(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2017년07월04일
(11) 등록번호 10-1753536
(24) 등록일자 2017년06월27일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B23K 37/04 (2006.01) B23K 37/00 (2006.01)
B23K 37/053 (2006.01) B23Q 11/12 (2006.01)
B23Q 3/06 (2006.01)
(52) CPC특허분류
B23K 37/04 (2013.01)
B23K 37/003 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2016-0139167
(22) 출원일자 2016년10월25일
심사청구일자 2016년10월25일
(56) 선행기술조사문헌
KR100538317 B1*
KR200453482 Y1*
KR2019910004107 U*
US04033210 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
오정식
부산광역시 북구 화명신도시로 219 ,103동1003
호(금곡동,화명뜨란채아파트)
(72) 발명자
오정식
부산광역시 북구 화명신도시로 219 ,103동1003
호(금곡동,화명뜨란채아파트)
(74) 대리인
배가진
전체 청구항 수 : 총 1 항 심사관 : 이성섭
(54) 발명의 명칭 용접 모재의 열팽창을 완충하고 열방출이 용이한 회전 센터
(57) 요 약
본 발명은 각종 롤러를 용접 모재로 하여 용접을 수행할 때 상기 용접 모재의 일측을 회전 지지함과 동시에 열팽
창에 의해 롤러 부재가 늘어나면서 가해지는 하중을 상쇄 또는 완충시키고 용접시 전달된 열을 용이하게 방출시
킴으로써, 용접 모재의 일측을 회전 지지하는 회전 센터의 내구성을 높일 뿐만 아니라 용접 품질을 향상시킬 수
(뒷면에 계속)
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1753536
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있는 용접 모재의 열팽창을 완충하고 열방출이 용이한 회전 센터를 개시한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 회전 센터는 제1커버(10)의 중공부(12) 외주면을 따라 축방향으로 형성되면서 제1커
버(10)의 타측면까지 연장된 다수의 방열홈(13) 및 상기 중공부(12)와 연통되면서 제1커버(10)의 내부를 관통하
여 제1커버(10)의 타측면까지 연장된 다수의 제1방열공(14)을 더 구비하고, 제2커버(50)가 상기 제1커버(10)의
타측에 결합되었을 때 상기 방열홈(13)과 연통되는 제2방열공(52)을 제2커버(50)에 다수개 더 구비함으로써, 용
접에 의해 발생된 상기 중공부(12) 내의 열기를 상기 제1방열공(14) 또는 상기 방열홈(13) 및 제2방열공(52)을
통해 외부로 방출시킨다.
(52) CPC특허분류
B23K 37/0538 (2013.01)
B23Q 11/126 (2013.01)
B23Q 3/064 (2013.01)
등록특허 10-1753536
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명 세 서
청구범위
청구항 1
각종 롤러를 용접 모재(W)로 하여 외주면에 육성 용접(hardfacing)을 수행하는 육성 용접 장치에 사용되어 상기
용접 모재(W)의 일측을 회전 지지하는 회전 센터에 있어서,
일측은 원추 형상으로 이루어져 상기 용접 모재(W)의 일측을 지지하고, 타측에는 복수개의 탭구멍(11)이 원주
방향으로 형성되고, 중공부(12)가 타측으로 개구되어 내측에 형성된 제1커버(10)와;
상기 제1커버(10)의 중공부(12) 내부에 다수개로 배치되되 순방향과 역방향을 교대로 하여 적층 배치되는 접시
스프링(20)과;
센터축(31)과 상기 센터축(31)의 일측에 회전가능하게 결합된 헤드(32)를 구비하되, 상기 제1커버(10)가 상기
헤드(32)를 통해 상기 센터축(31)을 중심으로 회전할 수 있으면서 상기 용접 모재(W)가 열팽창할 경우 상기 접
시 스프링(20)을 압축시키며 상기 센터축(31)의 축방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 상기 헤드(32)는 상기 제
1커버(10)의 중공부(12)에 끼워맞춤 결합되는 센터부(30)와;
상기 제1커버(10)의 중공부(12) 내에서 상기 접시 스프링(20)과 헤드(32) 사이의 센터축(31) 상에 배치되는 스
러스트 베어링(40)과;
상기 탭구멍(11)과 대응되는 결합공(51)을 다수개 구비하여 체결수단(B)이 상기 결합공(51)을 통해 상기 탭구
멍(11)에 체결됨으로써 상기 제1커버(10)의 타측에 결합되어 상기 센터부(30)가 상기 중공부(12)에서 이탈되지
않도록 하는 제2커버(50)를; 구비하되,
상기 제1커버(10)는 상기 중공부(12)의 외주면을 따라 축방향으로 형성되면서 제1커버(10)의 타측면까지 연장된
다수의 방열홈(13) 및 상기 중공부(12)와 연통되면서 제1커버(10)의 내부를 관통하여 제1커버(10)의 타측면까지
연장된 다수의 제1방열공(14)을 더 구비하고,
상기 제2커버(50)는 상기 제1커버(10)의 타측에 결합되었을 때 상기 방열홈(13)과 연통되는 제2방열공(52)을 다
수개 더 구비함으로써,
용접 모재(W)의 용접에 의해 발생된 상기 중공부(12) 내의 열기를 상기 제1방열공(14) 또는 상기 방열홈(13) 및
제2방열공(52)을 통해 외부로 방출시키는 것을 특징으로 하는 용접 모재의 열팽창을 완충하고 열방출이 용이한
회전 센터.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 용접 모재의 열팽창을 완충하고 열방출이 용이한 회전 센터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종[0001]
롤러를 용접 모재로 하여 용접을 수행할 때 상기 용접 모재의 일측을 회전 지지함과 동시에 열팽창에 의해 롤러
부재가 늘어나면서 가해지는 하중을 상쇄 또는 완충시킬 수 있고 용접시 전달된 열을 용이하게 방출시킬 수 있
는 회전 센터에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로, 제철소의 제철 설비에 사용되는 각종 롤러에 대해서 롤러의 양측을 지지한 상태로 육성 용접[0002]
(hardfacing)이 많이 수행되고 있는데, 용접 수행시 롤러의 일측은 척에 의해 고정되고 롤러의 타측은 회전 센
터 등을 구비한 심압대(tailstock)와 같은 장비에 의해 지지된다.
한편, 이러한 롤러 용접 작업 수행시 용접 열에 의해 용접 모재가 열팽창할 수 있는데 이러한 용접 모재의 열팽[0003]
창을 감안하지 않고 용접 작업을 수행하게 되면 용접 불량을 초래할 뿐만 아니라 특히 각종 강관 또는 롤러를
용접 모재로 하여 양측에서 지지한 상태에서 용접할 경우에는 열팽창에 의해 상기 용접 모재가 늘어나면서 길이
방향으로 하중을 가하게 되므로 장치 안정성에도 문제를 야기시킨다.
등록특허 10-1753536
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또한, 용접 모재를 회전 지지하는 회전 센터에 용접시 발생된 고열이 그대로 전달되어 장시간 용접을 할 경우[0004]
회전 센터에 악영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 롤러 용접시 용접 모재를 회전 지지하면서 용접 모재에 열팽창이 발생하더라도 용접 품질에 영향을 미[0005]
치지 않도록 하고 장시간 열이 전달되더라고 내구성도 신뢰할 수 있는 회전 센터의 개발이 요구되고 있다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 한국 등록특허 제10-0654398호, 한국 등록실용신안 제20-0453482호 [0006]
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각종 롤러를 용접 모재로 하여 용[0007]
접을 수행할 때 상기 용접 모재의 일측을 회전 지지함과 동시에 열팽창에 의해 롤러 부재가 늘어나면서 가해지
는 하중을 상쇄 또는 완충시키고 용접시 전달된 열을 용이하게 방출시킴으로써, 용접 모재의 일측을 회전 지지
하는 회전 센터의 내구성을 높이고 용접 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 용접 장치의 안정성도 신뢰할 수 있는 용
접 모재의 열팽창을 완충하고 열방출이 용이한 회전 센터를 제공하는 것이다.
과제의 해결 수단
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 용접 모재의 열팽창을 완충하고 열방출이 용이한 회전 센터는 용접[0008]
모재(W)의 일측을 회전 지지하는 회전 센터로서,
일측은 원추 형상으로 이루어져 상기 용접 모재(W)의 일측을 지지하고, 타측에는 복수개의 탭구멍이 원주 방향[0009]
으로 형성되고, 중공부가 타측으로 개구되어 내측에 형성된 제1커버와;
상기 제1커버의 중공부 내부에 다수개로 배치되되 순방향과 역방향을 교대로 하여 적층 배치되는 접시[0010]
스프링과;
센터축과 상기 센터축의 일측에 회전가능하게 결합된 헤드를 구비하되 상기 제1커버가 상기 헤드를 통해 상기[0011]
센터축을 중심으로 회전할 수 있으면서 상기 용접 모재(W)가 열팽창할 경우 상기 접시 스프링을 압축시키며 상
기 센터축의 축방향을 따라 직선 이동할 수 있도록 상기 헤드는 상기 제1커버의 중공부에 끼워맞춤 결합되는 센
터부와;
상기 제1커버의 중공부 내에서 상기 접시 스프링과 헤드 사이의 센터축 상에 배치되는 스러스트 베어링과;[0012]
상기 탭구멍과 대응되는 결합공을 다수개 구비하여 체결수단이 상기 결합공을 통해 상기 탭구멍에 체결됨으로[0013]
써 상기 제1커버의 타측에 결합되어 상기 센터부가 상기 중공부에서 이탈되지 않도록 하는 제2커버를; 구비할
수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 제1커버는 상기 중공부의 외주면을 따라 축방향으로 형성되면서 제1커버[0014]
의 타측면까지 연장된 다수의 방열홈과, 상기 중공부와 연통되면서 제1커버의 내부를 관통하여 제1커버의 타측
면까지 연장된 다수의 제1방열공을 더 구비할 수 있으며, 상기 제2커버는 상기 제1커버의 타측에 결합되었을 때
상기 방열홈과 연통되는 제2방열공을 다수개 더 구비할 수 있다.
본 발명은 용접 모재(W)의 용접에 의해 발생된 상기 중공부 내의 열기를 상기 제1방열공 또는 상기 방열홈 및[0015]
제2방열공을 통해 외부로 방출시키는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 롤러 등의 용접 모재가 열팽창에 의해 늘어나면서 높은 하중이 장치에 가해지더라도 용접 모[0016]
재를 회전 지지하는 회전 센터가 내부에 구비된 접시 스프링을 통해 하중을 상쇄 또는 완충시킴으로써 장치 안
정성을 신뢰하면서 용접 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 용접 품질도 향상시킬 수 있다.
등록특허 10-1753536
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특히, 본 발명에 의하면, 회전 센터 자체에 방열홈 또는 방열공이 형성됨으로써 용접시 전달되는 용접 열을 회[0017]
전 센터 자체적으로 효과적으로 방열시켜 장시간 동안 용접을 수행하더라도 회전 센터의 내구성도 신뢰할 수 있
다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명에 따른 회전 센터가 사용되는 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이[0018]
고,
도 2는 본 발명에 따른 회전 센터의 구성을 설명하는 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 회전 센터의 결합 관계를 설명하는 분해 단면도이고,
도 4a는 본 발명에 따른 회전 센터를 측면에서 바라본 상태를 나타내며, 도 4b는 본 발명에 따른 회전 센터를
후방에서 바라보며 배면도를 나타낸 것이고,
도 5a는 본 발명의 제1커버를 사시도로 나타낸 것이며, 도 5b는 본 발명의 제1커버의 타측면을 설명하기 위해
제1커버의 배면도를 나타낸 것이고,
도 6a는 본 발명에 따른 회전 센터가 가압 수단에 장착된 상태를 설명하는 단면도이고, 도 6b는 용접 모재의 열
팽창으로 인해 본 발명에 따른 회전 센터의 제1커버가 이동한 상태를 설명하는 단면도이며,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 회전 센터에서 열방출이 이루어지는 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명에 따른 회전 센터는 파이프 또는 강관, 바람직하게는 각종 롤러를 용접 모재(W)로 하여 외주면에 용접[0019]
을 수행하는 용접 장치[바람직한 실시예로서, 육성 용접(hardfacing) 장치]에 사용되는 것으로서, 용접 모재의
일측을 회전 지지함과 아울러 용접 열에 따른 열팽창에 의해 롤러 부재 등의 용접 모재(W)가 길이 방향으로 늘
어나면서 가해지는 하중을 상쇄 또는 완충시킬 뿐만 아니라 용접시 전달되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는
구성 요소를 포함한다는 것을 주요 기술적 특징으로 한다.
이하에서, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.[0020]
도 1은 본 발명에 따른 회전 센터가 사용되는 용접 장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 본 발명의 회전 센터[0021]
(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 용접 헤드(H)를 통해 롤러와 같은 용접 모재(W)의 외주면을 용접할 때 심압대
(tailstock)와 같은 가압 수단(T)에 설치되어 용접 모재(W)의 일측을 회전 지지하는 것이다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 용접 모재(W)의 일측은 본 발명의 회전 센터(100)에 지지되고 용접 모재(W)의[0022]
타측은 모터(도시 생략)와 연결된 척(C)에 고정 지지된다. 상기 가압 수단(T)은 회전 센터(100)를 통해 용접 모
재(W)의 일측을 가압할 수 있도록 하는 것으로서, 심압대와 같은 공지의 구성으로 이루어질 수 있다. 따라서,
용접 모재(W)는 상기 가압 수단(T)에 의해 일측이 가압되면서 회전 센터(100)에 회전 지지되고 타측이 척(C)에
고정되어 모터의 구동에 의해 회전하면서 용접 헤드(H)의 이동에 의해 외주면이 용접되게 된다.
용접 모재(W)의 용접 수행시 용접 열에 의해 용접 모재가 길이 방향으로 열팽창하거나 용접 열이 회전 센터[0023]
(100)로 그대로 전달되는데, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 회전 센터(100)는 이하에
서 상술되는 구성을 채택한다.
도 2는 본 발명에 따른 회전 센터의 구성을 설명하는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전 센터의 결합 관[0024]
계를 설명하는 분해 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회전 센터는 제1커버(10),
접시 스프링(20), 센터부(30), 스러스트 베어링(40), 및 제2커버(50)를 포함한다.
본 발명의 제1커버(10)는 다양한 직경을 가진 각종 롤러의 일측을 지지할 수 있도록 그 일측이 원추 형상으로[0025]
이루어지고, 타측 또는 타측면에는 복수개의 탭구멍(11)이 원주 방향으로 일정 간격으로 형성되어 있다. 상기
탭구멍(11)은 내주면에 암나사산이 형성되어 후술할 볼트와 같은 체결수단(B)이 나사 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1커버(10)는 내측 중앙에 일정 깊이로 중공부(12)가 형성되되 상기 중공부(12)는 제1커버(10)의[0026]
타측으로 개구되어 형성된다. 보다 구체적인 실시예로 설명하면, 상기 중공부(12)는 제1커버(10)의 내측에서 타
측으로 개구되어 형성된 일정 크기의 원통 형상의 빈 공간일 수 있다.
등록특허 10-1753536
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본 발명에서, 상기 제1커버(10)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 방열홈(13)과 제1방열공(14)이 형성되는[0027]
데, 이하에서 다시 상술한다.
본 발명의 접시 스프링(20)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1커버(10)의 중공부(12) 내부에 다수개[0028]
로 배치되되 순방향과 역방향을 교대로 하여 적층 배치되는 것으로서, 본 발명에서는 용접 모재(W)가 길이 방향
으로 열팽창하면 상기 제1커버(10)가 축 방향으로 이동하게 되어 접시 스프링(20)이 압축되면서 용접 모재(W)의
열팽창을 완충하게 된다.
본 발명의 센터부(30)는 센터축(31)과 상기 센터축(31)의 일측에 회전가능하게 결합된 헤드(32)를 구비하는데,[0029]
상기 헤드(32)는 상기 센터축(31) 상에 설치되는 공지의 베어링(32R)[일 실시예로서, 공지의 레이디얼 볼 베어
링]을 통해 상기 센터축(31) 상을 회전할 수 있다. 상기 센터축(31)과 헤드(32)의 결합 관계는 상기 헤드(32)를
상기 센터축(31) 상에서 회전 가능하게 하는 모든 공지의 기술이 채택될 수 있다.
또한, 상기 센터부(30)의 헤드(32)는 상기 제1커버(10)의 중공부(12)에 끼워맞춤 결합되되, 상기 제1커버(10)가[0030]
상기 헤드(32)를 통해 상기 센터축(31)을 중심으로 해서 회전할 수 있도록 함과 아울러 용접 모재(W)가 열팽창
되어 길이 방향으로 늘어날 경우 상기 제1커버(10)가 상기 접시 스프링(20)을 압축시키면서 상기 센터축(31)의
축방향으로 직선 이동할 수 있도록 상기 헤드(32)가 소정의 공차를 가지며 상기 제1커버(10)의 중공부(12)에 끼
워맞춤 결합되게 된다. 바람직한 실시예로서, 상기 중공부(12)와 헤드(32)의 결합은 헐거운 끼워맞춤 결합일 수
있다.
본 발명의 스러스트 베어링(40)은 상기 제1커버(10)의 중공부(12) 내에서 상기 접시 스프링(20)과 헤드(32) 사[0031]
이의 센터축(31) 상에 배치되어 축 방향 하중을 지지하는 것으로서, 바람직하게는 공지의 스러스트 볼 베어링일
수 있다. 마찬가지로, 상기 스러스트 베어링(40)도 상기 제1커버(10)의 중공부(12) 내에 헐거운 끼워맞춤 결합
되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2커버(50)는 상기 제1커버(10)의 탭구멍(11)과 대응되는 결합공(51)을 다수개 구비하여 체결수단[0032]
(B)이 상기 결합공(51)을 통해 상기 탭구멍(11)에 체결됨으로써 상기 제1커버(10)의 타측에 결합되어 상기 센터
부(30)가 상기 중공부(12)에서 이탈되지 않도록 하는 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1커버(10)의 중공부(12)에 접시 스프링(20)을 적층 배치시키고 스러스[0033]
트 베어링(40)을 센터축(31) 상에 장착시킨 상태에서 상기 헤드(32)를 상기 중공부(12)에 끼워맞춤 결합시킨 후
상기 제1커버(10)의 타측에 상기 제2커버(50)를 배치시킨 다음 볼트와 같은 체결수단(B)을 제2커버(50)에 관통
형성된 결합공(51)을 통해 제1커버(10)의 타측면에 형성된 복수개의 탭구멍(11)[내주면에 암나사산이 형성됨]에
체결(나사 결합)시킴으로써 상기 제2커버(50)가 고정 설치될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하며, 제1커버(10)와 제2커버(50)의 결합 관계를 다시 설명하면, 바람직한 일 실시예로서[0034]
상기 제2커버(50)는 도시된 바와 같이 링 형상으로 이루어져 원주 방향을 따라 일정 간격으로 관통 형성된 결합
공(51)을 구비하는데, 상기 결합공(51)은 상기 제1커버(10)의 탭구멍(11)의 갯수와 대응되는 갯수 만큼 관통 형
성된다. 따라서, 상기 제2커버(50)는 센터축(31)이 중앙 부위를 관통한 상태에서 상기 결합공(51)에 볼트(B)를
삽입시킨 다음 상기 탭구멍(11)에 나사 결합시킴으로써 제1커버(10)의 타측면에 배치된다.
본 발명은 상기 제1커버(10)에 전달되는 용접 열 또는 상기 제1커버(10)의 중공부(12) 내의 열기를 외부로 방출[0035]
시키기 위해 상기 중공부(12)의 외주에 형성된 방열홈(13)과 연통되는 제2방열공(52)이 상기 제2커버(50)에 관
통 형성된다. 상기 제2방열공(52)은 상기 제2커버(50)에서 상기 결합공(51)의 내측에 형성되는 것이
바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 제1커버(10)는 상기 중공부(12)의 외주면을 따라 축방향으로 형성되면서[0036]
제1커버(10)의 타측면까지 연장된 다수의 방열홈(13) 및 상기 중공부(12)와 연통되면서 제1커버(10)의 내부를
관통하여 제1커버(10)의 타측면까지 연장된 다수의 제1방열공(14)을 더 구비한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하며 방열홈(13)과 제1방열공(14)을 보다 상세히 설명하면, 상기 방열홈(13)은 중공부[0037]
(12)의 외주면에[또는 중공부(12)의 외주면 외측으로] 축 방향으로 길게 형성된 홈 형태를 이루는 것으로서 상
기 중공부(12)의 내측에서[바람직하게는 접시 스프링(20)이 배치된 중공부(12)의 내측 공간에서부터] 제1커버
(10)의 타측면까지 연장되어 형성된다. 상기 방열홈(13)은 상기 중공부(12)의 외주면에 원주 방향을 따라 일정
간격으로 다수개 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 방열홈(13)은 제1커버(10)에 제2커버(50)가 결합되었을 때 제2방열공(52)과 연통됨으로써,[0038]
등록특허 10-1753536
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중공부(12)의 내측 공간이 상기 방열홈(13)과 제2방열공(52)을 통해 외부와 연통되어 중공부(12) 내측의 열기가
외부로 빠져나거나 외부 공기가 중공부(12)의 내측으로 유입될 수 있다.
상기 제1방열공(14)은 상기 중공부(12)의 내측[바람직하게는 접시 스프링(20)이 배치된 중공부(12)의 내측]에서[0039]
상기 중공부(12)와 연통되면서 상기 제1커버(10)의 내부를 관통하여[바람직하게는 중공부(12)에서 사선 방향으
로 제1커버(10)의 내부를 관통하여] 제1커버(10)의 타측면까지 연장되어 관통 형성되는 것으로서, 중공부(12)의
내측이 외부와 바로 연통되어 중공부(12) 내측의 열기가 바로 외부로 빠져나거나 외부 공기가 중공부(12)의 내
측으로 바로 유입되도록 하는 것이다. 즉, 밀폐된 중공부(12) 내측 공간이 상기 방열홈(13)과 제1방열공(14)을
통해 외부와 연통되는 것이다.
상기 제1방열공(14)은 상기 방열홈(13)의 외측으로 원주 방향을 따라 일정 간격으로 다수개 형성되는 것이 바람[0040]
직하며, 또한 일 실시예로서, 상기 방열홈(13)과도 연통되어 형성될 수도 있다.
이제, 도 6a 및 도 6b를 참조하면서 용접 모재(W)가 열팽창할 경우 제1커버(10)와 센터부(30)의 결합 상태를[0041]
보다 상세히 설명한다.
도 6a는 용접 모재(W)의 열팽창이 일어나지 않았을 때의 제1커버(10)와 센터부(30)의 결합 상태를 설명하는 단[0042]
면도이고, 도 6b는 용접 모재의 열팽창으로 인해 본 발명에 따른 제1커버(10)가 이동한 상태를 설명하는 단면도
이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 제1커버(10)의 중공부(12)에 끼워맞춤 결합된 센터부(30)의 헤드(32)의 일측[0043]
단부는 스러스트 베어링(40)과 맞닿고, 상기 스러스트 베어링(40)은 상기 접시 스프링(20)과 맞닿으며, 상기 센
터축(31)의 일측은 접시 스프링(20)의 중공 부위에 배치된다. 또한, 상기 제1커버(10)와 센터부(30) 간의 분리
또는 이탈을 방지하기 위해 제1커버(10)의 타측에 제2커버(50)가 체결되어 있다.
상기한 바와 같이, 상기 센터부(30)의 헤드(32)는 센터축(31) 상에서 회전할 수 있고 상기 제1커버(10)의 중공[0044]
부(12)에 끼워맞춤 결합되므로, 상기 제1커버(10)는 상기 헤드(32)를 통해 센터축(31)을 중심으로 회전할 수 있
다. 따라서, 척(C)에 타측이 고정 지지된 용접 모재(W)가 회전할 때 용접 모재(W)의 일측을 가압 지지하는 제1
커버(10)도 같이 회전할 수 있다.
한편, 용접 모재(W)가 열팽창에 의해 길이 방향으로 늘어나면 용접 모재(W)의 일측을 지지하는 제1커버(10)에[0045]
길이 방향(또는 센터축 방향)으로 하중을 가하게 되는데 이 때의 제1커버(10)와 센터부(30)의 결합 상태를 도
6b에 도시하였는 바, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제1커버(10)가 가압 수단(T)측을 향해 센터축(31)의 축방
향을 따라 직선 이동하면서 접시 스프링(20)을 압축시키는 상태가 된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 센터부(30)의 센터축(31)은 가압 수단(T)에 고정 결합되고 상기 센터부(30)의 헤드[0046]
(32)는 소정의 공차를 가지며 상기 중공부(12)에 끼워맞춤 결합되어 있으므로, 용접 모재(W)의 길이 방향 하중
(또는 축 방향 하중)이 가해지면 상기 스러스트 베어링(40)이 축 방향 하중을 지지하면서 상기 제1커버(10)가
센터축(31)의 축방향을 따라 헤드(32) 상에서 가압 수단(T)측으로 밀리면서 직선 이동하게 되고 그 결과, 제1커
버(10)의 중공부(12)에 배치된 접시 스프링(20)이 압축되게 된다.
따라서, 롤러와 같은 용접 모재(W)가 열팽창에 의해 길이 방향으로 늘어나면서 하중이 발생하더라도 상기 스러[0047]
스트 베어링(40)이 축 방향 하중을 지지하면서 상기 제1커버(10)에 배치된 접시 스프링(20)이 압축됨에 따라 열
팽창에 의한 하중을 상쇄 또는 완충시킴으로써 용접 장치에 직접적으로 하중이 전달되는 일이 없다.
이제, 도 7a 및 도 7b를 참조하며, 용접시 전달된 열을 본 발명의 회전 센터가 방출하는 과정을 설명한다.[0048]
도 7a는 용접 모재(W)의 열팽창이 일어나지 않았을 때의 제1커버(10)에서 열을 방출하는 과정(또는 상태)을 설[0049]
명하는 단면도이고, 도 6b는 용접 모재(W)의 열팽창이 일어났을 때의 제1커버(10)에서 열을 방출하는 과정(또는
상태)을 설명하는 단면도이다.
용접시 매우 높은 고열이 회전 센터에 장시간 전달되면 회전 센터의 내구성에 악영향을 미친다. 특히, 본 발명[0050]
에 따른 회전 센터(100)는 중공부(12)를 가져 용접시 밀폐된 중공부(12) 내부 공간에 고온의 열기가 차게 되므
로 이러한 열기를 외부로 방출시키는 것이 회전 센터의 온도를 낮추는데 매우 중요한 작용을 한다.
따라서, 본 발명은 상술한 방열홈(13)과 제1방열공(14)을 제1커버에 형성하고, 제2방열공(52)을 제2커버에 형성[0051]
하여 밀폐된 중공부(12) 내부 공간을 외부와 연통시키는 것이다.
도 7a 및 도 7b에서 붉은 색 화살표를 참조하며 열방출 과정을 상술하면, 용접이 수행되는 동안 중공부(12) 내[0052]
등록특허 10-1753536
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부 공간에 용접시 전달된 고온의 열기가 존재하게 되는데(또는 갇히게 되는데), 이 열기는 중공부(12)의 외주면
에 다수개로 형성된 방열홈(13)을 통해 축 방향으로 유동하여 제2방열공(52)을 통해 외부로 방출됨과 동시에,
제1커버(10)의 내부를 관통하면서 중공부(12)의 내부 공간과 외부를 직접 연통시키는 다수개의 제1방열공(14)을
통해 외부로 방출된다.
이와 같이, 제1커버(10)의 중공부(12) 내부 공간을 외부와 연통시키면 회전 센터의 열방출이 매우 효과적으로[0053]
이루어져 용접시 회전 센터의 온도를 현저히 낮추게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 그 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 한도[0054]
내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다. 따라서,
상기 내용은 하기 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
부호의 설명
10: 제1커버, 11: 탭구멍, 12: 중공부,[0055]
13: 방열홈, 14: 제1방열공,
20: 접시 스프링,
30: 센터부, 31: 센터축, 32: 헤드,
40: 스러스트 베어링,
50: 제2커버, 51: 결합공, 52: 제2방열공,
W: 용접 모재, H: 용접 헤드, B: 체결 수단,
T: 가압 수단.
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도면
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도면3
도면4a
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