JP5258074B2 - ワンタッチ式面取り量の調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機 - Google Patents

Description

本発明は被加工物に溶接ビード面を面取り加工するための面取り機に関し、特に面取り量の調節時に作業者の手がカッターに接触することを根本からなくして優れた安全性を確保し、上記カッターの回転作動と関係なく面取り量を即刻かつ簡便にワンタッチで調節可能にする溶接ビード面加工用面取り機に関する。

一般的に都市ガス管の工事現場や産業用プラントの配管工事現場などでは溶接のための事前作業として比較的大きい規格の被加工物（金属板材、パイプなど）を長さに合うように切断した後、角を面取り加工することによって被加工物の角に溶接用ビード面を形成して、該ビード面が形成された被加工物を相接して連結すると、上記被加工物間のビード面は一体化した山状の溶接ビード溝を形成して溶接作業を通じて容易に被加工物を一体に連結することができる。

しかし、比較的規格が大きい被加工物は溶接ビード面を加工するための面取り量が多く、一般的な小型面取り機では加工に多くの時間が所要されることは勿論のこと、正確な面取り量の測定が困難であり、作業の品質が低下する問題点が生じる。

したがって、産業現場では溶接のためのビード面を専用に加工するための大容量の面取り機が切望されることは勿論のこと、上記大容量の面取り機は面取り量の調節が容易であり、かつビード面の傾斜度を自由に調節可能な性能を具備していなければならない。

かかる問題点を積極的に鑑み、本発明の出願人によって先出願されて特許決定となった「韓国特許登録第９１２４８５号 名称／溶接ビード面加工用面取り機」（以下、先行技術１）が提案されている。

しかし、上記先行技術１は面取り量をワンタッチ操作を通じて単位（０．１ｍｍ）別に容易に調節することが困難であり、ラック方式により作業者の肉感に依存して適正単位で調節することによって正確度が低下して面取り量の調節に時間がかかり、特に面取り量を調節した後には別途のロッキング制御具を締めることで設定された面取り量に誤差が生じる現象を防ぐことができるため、使用上さらに不便な問題があった。

一方、被加工物の角を斜面に加工する一般的な面取り機に関する先行技術としては、本発明の発明者による先登録発明である「韓国特許登録第５７５２０１号 名称／面取り量調節が容易な面取り機」（以下、先行技術２）が提案されており、上記先行技術２は面取り量調節具を利用して容易な方法で面取り量を微調節することは勿論のこと、把持した面取り量調節具を放すと自動で調節された面取り量を正確に維持する効果を提供する。

しかし、上記先行技術２は面取り量調節具を下側（カッター方向）に引っ張りながら面取り量を調節することによって作業者の手がカッターに接触してけがをする恐れがあり、上記面取り量調節具のセッティング状態を維持させる別途の固定スプラインが形成されたアダプターを具備することで製作が困難になることは勿論のこと、面取り機の規格が大きくなり、作業途中に面取り量を即刻調節することができず、作業を中断した後で面取り機を被加工物から分離して面取り量を調節しなければならないことにより面取り量の調節作業に多くの時間が所要される改善点を内包している。

本発明は上記先行技術が内包している一部の改善点を積極的に解消するためのものであり、面取り量調節具を回転操作した後、放した瞬間に上記面取り量調節具の固定溝に位置設定ピンが挟まれて面取り量が単位別に正確に調節されると同時に、設定された面取り量のロッキングを自動で維持しながらかかる面取り量の調節がワンタッチ方式で容易に行われるようにすることを発明の解決課題とする。

また、本発明は上記面取り量調節具をカッターと反対方向である上部で操作可能な組み立て構造を具現して上記カッターによるけがを根本から防いで優れた安全性を確保できるようにすることを発明の解決課題とする。

また、本発明は上記面取り量調節具の操作時、移動カッター軸が上下に移動しながら面取り量が調節され、上記カッターの回転作動と関係なく作業途中にも面取り量を容易かつ迅速に調節できるようにすることを発明の解決課題とする。

本発明は上記課題を解決するための手段として、面取り機本体の上部中央に移動スプライン軸を螺合し、上記移動スプライン軸の外側に面取り量調節具をスプライン結合して、上記移動スプライン軸の上段にスプリングハウジングを一体に付着し、上記スプリングハウジングおよび面取り量調節具の間には弾性スプリングを介在する一方、上記面取り機本体の上部面に周方向に沿って設置された位置設定ピンは面取り量調節具の底面に周方向に沿って形成された多数の固定溝に挟まれるようにし、上記移動スプライン軸の内部に回転可能に設置されたスリーブ軸の下段に面取り機本体の内部に回転可能に設置された移動カッター軸を挟んだ状態で一体化連結され、上記移動カッター軸の外側には動力軸の回転動力が入力されるスパイラルベベルギアをスプライン結合する技術を講究する。

また、本発明は上記面取り機本体の下部両側面に支持板を付着し、上記支持板の外面にはローテータを回転可能に結合設置し、上記ローテータの下段には一対の直進ガイド板を直角状態で付着させる技術を講究する。

本発明によれば、面取り量調節具を回転操作した後、放した瞬間に上記面取り量調節具の固定溝に位置設定ピンが挟まれて使用者の選択に応じた面取り量が単位別に正確に調節されると同時に、設定された面取り量は自動でロッキングを維持することによって面取り量をワンタッチ方式でより一層容易に調節できる効果を提供する。

また、上記面取り量調節具をカッターと反対方向である上部に引っ張りながら面取り量を調節することによって作業者の手がカッターに接触することがなく、けがを効率的に防ぎながら優れた安全性を確保して、面取り量の調節に伴う主要構成が簡素化されて製作が容易であることは勿論のこと、面取り機の規格を最小化できる効果を提供する。

さらに、上記面取り量調節具の操作時、移動カッター軸が上下に移動しながら面取り量が調節される方式で構成されることによって上記カッターの回転作動に関係なく作業途中にも面取り量を容易かつ迅速に調節できる迅速性および便宜性を提供することができる。

本発明が適用された面取り機を示す側面図である。 本発明における図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の面取り量調節具を上部に引っ張った状態を示す縦断面図である。 本発明の面取り量調節具を回転させる状態を示す縦断面図である。 本発明の面取り機本体、移動スプライン軸、面取り量調節具およびスプリングハウジングの分離状態を示す縦断面図である。 本発明のスリーブ軸および移動カッター軸の連結状態を示す縦断面図である。 本発明の面取り機の本体の背面図である。 本発明の移動カッター軸中心と直進ガイド板の中心が離隔した状態を示す縦断面図である。

本発明が解決しようとする課題の解決手段をより具体的に具現するための好ましい実施例について説明する。

本発明の好ましい実施例による全体的な技術構成を添付の図面に基づいて概略的に考察すると、上、下部中央にスプライン軸結合部（１１）およびカッター作動部（１２）が連通形成された面取り機本体（１０）と、上記スプライン軸結合部（１１）に上下移動可能に螺合され、上部外周縁に第１スプライン（２１）が形成された移動スプライン軸（２０）と、上記移動スプライン軸（２０）の外側を囲み上下にスライド移動するように内周縁に形成された第２スプライン（３１）が上記第１スプライン（２１）と相互スプライン結合される面取り量調節具（３０）と、上記面取り量調節具（３０）の上部に形成されたガイド溝（３２）に挿入された状態で移動スプライン軸（２０）の上段に一体に付着されるスプリングハウジング（４０）と、上記スプリングハウジング（４０）の内面および面取り量調節具（３０）のガイド溝（３２）の間に介在した弾性スプリング（５０）と、上記面取り量調節具（３０）の底面に周方向に沿って形成された多数の固定溝（６０）と、上記スプライン軸結合部（１１）の外側上部面（１５）に周方向に沿って設置され、選択的に固定溝（６０）に挟まれて面取り量調節具（３０）の位置を固定させてロッキングを維持する位置設定ピン（７０）と、上記移動スプライン軸（２０）の内部に回転可能に設置されたスリーブ軸（８０）と、上記カッター作動部（１２）の下部に挿設されたベアリングハウジング（１１０）に回転可能に設置され、上記スリーブ軸（８０）の下段部に一体化連結されてスリーブ軸（８０）と連動して回転および上下移動する移動カッター軸（９０）と、上記移動カッター軸（９０）の外側に挿入され、動力軸（１２１）の回転動力を移動カッター軸（９０）に伝達するように移動カッター軸（９０）に形成された第３スプライン（９１）とスプライン結合されるスパイラルベベルギア（１００）の有機的な結合構成からなることが分かる。

以下、上記概略的な構成からなる本発明を実施が容易なようにさらに詳細に説明する。

本発明の面取り機本体（１０）は上、下部中央に各々スプライン軸結合部（１１）およびカッター作動部（１２）が連設され、背面（１３）には上記カッター作動部（１２）と外部に連通する動力入力部（１４）が形成される。

上記スプライン軸結合部（１１）には移動スプライン軸（２０）の下部が挟まれた状態で螺合され、選択的な回転操作により移動スプライン軸（２０）が上下に移動可能であり、上記移動スプライン軸（２０）の上部外周縁には第１スプライン（２１）が形成される。

上記移動スプライン軸（２０）の外側には面取り量調節具（３０）が上下にスライド移動可能に囲うように設置され、このために上記面取り量調節具（３０）の内周縁に形成された第２スプライン（３１）は上記移動スプライン軸（２０）の第１スプライン（２１）と相互スプライン結合構造をなす。

したがって、上記面取り量調節具（３０）は単独で円滑に上下移動が可能であり、回転操作時には移動スプライン軸（２０）が一体に連動回転が可能である。

上記面取り量調節具（３０）は上部に円形のガイド溝（３２）が陥没形成され、上記ガイド溝（３２）にはスプリングハウジング（４０）の下段部が挿入された状態で締結部材（１）が上記スプリングハウジング（４０）を貫通して移動スプライン軸（２０）の上段に螺合されることによって上記スプリングハウジング（４０）は移動スプライン軸（２０）の上段に一体化して付着された状態を維持する。

かかるスプリングハウジング（４０）の内面および上記面取り量調節具（３０）のガイド溝（３２）の間には弾性スプリング（５０）が介在することによって上部に引っ張った面取り量調節具（３０）を放した瞬間に弾性復元力によって自動で面取り量調節具（３０）が下部に移動しながら元の状態に復元されるようになる。

また、本発明の面取り量調節具（３０）の底面には周方向に沿って等間隔に多数の固定溝（６０）が陥没形成され、上記スプライン軸結合部（１１）の外側上部面（１５）に周方向に沿って上記固定溝（６０）に選択的に挟まれる多数の位置設定ピン（７０）が設置される。

上記位置設定ピン（７０）は下部にネジ部（７１）が形成され、上記ネジ部（７１）はスプライン軸結合部（１１）の外側上部面（１５）に形成されたネジ穴（７２）に螺合される組み立て構造からなることによって上記固定溝（６０）に位置設定ピン（７０）が選択的に挟まれると面取り量調節具（３０）の回転を遮断すると同時に、位置を固定させる役割をすることによって上記面取り量調節具（３０）により設定された面取り量は自動でロッキングを維持し、かかる面取り量をワンタッチ方式でより一層容易に調節できるようになる。

さらに、上記位置設定ピン（７０）は面取り機本体（１０）に一体に形成されず、分離可能な組み立て構造で構成されることによって長期間の使用で曲がったり破損したりする場合、これを容易に分離して交替でき、維持や補修の便宜性を提供することができる。

上記移動スプライン軸（２０）は内部中央に一対のベアリング支持段部（２２）が上下に離隔設置され、上記ベアリング支持段部（２２）には各々ベアリング（２３）が安定的に設置され、上記ベアリング（２３）を貫通してスリーブ軸（８０）が回転可能に設置される。

この時、上記スリーブ軸（８０）の下側外周縁に形成された突出部（８１）はベアリング（２３）の下部に係止してスリーブ軸（８０）が上部に移動することを防ぎ、上記スリーブ軸（８０）の上部外周縁に挟設されたスナップリング（８２）は上部ベアリング（２３）の上部面に密着することによってスリーブ軸（８０）が下部に下がることを防ぐ。

上記カッター作動部（１２）の下部にはベアリングハウジング（１１０）が固定状態で挿設され、上記ベアリングハウジング（１１０）の内部には移動カッター軸（９０）が回転可能に設置され、該移動カッター軸（９０）は上記スリーブ軸（８０）の下段部に一体化連結されることによってスリーブ軸（８０）と連動しながら相互一体に回転作動することは勿論のこと、上下への円滑な移動が可能になる。

ここで上記移動カッター軸（９０）およびスリーブ軸（８０）の連結構造をより詳細に考察すると、上記移動カッター軸（９０）はスリーブ軸（８０）の下段部に挿入され、上記スリーブ軸（８０）の上部から内部を貫通する締結部材（８３）は移動カッター軸（９０）に螺合されることによって上記移動カッター軸（９０）およびスリーブ軸（８０）は相互強固な連結状態を維持する。

さらに、上記スリーブ軸（８０）に挟設されたスナップリング（８２）は移動カッター軸（９０）およびスリーブ軸（８０）の荷重を集中的に受けて下部に下がりながら分離したり破損したりする恐れがあり、かかる場合、移動カッター軸（９０）の円滑な回転作動が不可能になることを考慮して上記スリーブ軸（８０）の上段には抜止めキャップ（８５）が締結部材（８３）により貫通した状態で挟設され、上記抜止めキャップ（８５）の底面にスナップリング（８２）が近接する技術が追加されることによって上記スナップリング（８２）は分離せずに強固な固定状態を持続することができる。

一方、上記移動カッター軸（９０）の外側にはスパイラルベベルギア（１００）が挿入され、上記スパイラルベベルギア（１００）は動力軸（１２１）の回転動力が入力されて移動カッター軸（９０）に伝達できるように上記移動カッター軸（９０）の外周縁に形成された第３スプライン（９１）はスパイラルベベルギア（１００）とスプラインで結合されることによって相互一体に連動回転しながらも上記移動カッター軸（９０）は単独で円滑に上下にスライド移動が可能になる。

そして、上記移動カッター軸（９０）を専用で回転可能に安定的に支持するベアリングハウジング（１１０）は内部中央に挟まれたスペーサー（１１１）の上下に各々ベアリング（１１２）が挟設され、上部のベアリング（１１２）はベアリングハウジング（１１０）に形成されたベアリング支持段部（１１３）に密着することによって上部に離脱することを防ぎ、上記ベアリングハウジング（１１０）の下段には移動カッター軸（９０）を回転可能に囲むストッパー（１１５）が挟設されることによって上記ベアリング（１１２）が下部に離脱することを防ぐ。

したがって、上記一対の上下ベアリング（１１２）には各々スパイラルベベルギア（１００）および移動カッター軸（９０）が回転可能に安定的に支持可能になる。

かかる本発明は上記面取り機本体（１０）の背面（１３）に形成された動力入力部（１４）に動力発生装置（１２０）の動力軸（１２１）が挿入されて、上記動力軸（１２１）に一体に設置されたメインベベルギア（１２２）は上記スパイラルベベルギア（１００）と歯合設置されることによって動力軸（１２１）の回転動力を移動カッター軸（９０）に伝達して円滑な回転作動を可能にする。

そして、上記動力入力部（１４）の外側背面（１３）には動力発生装置（１２０）で発生するエアーを外部に円滑に送出する送風溝（１６）が外部に連結されるように陥没形成されることによって上記動力発生装置（１２０）の過負荷を防ぐ特別な効果を提供する。

上記面取り機本体（１０）の下部にはビード面傾斜調節装置（１３０）が装着され、上記ビード面傾斜調節装置（１３０）の技術構成としては、面取り機本体（１０）の両側面に支持板（１３１）が付着され、該支持板（１３１）の外面には一対のローテータ（１３２）が密着し、上記ローテータ（１３２）に周方向に沿って前後に貫通形成された調節長穴（１３３）を回転角調節具（１３４）が貫通して、該回転角調節具（１３４）は支持板（１３１）に螺合されることによって上記回転角調節具（１３４）の選択的な操作によってローテータ（１３２）の回転を制御し、上記ローテータ（１３２）の下段には一対の直進ガイド板（１３５）が直角状態で一体化して付着される。

したがって、上記回転角調節具（１３４）を解いた後に上記ローテータ（１３２）および直進ガイド板（１３５）の回転角を調節するとカッター（９３）のカッター面と直進ガイド板（１３５）との間の角度が可変することによって被加工物の加工時に形成されるビード面の傾斜度を調節可能にする。

この時、上記支持板（１３１）は周方向に沿って回転ガイド溝（１３６）が陥没形成され、上記ローテータ（１３２）の内面には回転ガイド溝（１３６）に挟まれるガイドフレーム（１３７）が突出形成されることによって上記ローテータ（１３２）はガイドフレーム（１３７）に沿って安定した回転経路を維持しながら回転移動が可能になる。

また、本発明は被加工物に密着する直進ガイド板（１３５）の中央部が移動カッター軸（９０）の中心軸と同一線上で位置せず、図８のように移動カッター軸（９０）から”Ｌ”だけ離隔することによって面取り作業時に発生する切削抵抗を減らすことができる。

さらに、上記支持板（１３１）および直進ガイド板（１３５）は、図２のように前方上向きに傾斜して配置されることによって作業者が把持する動力発生装置（１２０）は自然に上向き状態を維持することによって面取り作業時に最適の簡便さと安定性を有する人体工学的な構造を具現することは勿論のこと、カッター（９３）の場合にも上向き状態を維持することによって被加工物に接触する最初の時点で発生する衝撃を減らしてカッターの破損を効率的に防ぐことができる。

かかる構成からなる本発明は図３および図４のように面取り量調節具（３０）を上部に引っ張った状態で回転させると上記面取り量調節具（３０）および移動スプライン軸（２０）が同時に回転しながら上下に移動し、上記移動スプライン軸（２０）と一体に連結された移動カッター軸（９０）が同時に移動することによって面取り量を迅速かつ容易に調節可能であることは勿論のこと、上記面取り量調節具（３０）を放した瞬間に面取り量調節具（３０）の固定溝（６０）に位置設定ピン（７０）が挟まれて単位別に正確に設定された面取り量が自動でロッキングされて面取り量をワンタッチで容易に調節できるということは自明であると言える。

１０：面取り機本体 １２：カッター作動部
２０：移動スプライン軸 ２１：第１スプライン
３０：面取り量調節具 ３１：第２スプライン
３２：ガイド溝 ４０：スプリングハウジング
４１，８３：締結部材 ５０：弾性スプリング
６０：固定溝 ７０：位置設定ピン
８０：スリーブ軸 ８５：抜止めキャップ
９０：移動カッター軸 ９１：第３スプライン
１００：スパイラルベベルギア １１０：ベアリングハウジング
１１５：ストッパー １２０：動力発生装置
１２１：動力軸 １３０：ビード面傾斜調節装置
１３１：支持板 １３２：ローテータ
１３３：調節長穴 １３４：回転角調節具
１３５：直進ガイド板 １３７：ガイドフレーム

Claims (6)

1. 上、下部中央にスプライン軸結合部（１１）およびカッター作動部（１２）が連通形成された面取り機本体（１０）と、
   前記スプライン軸結合部（１１）に上下移動可能に螺合され、上部外周縁に第１スプライン（２１）が形成された移動スプライン軸（２０）と、
   前記移動スプライン軸（２０）の外側を囲み上下にスライド移動するように内周縁に形成された第２スプライン（３１）が前記第１スプライン（２１）と相互スプライン結合される面取り量調節具（３０）と、
   前記面取り量調節具（３０）の上部に形成されたガイド溝（３２）に挿入された状態で移動スプライン軸（２０）の上段に一体に付着されるスプリングハウジング（４０）と、
   前記スプリングハウジング（４０）の内面および面取り量調節具（３０）のガイド溝（３２）の間に介在した弾性スプリング（５０）と、
   前記面取り量調節具（３０）の底面に周方向に沿って形成された多数の固定溝（６０）と、
   前記スプライン軸結合部（１１）の外側上部面（１５）に周方向に沿って設置され、選択的に固定溝（６０）に挟まれて面取り量調節具（３０）の位置を固定させてロッキングを維持する位置設定ピン（７０）と、
   前記移動スプライン軸（２０）の内部に回転可能に設置されたスリーブ軸（８０）と、
   前記カッター作動部（１２）の下部に挿設されたベアリングハウジング（１１０）に回転可能に設置され、前記スリーブ軸（８０）の下段部に一体化連結されてスリーブ軸（８０）と連動して回転および上下移動する移動カッター軸（９０）と、
   前記移動カッター軸（９０）の外側に挿入され、動力軸（１２１）の回転動力を移動カッター軸（９０）に伝達するように移動カッター軸（９０）に形成された第３スプライン（９１）とスプライン結合されるスパイラルベベルギア（１００）からなることを特徴とするワンタッチ式面取り量調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機。
2. 面取り機本体（１０）の背面（１３）にはカッター作動部（１２）と外部に連通した動力入力部（１４）が形成され、前記動力入力部（１４）に動力発生装置（１２０）の動力軸（１２１）が挿入され、前記動力軸（１２１）に設置されたメインベベルギア（１２２）はスパイラルベベルギア（１００）と歯合設置されたことを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ式面取り量調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機。
   
3. 移動カッター軸（９０）はスリーブ軸（８０）の下段部に挿入され、前記スリーブ軸（８０）の上部から内部を貫通する締結部材（８３）と螺合され、前記スリーブ軸（８０）の上部外周縁に挟設されたスナップリング（８２）は移動カッター軸（９０）およびスリーブ軸（８０）の荷重を受けて分離することを防ぐように前記スリーブ軸（８０）の上段に締結部材（８３）により貫通状態で挟設された抜止めキャップ（８５）の底面に近接することを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ式面取り量調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機。
4. ベアリングハウジング（１１０）は中央に挟設されたスペーサー（１１１）の上下に各々ベアリング（１１２）が挟設され、前記上下ベアリング（１１２）に各々スパイラルベベルギア（１００）および移動カッター軸（９０）が回転可能に支持されて、前記ベアリングハウジング（１１０）の下段には移動カッター軸（９０）を回転可能に囲みベアリング（１１２）の離脱を防ぐストッパー（１１５）が挟設されたことを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ式面取り量調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機。
5. 位置設定ピン（７０）は下部にネジ部（７１）が形成され、前記ネジ部（７１）はスプライン軸結合部（１１）の外側上部面（１５）に形成されたネジ穴（７２）に分離可能に螺合されたことを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ式面取り量調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機。
6. 面取り機本体（１０）の下部にはビード面傾斜調節装置（１３０）が追加で装着される一方、
   前記ビード面傾斜調節装置（１３０）は面取り機本体（１０）の下部両側面に支持板（１３１）が付着され、前記支持板（１３１）の外面には一対のローテータ（１３２）が密着し、前記ローテータ（１３２）に周方向に沿って形成された調節長穴（１３３）を貫通する回転角調節具（１３４）は支持板（１３１）に螺合され、前記ローテータ（１３２）の下段には一対の直進ガイド板（１３５）が直角状態で一体化して付着されたことを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ式面取り量調節が可能な溶接ビード面加工用面取り機。

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