 실시예에 따른 풀리 성형방법에 있어서도, 2차풀리반제품(P2)을 실시예 1에서와 같은 후처리단계를 통하여 가공하여 최종적으로 압축기용 풀리(P3)로 만들 수 있으며, 그 과정이 도 7의 아래쪽 점섬박스에 도시되어 있으므로 여기서의 그 상세한 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 풀리 성형방법 및 장치에 있어서는, 종래와 같이 소재를 캡의 형태로 별도로 성형하는 공정과 원통형 돌출부의 끝단을 절단하는 공정이 배제되므로, 풀리의 성형작업이 간소화된다.

또한, 판소재가 1차풀리반제품으로 성형되는 과정이나 1차풀리반제품이 2차풀리반제품으로 성형되는 과정에서 이들이 유동하지 않고 견고하게 고정되므로 정확한 성형이 이루어질 수 있고, 이에 따라 불량률이 감소함과 아울러 풀리의 품질을 높일 수 있다.

또한, 내/외부허브가 마찰면에 대하여 동일방향으로 형성된 풀리를 비절삭공정, 즉 전조공법에 의해 간단하게 성형할 수 있으므로, 종래 전통적인 방법인 열간 또는 냉간 단조로 성형된 소재를 선반을 이용한 선삭가공으로 풀리를 제조하는 방법이나 전조로 가공된 활차부와 냉간단조소재를 선삭가공한 허브부를 상호 압입 및 용접하여 풀리를 제조하는 방법 등에 의하여 풀리를 제조하는 것과 비교하여, 현저하게 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 제조원가도 낮출 수 있다.

Claims

중앙에 구멍이 형성된 판소재를 제1성형장치의 제1스핀들과 함께 회전하도록 제1스핀들 상단 둘레로 설치된 지지블록과 이 지지블록 둘레로 설치된 지지링에 의해 안치하고, 상기 판소재의 구멍 가장자리를 제1성형장치의 제1지지핀 하단에 설치된 제1상부맨드렐링에 의해 눌러 판소재를 고정하는 단계와;

상기 제1스핀들에 의해 회전하는 판소재의 상면을 제1가압롤러에 의해 안쪽으로 두께를 줄이면서 가압하여 제1상부맨드렐링의 둘레로 드로잉시켜 내부허브를 형성하는 단계와; 그리고,

상기 제1지지핀 둘레에 승강가능하게 설치된 탠덤실린더링에 내부허브가 삽입되도록 탠덤실린더링을 하강시키고, 제2가압롤러에 의해 회전하는 판소재를 그 상면 가장자리로부터 안쪽으로 두께를 줄이면서 가압하여 탠덤실린더링의 둘레로 드로잉시켜 상기 내부허브와 동일한 방향으로 외부허브를 형성함으로써 1차풀리반제품을 만드는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀리 성형방법.
제 1 항에 있어서,

상기 내/외부허브 사이의 영역을 제2성형장치의 제2스핀들 상단에 설치된 제2하부맨드렐링과 제2상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 1차풀리반제품을 제2스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와;

상기 제2스핀들의 회전에 따라 회전하는 1차풀리반제품의 가장자리를 제3가압롤러 및 제4가압롤러에 의해 외부허브 영역까지 단계적으로 가압하여 볼록비드부를 형성하는 단계와;

상기 내/외부허브 사이의 영역을 제3성형장치의 제3스핀들 상단 둘레로 설치된 제3하부맨드렐링과 제3상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 볼록비드부를 가진 1차풀리반제품을 제3스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와;

상기 볼록비드부를 제5가압롤러에 의해 가압하여 평탄비드부를 형성하는 단계와; 그리고,

상기 평탄비드부를 제6가압롤러에 의해 가압하여 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품을 만드는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 성형방법.
중앙에 구멍이 형성된 판소재를 제1성형장치의 제1스핀들과 함께 회전하도록 제1스핀들 상단 둘레로 설치된 지지블록과 상기 지지블록 둘레로 설치된 지지링에 의해 안치하고, 상기 판소재의 구멍 가장자리를 제1성형장치의 제1지지핀 하단에 설치된 제1상부맨드렐링에 의해 고정하는 단계와;

상기 제1스핀들에 의해 회전하는 판소재의 상면을 제1가압롤러에 의해 안쪽으로 두께를 줄이면서 가압하여 제1상부맨드렐링의 둘레로 드로잉시켜 내부허브를 형성하는 단계와;

상기 내부허브 외측 영역을 제2성형장치의 제2스핀들 상단에 설치된 제2하부맨드렐링과 제2상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 판소재를 제2스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와;

상기 제2스핀들의 회전에 따라 회전하는 판소재의 가장자리를 제3가압롤러에 의해 가압하여 볼록비드부를 형성하는 단계와; 그리고,

상기 볼록비드부를 내부허브가 형성된 방향으로 제4가압롤러에 의해 평활하게 가압하여 외부허브형성부를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품을 만드는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀리 성형방법.
제 3 항에 있어서,

상기 볼록비드부는 제3가압롤러의 외주면에 형성되는 환형홈에 의해 형성되고, 상기 외부허브형성부는 제4가압롤러의 외주면에 형성되는 단에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 풀리 성형방법.
제 4 항에 있어서,

상기 내부허브 및 외부허브형성부 사이의 영역을 제3성형장치의 제3스핀들 상단 둘레로 설치된 제3하부맨드렐링과 제3상부맨드렐링과의 사이에 협지하여 1차풀리반제품을 제3스핀들에 따라 회전가능하게 고정하는 단계와;

상기 제3스핀들의 회전에 따라 회전하는 1차풀리반제품의 외부허브형성부를 제5가압롤러에 의해 평탄하게 가압하여 외부허브를 형성하는 단계와, 그리고,

상기 외부허브의 외주면을 제6가압롤러에 의해 가압하여 제3하부맨드렐링의 외주면 및 단턱과 제5가압롤러와의 사이의 공간에서 외부허브의 형상을 완성하고동시에 외주면에 홈을 형성함으로써 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품을 만드는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀리 성형방법.
제 5 항에 있어서,

상기 외부허브는 상기 제3하부맨드렐링의 외부허브와 접촉하는 외주면 하단에 형성된 단턱에 의해 완성됨을 특징으로 하는 풀리 성형방법.
중앙에 구멍이 형성된 판소재를 동일한 방향으로 형성된 내/외부허브를 가진 1차풀리반제품으로 성형하기 위한 풀리 성형장치로서:

중앙에 회전가능하게 설치되는 제1스핀들, 상기 제1스핀들의 내부에 승강가능하게 설치되어 상기 판소재의 구멍을 안내하여 판소재를 정해진 위치에 안착시키는 제1센터링핀, 상기 제1스핀들의 상단 둘레로 설치되는 지지블록 및 상기 지지블록의 상면에 놓이는 판소재의 가장자리를 지지하도록 상기 지지블록 둘레로 설치되는 지지링을 구비하여, 상기 제1스핀들의 회전에 따라 판소재를 회전시키는 제1회전장치와;

상기 제1회전장치의 상부에 승강 및 회전가능하게 설치되는 제1지지핀 및 상기 제1지지핀의 하단에 설치되어 상기 판소재의 구멍을 통해 제1센터링핀의 상단을 누름과 동시에 하단 외주면에 형성된 단턱으로 판소재의 구멍 가장자리를 눌러 판소재를 고정하는 제1상부맨드렐링을 구비하는 제1지지장치와;

상기 제1지지핀 둘레로 승강가능하게 설치되어 판소재중 성형된 내부허브 외측 영역을 지지하는 탠덤실린더링을 구비하는 제2지지장치와;

상기 판소재의 상면을 안쪽으로 가압하여 제1상부맨드렐링의 둘레로 내부허브를 드로잉 성형하는 제1가압롤러를 구비하는 제1프레싱수단과; 그리고,

상기 판소재의 상면을 탠덤실린더링쪽으로 가압하여 탠덤실린더링의 둘레로 외부허브를 드로잉 성형함으로써 1차풀리반제품을 완성하는 제2가압롤러를 구비하는 제2프레싱수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
내/외부허브가 형성된 1차풀리반제품을, 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 형성하기 위한 볼록비드부를 가지도록 성형하기 위한 풀리 성형장치로서:

중앙에 회전가능하게 설치되는 제2스핀들, 상기 제2스핀들의 상단에 설치되고 1차풀리반제품의 내/외부허브 사이의 영역에 삽입되는 환형의 돌출부가 상면에 형성된 제2하부맨드렐링 및 상기 제2하부맨드렐링의 내부에 승강가능하게 설치되어 1차풀리반제품의 안착 및 이탈을 안내하는 제2이젝팅핀을 구비하여, 상기 제2스핀들의 회전에 따라 1차풀리반제품을 회전시키는 제2회전장치와;

상기 제2회전장치의 상부에 승강 및 회전가능하게 설치되고, 하단에 상기 1차풀리반제품의 상면중 외부허브 안쪽 영역을 눌러 1차풀리반제품을 고정하는 제2상부맨드렐링을 구비하는 제3지지장치와; 그리고,

상기 1차풀리반제품의 가장자리를 안쪽으로 단계적으로 가압하여 볼록비드부를 형성하는 제3가압롤러 및 제4가압롤러를 차례로 구비하는 제3프레싱수단 및 제4프레싱수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제3가압롤러의 외주면에는 살을 모으기 위한 환형홈이 형성되고, 상기 제4가압롤러의 외주면에도 볼록비드부를 형성하기 위한 환형홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
외주면에 볼록비드부가 형성된 1차풀리반제품을 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품으로 성형하기 위한풀리 성형장치로서:

중앙에 회전가능하게 설치되는 제3스핀들, 상기 제3스핀들의 상단에 설치되고 1차풀리반제품의 내/외부허브 사이의 영역에 삽입되는 환형의 돌출부가 상면에 형성된 제3하부맨드렐링 및 상기 제3하부맨드렐링의 내부에 승강가능하게 설치되어 1차풀리반제품의 안착 및 이탈을 안내하는 제3이젝팅핀을 구비하여, 상기 제3스핀들의 회전에 따라 1차풀리반제품을 회전시키는 제3회전장치와;

상기 제3회전장치의 상부에 승강 및 회전가능하게 설치되고, 상기 1차풀리반제품의 상면중 외부허브 안쪽 영역을 눌러 1차풀리반제품을 고정하고 하단 외주면에 단이 형성된 제3상부맨드렐링을 하단에 구비하며, 상기 제3상부맨드렐링의 내부에 승강가능하게 설치되어 2차풀리반제품의 완성후 2차풀리반제품과 제3상부맨드렐링을 분리시키는 제4이젝팅핀이 설치된 제4지지장치와;

상기 1차풀리반제품의 가장자리를 형성하는 볼록비드부를 상기 제3상부맨드렐링의 단쪽으로 가압하여 평탄비드부를 형성하는 제5가압롤러를 구비하는 제5프레싱수단과; 그리고,

상기 평탄비드부의 외주면을 가압하여 외주면에 홈이 형성된 V-프로파일형성부를 가진 2차풀리반제품을 완성하는 제6가압롤러를 구비하는 제6프레싱수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
제 10 항에 있어서,

상기 제5가압롤러 및 제6가압롤러의 각각의 외주면중 상기 제3상부맨드렐링의 단과 대응하는 영역에는 단이 각각 형성되고, 상기 제6가압롤러의 단에는 상기 홈을 형성하기 위한 환형의 비드가 돌출형성되어 있는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
제 10 항에 있어서,

상기 1차풀리반제품의 저면중 외부허브의 외측 영역을 지지하도록 제3하부맨드렐링의 둘레로 외부지지링이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제5가압롤러의 외주면은 평탄면으로 형성되고, 제6가압롤러의 외주면에는 상기 홈을 형성하기 위한 환형의 비드가 돌출형성되어 있는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제3하부맨드렐링의 외부허브와 접촉하는 외주면 하단에는 단턱이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 풀리 성형장치.