KR101018249B1

KR101018249B1 - 스핀들

Info

Publication number: KR101018249B1
Application number: KR1020080064052A
Authority: KR
Inventors: 주재호; 손기주; 이병욱
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2011-03-04
Also published as: KR20100003977A

Abstract

본 발명은 스핀들에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들은 구동원과 피구동원 사이에 연결되는 몸체(20); 및 일측은 상기 몸체(20)에 포함되는 지지부재(22)를 관통하며 상기 지지부재(22)에 고정된 연결부재(21)에 연결되고 타측은 상기 피구동원에 연결되며 일측 외주면에 복수개의 제1돌기(32)가 형성된 회전력전달부재(31); 일측은 상기 지지부재(22)에 고정되며 타측은 상기 복수개의 제1돌기(32) 사이에 위치할 수 있도록 복수개의 제2돌기(34)가 형성된 충격흡수보조부재(33); 및 미리 비틀어진 상기 회전력전달부재(31)가 탄성 복원되지 않도록 상기 제1돌기(32)와 상기 제2돌기(34) 사이에 끼워지는 간극부재(35); 를 포함하여 상기 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어져 있도록 하여서 피구동원에서 발생하는 충격을 흡수하면서 회전력을 전달하는 충격흡수수단(30); 을 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 압연롤과 같은 피구동원에 압연소재가 인입되는 등에 의해서 발생하는 충격을 구동모터와 같은 구동원이나 동력전달장치에 전달되지 않도록 흡수할 수 있고, 이에 따라 피구동원에 발생한 충격에 의해서 구동원이나 동력전달장치의 구성부품이 파손되지 않도록 할 수 있으며, 또한 피구동원에 발생한 충격에 의해서 생산공정을 중단할 필요가 없기 때문에 생산성이 향상될 수 있다.

스핀들, 구동원, 피구동원, 압연기, 압연롤, 충격흡수

Description

스핀들{Spindle}

본 발명은 피구동원과 구동원 사이에 연결되어 회전력을 전달하는 스핀들에 관한 것이다.

도1에 도시된 바와 같이 압연기(1)에는 한 쌍 이상의 압연롤(2)이 백업롤(3)에 의해서 지지되어 서로 마주보면서 회전하도록 구성되어 있다. 이러한 압연롤(2)은 구동모터(8)의 회전구동에 의해서 회전하게 된다. 구동모터(8)의 회전력을 압연롤(2)에 전달할 수 있도록 도시된 바와 같이 압연롤(2)과 구동모터(8) 사이에는 스핀들(100)과 피니언 스탠드(4), 리딩 스핀들(5), 감속기(6) 및 플랜지 커플링(7)이 연결되어 있다. 따라서, 구동모터(8)에 의해서 발생한 회전력은 먼저 플랜지 커플링(7)을 거쳐 감속기(6)에서 필요한 회전수로 감속된 후 리딩 스핀들(5)로 전달된다. 리딩 스핀들(5)에 전달된 회전력은 피니언 스탠드(4)에서 상하부 피니언(도시되지 않음)에 의해서 분할되며 상하부 피니언에 각각 연결된 스핀들(100)에 의해서 각각의 압연롤(2)에 전달된다.

압연롤(2)에 연결된 스핀들(100)은 도2a에 도시된 바와 같이 중공인 동력전달부재(200)와 이의 양 단부에 고정된 연결부재(210)로 이루어져 있다. 스핀 들(100)의 연결부재(210)는 도2b에 도시된 바와 같이 허브(310)에 연결되고 허브(310)는 슬리브(320)에 연결되며 슬리브(320)는 어댑터(330)에 연결된다. 어댑터(330)는 도1에 도시된 압연롤(2)과 피니언 스탠드(4)에 각각 구비되어 있어서 스핀들(100)이 압연롤(2)과 피니언 스탠드(4) 사이에 연결될 수 있게 된다.

압연소재(9)는 전술된 바와 같이 회전되는 각 압연롤(2) 사이에 인입되면서 압연된다. 압연소재(9)가 압연롤(2) 사이에 인입되는 초기에는 압연소재(9)의 인입충격에 의해서 각 압연롤(2)의 회전방향으로 압연롤(2)에 충격이 발생하게 된다. 그리고, 이러한 충격은 스핀들(100)과 피니언 스탠드(4), 리딩 스핀들(5), 감속기(6), 플랜지 커플링(7)을 거쳐 결국에는 구동모터(8)까지 전달된다. 한편, 근래에는 높은 강도와 광폭 등의 특성을 가지는 고급강을 생산하는 추세이기 때문에 압연소재(9)가 압연롤(2) 사이에 인입되는 초기에 큰 충격이 발생하게 된다. 이러한 충격에 의해서 전술된 스핀들(100)이나 피니언 스탠드(4), 리딩 스핀들(5), 감속기(6), 플랜지 커플링(7)의 구성부품이 파손된다는 문제점이 있었다. 또한, 구동모터(8)도 과부하로 인한 과열과 절연파괴 등으로 조기열화(早期劣化)될 수 있다는 문제점이 있었다.

이를 방지하고자 구동모터(8)에 연결된 플랜지 커플링(7) 내에 쉐어핀(도시되지 않음)을 연결하여 소정의 충격이 가해지면 쉐어핀이 파단되도록 하여서 압연롤(2) 사이에 압연소재(9)가 인입되어 발생하는 충격이 구동모터(8)에 전달되지 않도록 하였었다. 그러나, 쉐어핀이 파단되면 구동모터(8)의 회전력이 압연롤(2)에 전달되지 않기 때문에 압연공정이 중단되므로 압연공정을 진행하기 위해서는 파단 된 쉐어핀을 다른 쉐어핀으로 교체하여만 하였다. 따라서, 압연공정의 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다. 또한, 전술된 바와 같이 근래에는 압연소재(9)의 인입에 의해서 압연롤(2)에 발생하는 충격이 커서 쉐어핀의 파단이 빈번하게 발생하여 압연공정의 생산성을 더욱 저하시킨다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 압연롤 등과 같은 피구동원에서 발생하는 충격에 의해서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 일 목적은 피구동원에서 발생하는 충격을 피구동원에 연결된 스핀들에서 흡수할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 피구동원에 연결된 스핀들에서 피구동원에서 발생하는 충격을 흡수하여 회전력을 전달하는 다른 동력전달장치 또는 회전력을 발생시키는 구동원의 부속품이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 피구동원에서 발생된 충격에 의해서 생산공정이 중단되지 않도록 하여 생산공정의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 스핀들은 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명은 기본적으로 피구동원에 연결된 스핀들에 비틀어짐에 의해서 충격을 흡수할 수 있는 회전력전달부재를 사용하여 압연롤 등과 같은 피구동원에 발생한 충격을 흡수할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 스핀들은 구동원과 피구동원 사이에 연결되는 몸체; 및 일측은 상기 몸체에 포함되는 지지부재를 관통하며 상기 지지부재에 고정된 연결부재에 연결되고 타측은 상기 피구동원에 연결되며 일측 외주면에 복수개의 제1돌기가 형성된 회전력전달부재; 일측은 상기 지지부재에 고정되며 타측은 상기 복수개의 제1돌기 사이에 위치할 수 있도록 복수개의 제2돌기가 형성된 충격흡수보조부재; 및 미리 비틀어진 상기 회전력전달부재가 탄성 복원되지 않도록 상기 제1돌기와 상기 제2돌기 사이에 끼워지는 간극부재; 를 포함하여 상기 회전력전달부재가 미리 비틀어져 있도록 하여서 피구동원에서 발생하는 충격을 흡수하면서 회전력을 전달하는 충격흡수수단; 을 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 구동원은 압연기에 구비된 구동모터이고 상기 피구동원은 압연롤이어서 압연롤에 압연소재가 인입할 때 발생하는 충격을 흡수할 수 있다.

삭제

한편, 상기 충격흡수수단은 미리 비틀어진 회전력전달부재에 의해서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 피구동원에 발생한 경우 회전력전달부재가 더 비틀려서 충격을 흡수할 수 있도록 제1돌기와 제2돌기 사이에 간극이 존재하도록 구성될 수도 있다. 또한, 상기 충격흡수수단은 간극의 크기를 조절할 수 있도록 제1돌기와 제2돌기 사이에 끼워지는 간극조절부재를 더 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 충격흡수수단은 회전력전달부재가 비틀려서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 피구동원에 발생한 경우 제1돌기가 제2돌기 또는 제1돌기와 제2돌기 사이에 끼워지는 간극조절부재에 닿아서 충격흡수보조부재를 통해 지지부재에 충격을 전달할 수도 있다. 이에 더하여, 상기 충격흡수수단은 제1돌기와 제2돌기를 감싸며 제2돌기의 일측에 고정되는 고정부재를 더 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 몸체는 일측이 구동원과 연결되는 상기 연결부재; 및 일측은 상기 연결부재에 고정되고 중공인 상기 지지부재; 를 포함할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 압연롤 등과 같은 피구동원에 압연소재가 인입되는 등에 의해서 발생하는 충격을 구동모터 등과 같은 구동원이나 다른 동력전달장치에 전달되지 않도록 흡수할 수 있다.

따라서, 피구동원에 발생한 충격에 의해서 구동원이나 동력전달장치의 구성부품이 파손되지 않도록 할 수 있다.

그리고, 피구동원에 발생한 충격에 의해서 생산공정을 중단할 필요가 없기 때문에 생산성이 향상될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하, 본 발명의 실시예들와 관련된 스핀들에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명 의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 피구동원에 연결된 스핀들에 비틀어짐에 의해서 충격을 흡수할 수 있는 회전력전달부재를 사용하여 압연롤 등과 같은 피구동원에 발생한 충격을 흡수할 수 있도록 하는 것을 기초로 한다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 스핀들은 구동원과 피구동원 사이에 연결되는 몸체(20)와 몸체(20)와 연계하여 피구동원에서 발생하는 충격을 비틀림을 통해 흡수하면서 회전력을 전달하도록 구성된 충격흡수수단(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에서 구동원은 도1에 도시된 압연기(1)에 구비된 구동모터(8)를 예로 하고 피구동원은 압연기(1)에 구비된 압연롤(2)을 예로 하여 압연롤(2)에 압연소재(9)가 인입할 때 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 구성하였다. 그러나, 구동원과 피구동원은 본 실시예에서와 같이 압연기(1)에 구비된 구동모터(8)나 압연롤(2)에 한정되지 않고 회전력을 제공하는 구동원과 구동원에 연결되어 회전하는 피구동원이라면, 예컨대 공작기계에 구비된 모터와 회전축 등 어떠한 것이라도 가 능하다.

도3과 도4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 몸체(20)는 일측이 구동원과 연결되는 연결부재(21)와 일측은 연결부재(21)에 고정되고 중공인 지지부재(22)를 포함한다. 연결부재(21)에는 도시된 바와 같이 일측에 스플라인 키(spline key;K)가 형성되어 있어서 이에 맞물릴 수 있는 스플라인 키홈(도시되지 않음)이 형성된 도1에 도시된 허브(310) 등에 끼워져서 연결된다. 이러한 연결형태는 일실시예에 불과하며 다른 방법으로 연결될 수도 있다. 연결부재(21)의 타측에는 도시된 바와 같이 중공인 지지부재(22)가 용접 등의 방법으로 고정된다.

본 발명에 따른 스핀들의 충격흡수수단(30)은 피구동원에서 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 몸체(20)의 내부에 삽입되어 고정되는 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어져 있도록 구성될 수 있다. 회전력전달부재(31)는, 예컨대 도1에 도시된 바와 같은 구동모터(8)의 정격토크에 상당한 정도로 미리 비틀어질 수 있다. 한편, 회전력전달부재(31)는 토션 바(Torsion Bar)로 구성될 수 있다.

도3과 도4에는 이러한 충격흡수수단(30)의 일실시예의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 충격흡수수단(30)은 몸체(20)에 포함되는 중공인 지지부재(22)를 관통하며 지지부재(22)의 일측에 고정된 연결부재(21)에 연결되는 회전력전달부재(31)를 포함할 수 있다. 연결부재(21)의 일측에는 도시된 바와 같이 스플라인 키홈(H)이 형성될 수 있고 이에 연결되는 회전력전달부재(31)에는 도시된 바와 같이 스플라인 키(K)가 형성될 수 있다. 이 경우, 회전력전달부재(31)에 형성 된 스플라인 키(K)가 연결부재(21)의 스플라인 키홈(H)에 끼워져서 회전력전달부재(31)가 연결부재(21)에 연결된다. 회전력전달부재(31)가 연결부재(21)에 연결되는 방법은 도시된 바와 같이 스플라인 키(K)와 스플라인 키홈(H) 이외에도 연결부재(21)에 육각홈이 형성되고 회전력전달부재(31)의 일측이 육각홈에 끼워질 수 있도록 육각기둥 형태로 되어 있는 등 회전력전달부재(31)를 연결부재(21)에 연결시킬 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다. 회전력전달부재(31)에는 도시된 바와 같이 일측 외주면에 복수개의 제1돌기(32)가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 충격흡수수단(30)은 도시된 바와 같이 연결부재(21)가 고정된 지지부재(22)의 반대편에 고정되는 충격흡수보조부재(33)를 포함할 수 있다. 충격흡수보조부재(33)에는 도시된 바와 같이 회전력전달부재(31)에 형성된 복수개의 제1돌기(32) 사이에 위치할 수 있는 제2돌기(34)가 형성될 수 있다. 즉, 지지부재(22)의 일측에 연결부재(21)를 고정시키고 이의 반대편에 충격흡수보조부재(33)를 고정한 상태에서, 회전력전달부재(31)가 충격흡수보조부재(33)와 지지부재(22)를 관통하여 전술된 바와 같이 연결부재(21)에 연결되도록 하면, 도5의 단면도에서와 같이 충격흡수보조부재(33)에 형성된 복수개의 제2돌기(34) 사이에 회전력전달부재(31)에 형성된 복수개의 제1돌기(32)가 위치할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 충격흡수수단(30)은 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 미리 비틀어진 회전력전달부재(31)가 탄성 복원되지 않도록 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 끼워지는 간극부재(35)를 포함할 수 있다. 도5 에 잘 도시된 바와 같이 제1돌기(32)와 제2돌기(34)는 서로 맞물려서 끼워지는 형태가 아니라 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 어느 정도의 간극이 있게 된다. 이에 의해서, 회전력전달부재(31)를 미리 비틀 수 있다. 도5와 도6a에는 회전력전달부재(31)를 미리 비트는 방법이 잘 도시되어 있다. 즉, 전술된 바와 같이 회전력전달부재(31)가 충격흡수보조부재(33)와 지지부재(22)를 관통하여 연결부재(21)에 연결된 상태에서(이때, 제1돌기(32)의 일측이 제2돌기(34)에 닿도록 회전력전달부재(31)와 충격흡수보조부재(33)가 위치된다.), 도시된 바와 같이 유압잭 등을 이용하여 회전력전달부재(31)를 스핀들(10)의 회전방향인 화살표 방향으로 비틀어서 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 간극(A)이 생기게 한다. 그리고 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 생긴 간극(A)에 간극부재(35)를 끼워넣으면, 회전력전달부재(31)를 비튼 외력을 제거하여도, 비틀어진 회전력전달부재(31)가 탄성 복원되지 않고 비틀어진 상태를 유지하게 된다. 간극부재(35)는 볼트 등에 의해서 후술할 고정부재(37)에 고정될 수 있다. 이외에도 돌기와 홈을 이용하여 끼워맞춤식으로 고정부재(37)와 회전력전달부재(31)에 고정될 수도 있다.

회전력전달부재(31)가 비틀어진 상태를 유지하기 때문에 회전력전달부재(31)에는 회전력전달부재(31)를 비트는 힘에 대응하는 탄성 복원력이 계속하여 작용하게 된다. 따라서, 예컨대 도1에 도시된 구동모터(8)의 정격토크에 상당하는 비틀림력을 작용하여 회전력전달부재(31)를 미리 비튼 경우에, 이에 상당하는 충격력이 회전력전달부재(31)에 작용하더라도, 회전력전달부재(31)에 작용하는 탄성 복원력과 충격력이 서로 상쇄되어 충격이 흡수된다. 이에 의해서 피구동원에 발생한 충 격이 구동원이나 다른 동력전달장치에 전달되지 않게 된다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 충격흡수수단(30)은 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 미리 비틀어진 회전력전달부재(31)에 의해서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 피구동원에 발생한 경우 회전력전달부재(31)가 더 비틀려서 충격을 흡수할 수 있도록 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 간극(B)이 존재하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 전술된 바와 같이 회전력전달부재(31)를 미리 비틀어서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 피구동원에 발생하면, 예컨대 도1에 도시된 구동모터(8)의 정격토크에 상당하는 비틀림력을 작용하여 회전력전달부재(31)를 미리 비튼 경우에 구동모터(8)의 정격토크 이상의 충격이 피구동원에 발생하면, 미리 비틀어서 회전력전달부재(31)에 작용하는 구동모터(8)의 정격토크에 상당하는 탄성 복원력과 이에 상당하는 크기 만큼의 충격력은 상쇄된다. 그리고, 상쇄되고 남은 충격력에 의해서 회전력전달부재(31)가 도6b에 도시된 바와 같이 비틀어진다. 예컨대, 구동모터(8)의 정격토크로부터 정격토크의 1.25배의 충격이 피구동원에 발생하면 회전력전달부재(31)가 비틀어져서 피구동원의 충격을 흡수할 수 있도록 할 수 있다. 이에 의해서 피구동원에 발생한 충격이 구동원이나 다른 동력전달장치에 전달되지 않게 된다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 충격흡수수단(30)은 간극(B)의 크기를 조절할 수 있도록 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 끼워지는 간극조절부재(36)를 더 포함할 수도 있다. 따라서, 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어진 것보다 더 비틀어져 흡수할 수 있는 충격의 범위를 조절할 수 있다. 예컨대, 회전력 전달부재(31)가 비틀림에 의해서 파단되지 않는 범위까지 비틀어질 수 있도록 간극(B)을 조절할 수 있다. 간극조절부재(36)는 볼트 등에 의해서 후술할 고정부재(37)에 고정될 수 있다. 이외에도 돌기와 홈을 이용하여 끼워맞춤식으로 고정부재(37)와 회전력전달부재(31)에 고정될 수도 있다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 충격흡수수단(30)은 전술된 바와 같이 회전력전달부재(31)가 비틀려서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 피구동원에 발생한 경우, 도6c에 도시된 바와 같이 제1돌기(32)가 제2돌기(34) 또는 간극조절부재(36)에 닿을 수 있다. 즉, 간극(B)을 형성하는 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 또는 제1돌기(32)와 간극조절부재(36) 사이에서 제1돌기(32)가 제2돌기(34) 또는 간극조절부재(36)에 닿을 수 있다. 이에 의해서 피구동원에 발생한 충격은 충격흡수보조부재(33)를 통해서 충격흡수보조부재(33)가 고정된 지지부재(22)에 전달되어 흡수될 수 있다. 이 경우에는 지지부재(22)가 파단되지 않을 때까지 피구동원에 발생한 충격을 흡수할 수 있다. 이에 의해서 피구동원에 발생한 충격이 구동원이나 다른 동력전달장치에 전달되지 않게 된다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 충격흡수수단(30)은 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 제1돌기(32)와 제2돌기(34)를 감싸며 제2돌기(32)의 일측에 고정되는 고정부재(37)를 더 포함할 수도 있다. 고정부재(37)는 도시된 바와 같이 볼트 등에 의해서 제2돌기(34)의 일측에 고정될 수 있다. 고정부재(37)가 도시된 바와 같이 고정되면 제1돌기(32)와 제2돌기(34)가 이탈되지 않게 되며 연결부재(21)에 연결된 회전력전달부재(31)도 이탈되지 않게 된다.

이하, 본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예의 작용을 설명한다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일실시예는 먼저 연결부재(21)의 일측에 지지부재(22)를 용접 등으로 고정시킨다. 그리고 충격흡수보조부재(33)를 지지부재(22)의 타측에 고정시킨다. 이후, 회전력전달부재(31)에 형성된 스플라인 키(K)가 연결부재(21)에 형성된 스플라인 키홈(H)에 끼워지도록 하여 회전력전달부재(31)가 충격흡수보조부재(33)와 지지부재(22)를 관통하여 연결부재(21)와 연결되도록 한다. 이때, 회전력전달부재(31)에 형성된 제1돌기(32)는 충격흡수보조부재(33)에 형성된 제2돌기(34) 사이에 위치하게 된다. 한편, 제1돌기(32)의 일측이 제2돌기(34)의 일측에 닿도록 회전력전달부재(31)를 연결부재(21)에 연결시키면 회전력전달부재(31)에 미리 비틀림을 가하는 것이 용이해진다. 회전력전달부재(31)의 일측을 연결부재(21)와 전술된 바와 같이 연결시킨 상태에서, 유압잭 등을 이용하여 회전력전달부재(31)의 타측을 도5와 도6a에 도시된 바와 같이 소정의 각도로 비튼다. 이때, 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에는 간극(A)이 만들어진다. 이 간극(A)에 간극부재(35)를 삽입하면 비틀어진 회전력전달부재(31)가 탄성 복원되지 않고 비틀어진 상태를 유지한다. 즉, 회전력전달부재(31)에는 이를 비튼 방향의 반대방향으로의 탄성 복원력이 계속 작용하게 된다. 이 상태에서 도5와 도6b 및 도6c에 도시된 바와 같이 간극조절부재(36)를 제1돌기(32)와 제2돌기(34) 사이에 삽입하여 간극(B)의 크기를 조절함으로써 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어진 것보다 더 비틀어져 흡수할 수 있는 충격의 범위를 설정할 수 있다. 그리고, 제1돌기(32)와 제2돌기(34)를 감싸도록 고정부재(37)를 제2돌기(34)의 일측에 볼트 등으 로 고정시킨다.

연결부재(21)의 일측에는 도시된 바와 같이 스플라인 키(K)가 형성되어 있고 연결부재(21)에 연결된 회전력전달부재(31)의 반대편에도 스플라인 키(K)가 형성되어 있다. 연결부재(21)에 형성된 스플라인 키(K)는, 예컨대 도1에 도시된 바와 같이 구동원 또는 동력전달장치에 형성된 스플라인 키홈(도시되지 않음)에 끼워서 연결시키고, 연결부재(21)에 연결된 회전력전달부재(31)의 반대편에 형성된 스플라인 키(K)는 도1에 도시된 바와 같이 피구동원에 형성된 스플라인 키홈(도시되지 않음)에 끼워서 연결시킨다. 이때, 회전력전달부재(31)는 전술된 바와 같이 미리 비틀어진 상태를 유지한다. 즉, 회전력전달부재(31)를 비튼 힘의 반대방향으로 계속하여 탄성 복원력이 작용하는 상태가 된다. 회전력전달부재(31)는, 예컨대 구동원이 될 수 있는 도1에 도시된 구동모터(8)의 정격토크에 상당하는 크기만큼 미리 비틀어지게 할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 스핀들(10)의 일시시예를 구동원과 피구동원에 연결시킬 수 있다.

본 발명에 따른 스핀들(10)의 일시시예를 구동원과 피구동원에 연결시키고 구동원을 작동하면 스핀들(10)이 회전하면서 회전력을 피구동원에 전달하여 피구동원을 회전시킨다. 이때, 도1에 도시된 압연롤(2) 등의 피구동원에 압연소재(9)가 인입하면서 충격이 발생하면 압연롤(2) 등과 같은 피구동원에 연결된 스핀들(10)에피구동원에서 발생된 충격이 전달된다. 예컨대, 구동모터(8)의 정격토크에 상당하는 크기만큼 미리 비틀어진 회전력전달부재(31)의 경우에, 스핀들(10)에 전달된 충격이 구동모터의 정격토크의 크기보다 작은 경우에는, 회전력전달부재(31)에 계속 하여 작용하는 탄성 복원력에 의해 상쇄되기 때문에, 피구동원에서 발생한 충격이 구동모터(8)와 같은 구동원이나 동력전달장치에 전달되지 않게 된다.

만약, 압연롤(2) 등과 같은 피구동원에 발생한 충격이 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어져서 흡수할 수 있는 충격보다 큰 경우에는, 예컨대 전술된 경우에 구동모터(8)의 정격토크보다 큰 경우에는 회전력전달부재(31)가 도6b에 도시된 바와 같이 미리 비틀어진 것보다 간극(B)에서 더 비틀어지게 되어 피구동원에서 발생하여 스핀들(10)에 전달된 충격을 흡수하게 된다. 따라서, 이 경우에도 압연롤(2) 등과 같은 피구동원에 발생한 충격이 구동모터(8)와 같은 구동원이나 동력전달장치에 전달되지 않게 된다.

또한, 도1에 도시된 압연롤(2) 등과 같은 피구동원에 전술된 바와 같이 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어진 것보다 더 비틀어지게 되어 피구동원에서 발생한 충격을 흡수할 수 없을 정도로 피구동원에 발생한 충격이 큰 경우에는, 즉 회전력전달부재(31)가 간극(B)에서 미리 비틀어진 것보다 더 비틀어져서 제1돌기(32)가 제2돌기(34) 또는 간극조절부재(36)에 닿게 되는 경우에는, 피구동원에서 발생하여 스핀들(10)에 전달된 충격은 충격흡수보조부재(33)를 통해 지지부재(32)에 전달된다. 이때에는 피구동원에서 발생한 충격에 의해서 지지부재(32)가 파단되지 않을 때까지의 충격을 흡수할 수 있다. 따라서, 이 경우에도 압연롤(2) 등과 같은 피구동원에서 발생한 충격이 구동모터(8)와 같은 구동원이나 동력전달장치에 전달되지 않게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 압연롤(2) 등과 같은 피구동원에 압연소 재(9)가 인입되는 등에 의해서 발생하는 충격을 구동모터(8) 등과 같은 구동원이나 다른 동력전달장치에 전달되지 않도록 흡수할 수 있다. 따라서, 피구동원에 발생한 충격에 의해서 구동원이나 동력전달장치의 구성부품이 파손되지 않도록 할 수 있다. 그리고, 피구동원에 발생한 충격에 의해서 생산공정을 중단할 필요가 없기 때문에 생산성이 향상될 수 있다.

상기와 같이 설명된 스핀들은 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도1은 압연기에서 압연롤에 회전력이 전달되는 것을 나타내는 도면이다.

도2a는 압연롤과 피니언 스탠드에 연결되는 스핀들을 나타내는 도면이다.

도2b는 스핀들이 연결된 상태를 나타내는 도면이다.

도3은 본 발명에 따른 스핀들의 일실시예를 나타내는 도면이다.

도4는 본 발명에 따른 스핀들의 일실시예의 분해사시도를 나타내는 도면이다.

도5는 도3의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도6a는 본 발명에 따른 스핀들의 일실시예에 포함된 회전력전달부재를 미리 비트는 방법을 나타내는 도면이다.

도6b는 본 발명에 따른 스핀들의 일실시예의 회전력전달부재가 피구동원에 발생된 충격에 의해서 비틀어지는 것을 나타내는 도면이다.

도6c는 본 발명에 따른 스핀들의 일실시예의 충격흡수보조부재를 통해 지지부재에 피구동원의 충격이 전달되는 것을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압연기 2 : 압연롤

3 : 백업롤 4 : 피니언 스탠드

5 : 리딩 스핀들 6 : 감속기

7 : 플랜지 커플링 8 : 구동모터

9 : 압연소재 10, 100 : 스핀들

20 : 몸체 21,210 : 연결부재

22 : 지지부재 30 : 충격흡수수단

31 : 회전력전달부재 32 : 제1돌기

33 : 충격흡수보조부재 34 : 제2돌기

35 : 간극부재 36 : 간극조절부재

37 : 고정부재 200 : 동력전달부재

310 : 허브 320 : 슬리브

330 : 어댑터 A,B : 간극

K : 스플라인 키 H: 스플라인 키홈

Claims

구동원과 피구동원 사이에 연결되는 몸체(20); 및

일측은 상기 몸체(20)에 포함되는 지지부재(22)를 관통하며 상기 지지부재(22)에 고정된 연결부재(21)에 연결되고 타측은 상기 피구동원에 연결되며 일측 외주면에 복수개의 제1돌기(32)가 형성된 회전력전달부재(31); 일측은 상기 지지부재(22)에 고정되며 타측은 상기 복수개의 제1돌기(32) 사이에 위치할 수 있도록 복수개의 제2돌기(34)가 형성된 충격흡수보조부재(33); 및 미리 비틀어진 상기 회전력전달부재(31)가 탄성 복원되지 않도록 상기 제1돌기(32)와 상기 제2돌기(34) 사이에 끼워지는 간극부재(35); 를 포함하여 상기 회전력전달부재(31)가 미리 비틀어져 있도록 하여서 피구동원에서 발생하는 충격을 흡수하면서 회전력을 전달하는 충격흡수수단(30);

을 포함하여 구성된 스핀들.
제1항에 있어서, 상기 구동원은 압연기에 구비된 구동모터이고 상기 피구동원은 압연롤이어서 압연롤에 압연소재가 인입할 때 발생하는 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 스핀들.
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제1항에 있어서, 상기 충격흡수수단(30)은

미리 비틀어진 상기 회전력전달부재(31)에 의해서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 상기 피구동원에 발생한 경우 상기 회전력전달부재(31)가 더 비틀려서 충격을 흡수할 수 있도록 상기 제1돌기(32)와 상기 제2돌기(34) 사이에 간극(B)이 존재하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스핀들.
제5항에 있어서, 상기 충격흡수수단(30)은 상기 간극(B)의 크기를 조절할 수 있도록 상기 제1돌기(32)와 상기 제2돌기(34) 사이에 끼워지는 간극조절부재(36)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 충격흡수수단(30)은 상기 회전력전달부재(31)가 비틀려서 흡수될 수 있는 충격이상의 충격이 상기 피구동원에 발생한 경우 상기 제1돌기(32)가 상기 제2돌기(34) 또는 상기 제1돌기(32) 와 상기 제2돌기(34) 사이에 끼워지는 간극조절부재(36)에 닿아서 상기 충격흡수보조부재(33)를 통해 상기 지지부재(22)에 충격을 전달하는 것을 특징으로 하는 스핀들.
제1항과 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격흡수수단(30)은 상기 제1돌기(32)와 상기 제2돌기(34)를 감싸며 상기 제2돌기(34)의 일측에 고정되는 고정부재(37)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들.
제1항에 있어서, 상기 몸체(20)는

일측이 상기 구동원과 연결되는 상기 연결부재(21); 및

일측은 상기 연결부재(21)에 고정되고 중공인 상기 지지부재(22);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들.