KR100435761B1

KR100435761B1 - 천공기

Info

Publication number: KR100435761B1
Application number: KR10-2002-0027746A
Authority: KR
Inventors: 공호영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2004-06-10
Also published as: KR20030089849A

Abstract

본 발명은 천공기에 관한 것으로, 상측이 개구된 박스모양으로 형성되면서 길이방향의 일면에는 나사구멍(11)이 형성되고 안쪽의 바닥면에는 소정의 폭과 깊이를 가지는 안내홈(12)이 길이방향을 따라 형성되는 하형드라이버(10)와, 상기 나사구멍(11)이 형성된 일면과 마주 대하는 타측부에 힌지(21)를 매개로 결합되면서 그 선단이 상기 하형드라이버(10)상측으로 회동가능하게 설치되는 하형덮개판(20)과, 상기 하형드라이버(10)내에 위치되어 하형덮개판(20)의 밑면을 지지하면서 외력의 크기에 따라 형상이 자유자재로 변형되는 유체주머니(30)와, 상기 나사구멍(11)을 따라 직선이동이 가능하도록 설치되면서 하형드라이버(10)내에 위치된 일단이 하형덮개판(20)의 밑면을 지지함과 더불어 유체주머니(30)를 가압하여 상기 하형덮개판(20)의 경사각을 조절하도록 하는 각도조절수단(40)과, 서로 대향되는 양면에 경사면(51)과 펀치결합면(52)이 각각 형성되면서 하형덮개판(20)의 윗면에 압축스프링(60)을 개재하여 설치되는 캠슬라이더(50)와, 이 캠슬라이더(50)의 펀치결합면(52)에 다수개의 결합부재를 매개로 장착되는 천공펀치(70)와, 상기 캠슬라이더(50)의 경사면(51)을 선택적으로 가압하여 캠슬라이더(50)를 하형덮개판(20)의 경사면을 따라 강제로 슬라이드 이동시키는 상형드라이버(80)로 구성되어져, 상기 하형덮개판(20)의 경사각 및 상기 하형덮개판(20)상에 설치된 캠슬라이더(50)의 이동 경사각이 작업조건과 일치하도록 자유롭게 조절가능하게 되며, 이에 따라 천공펀치(70)에 의해 가공되는 패널의 구멍들도 각각의 부위마다 규격화를 이룩할 수 있도록 된 것이다.

Description

천공기{piercing machine}

본 발명은 천공기에 관한 것으로, 특히 캠슬라이더의 이동경사각을 작업조건에 맞게 변경시켜 가면서 천공작업을 수행할 수 있도록 된 천공기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 여러 종류의 패널들이 각각의 부품으로써 사용되는데, 상기한 패널들중 일부의 패널들에는 사용용도에 따라 천공(穿孔)작업이 이루어지게 된다.

한편, 패널에 구멍을 뚫는 천공기는 여러 종류가 있는데 본 명세서에서는 다음과 같은 천공기에 대해서만 설명하기로 한다.

종래의 천공기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 크게 하형드라이버(1)와 캠슬라이더(2)와 천공펀치(3) 및 상형드라이버(4)로 구성된다.

즉, 상기 하형드라이버(1)는 작업장소에 고정되도록 설치되는 설치부(1a)와, 이 설치부(1a)의 윗면에 일체로 형성되는 안내부(1b)로 구성되는데, 상기 안내부(1b)는 양측면 방향으로 각각 일정한 기울기를 갖는 대략 ∧모양으로 형성되고 또한 그 길이방향으로도 일정한 기울기(θ)를 갖도록 경사지게 형성되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 캠슬라이더(2)에는 상기 안내부()에 끼워지면서 서로 면접촉을 이루고 또한 길이방향으로도 일정한 기울기를 갖는 대략 ∧모양의안내부결합면(2a)이 바닥면에 구비되고, 일측면에는 상기 상형드라이버(4)와 선택적으로 면접촉되는 피가압경사면(2b)이 구비되며, 타측면에는 상기 천공펀치(3)가 결합되는 평면모양의 펀치결합면(2c)이 구비되는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 하형드라이버(1)에 캠슬라이더(2)가 결합되었을 때 상기 캠슬라이더(2)는 외력에 의해 하형드라이버(1)의 안내부(1b)를 따라 슬라이드이동이 가능하도록 되어 있다.

또한, 상기 하형드라이버(1)의 안내부(1b)와 캠슬라이더(2)의 안내부결합면(2a)에는 소정형상의 스프링장착홈(1d,2d)이 각각 형성되는데, 상기 스프링장착홈(1d,2d)은 하형드라이버(1)에 캠슬라이더(2)가 결합되었을 때 폐공간을 이루도록 형성되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 스프링장착홈(1d,2d)에는 압축스프링(5)이 설치되며, 이 압축스프링(5)은 상기 하형드라이버(1)의 안내부(1b)를 따라 캠슬라이더(2)가 슬라이드 이동되었을 때 탄성복원력으로 상기 캠슬라이더(2)를 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 천공펀치(3)는 볼트와 같은 다수개의 결합부재(도시않됨)에 의해 캠슬라이더(2)의 펀치결합면(2c)에 단단히 고정되도록 결합되게 된다.

그리고, 상기 상형드라이버(4)의 바닥면에는 가압경사면(4a)이 구비되는데, 이 가압경사면(4a)은 상형드라이버(4)가 전기의 힘을 이용해 종축방향으로 이동될 때 상기 캠슬라이더(2)의 피가압경사면(2b)과 선택적으로 완전히 면접촉을 이루도록 형성되게 된다.

따라서, 상형드라이버(4)가 도 3에 도시된 바와 같이 캠슬라이더(2)의 상측으로 이격되어 있는 상태에서 작업자가 상형드라이버(4)에 전원을 공급하게 되면, 상기 상형드라이버(4)가 도 4에 도시된 바와 같이 캠슬라이더(2)쪽으로 하강하면서 상형드라이버(4)의 가압경사면(4a)과 캠슬라이더(2)의 피가압경사면(2b)이 서로 면접촉을 이루게 된다.

이때, 상기 캠슬라이더(2)는 상형드라이버(4)의 일차적인 가압력에 의해 하형드라이버(1)의 안내부(1b)를 따라 일정한 경사각도로 슬라이드이동되면서 압축스프링(5)을 압축시키게 된다.

그리고, 상기 상형드라이버(4)가 캠슬라이더(2)의 피가압경사면(2b)을 따라 도 5에 도시된 바와 같이 계속해서 하강을 하게 되면, 상기 캠슬라이더(2)에 작용하는 상형드라이버(4)의 가압력은 점차적으로 증가하게 되고, 이로 인해 상기 캠슬라이더(2)는 하형드라이버(1)의 안내부(1b)를 따라 계속해서 슬라이드이동하면서 결과적으로는 상기 캠슬라이더(2)에 장착된 천공펀치(3)가 패널의 소정부위를 천공하게 된다.

즉, 상형드라이버(4)가 캠슬라이더(2)를 가압할 때 상기 캠슬라이더(2)가 상형드라이버(4)의 가압력에 의해 하형드라이버(1)의 안내부(1b)를 따라 슬라이드이동하면서 천공펀치(3)를 이용해 패널을 천공하게 되는 것이다.

한편, 패널의 천공작업이 종료되면 작업자는 상기 상형드라이버(4)를 도 3에 도시된 바와 같이 캠슬라이더(2)로부터 분리시키게 되고, 이때 상기 캠슬라이더(2)는 압축스프링(5)의 탄성복원력에 의해 최초의 위치로 복귀되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 천공기는 하형드라이버(1)의 안내부(1b)가 일정한 경사각도로 미리 결정되어 있어 상형드라이버(4)가 캠슬라이더(2)를 가압할 때 상기 캠슬라이더(2)는 미리 결정된 안내부(1b)의 경사각도로만 슬라이드이동하게 되고, 이에 따라 천공펀치(3)도 일정한 각도로만 패널을 천공을 하게 되므로, 상기 패널에 형성되는 일부의 구멍들이 규격화되지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 작업의 조건에 따라 캠슬라이더의 이동경사각을 조절할 수 있도록 함으로써 천공펀치에 의해 가공되는 패널의 구멍들을 각각의 부위마다 규격화시킬 수 있도록 된 천공기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 천공기는, 상측이 개구된 박스모양으로 형성되면서 길이방향의 일면에는 나사구멍이 형성되고 안쪽의 바닥면에는 소정의 폭과 깊이를 가지는 안내홈이 길이방향을 따라 형성되는 하형드라이버와, 상기 나사구멍이 형성된 일면과 마주 대하는 타측부에 힌지를 매개로 결합되면서 그 선단이 상기 하형드라이버상측으로 회동가능하게 설치되는 하형덮개판과, 상기 하형드라이버내에 위치되어 하형덮개판의 밑면을 지지하면서 외력의 크기에 따라 형상이 자유자재로 변형되는 유체주머니와, 상기 나사구멍을 따라 직선이동이 가능하도록 설치되면서 하형드라이버내에 위치된 일단이 하형덮개판의 밑면을 지지함과 더불어 유체주머니를 가압하여 상기 하형덮개판의 경사각을 조절하도록 하는 각도조절수단과, 서로 대향되는 양면에 경사면과 펀치결합면이 각각 형성되면서 하형덮개판의 윗면에 압축스프링을 개재하여 설치되는 캠슬라이더와, 이 캠슬라이더의 펀치결합면에 다수개의 결합부재를 매개로 장착되는 천공펀치와, 상기 캠슬라이더의 경사면을 선택적으로 가압하여 캠슬라이더를 하형덮개판의 경사면을 따라 강제로 슬라이드 이동시키는 상형드라이버로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1과 도 2는 종래의 천공기를 설명하기 위한 사시도 및 종단면도,

도 3 내지 도 5는 종래 천공기의 작동과정을 설명하기 위한 종단면도,

도 6은 본 발명에 따른 천공기를 설명하기 위한 종단면도,

도 7은 본 발명에 따른 천공기의 하형드라이버 및 각도조절수단을 설명하기 위한 개략적인 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 천공기의 하형덮개판을 설명하기 위한 개략적인 저면사시도,

도 9는 본 발명에 따른 천공기의 상형드라이버를 설명하기 위한 사시도,

도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 천공기의 작동과정 및 사용상태를 설명하기 위한 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 하형드라이버 20 - 하형덮개판

30 - 유체주머니 40 - 각도조절수단

41 - 나사봉부재 42 - 베어링부재

43 - 각도조절브라켓트부재 50 - 캠슬라이더

60 - 압축스프링 70 - 천공펀치

80 - 상형드라이버

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 천공기를 설명하기 위한 종단면도로서, 본 발명에 따른 천공기는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상측이 개구된 박스모양으로 형성되면서 길이방향의 일면에는 나사구멍(11)이 형성되고 안쪽의 바닥면에는 소정의 폭과 깊이를 가지는 안내홈(12)이 길이방향을 따라 형성되는 하형드라이버(10)와, 상기 나사구멍(11)이 형성된 일면과 마주 대하는 타측부에 힌지(21)를 매개로 결합되면서 그 선단이 상기 하형드라이버(10)상측으로 회동가능하게 설치되는 하형덮개판(20)과, 상기 하형드라이버(10)내에 위치되어 하형덮개판(20)의 밑면을 지지하면서 외력의 크기에 따라 형상이 자유자재로 변형되는 유체주머니(30)와, 상기 나사구멍(11)을 따라 직선이동이 가능하도록 설치되면서 하형드라이버(10)내에 위치된 일단이 하형덮개판(20)의 밑면을 지지함과 더불어 유체주머니(30)를 가압하여 상기 하형덮개판(20)의 경사각을 조절하도록 하는 각도조절수단(40)과, 서로 대향되는 양면에 경사면(51)과 펀치결합면(52)이 각각 형성되면서 하형덮개판(20)의 윗면에 압축스프링(60)을 개재하여 설치되는 캠슬라이더(50)와, 이 캠슬라이더(50)의 펀치결합면(52)에 다수개의 결합부재를 매개로 장착되는 천공펀치(70)와, 상기 캠슬라이더(50)의 경사면(51)을 선택적으로 가압하여 캠슬라이더(50)를 하형덮개판(20)의 경사면을 따라 강제로 슬라이드 이동시키는 상형드라이버(80)로 구성된다.

그리고, 상기 각도조절수단(40)은 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 일단에 구비된 손잡이(41a)를 회전시킴에 따라 하형드라이버(10)의 나사구멍(11)을 통해 직선왕복이동이 가능하도록 설치되는 나사봉부재(41)와, 이 나사봉부재(41)의 선단과 베어링부재(42)를 매개로 결합되면서 바닥면은 하형드라이버(10)의 안내홈(12)으로 삽입되어 위치되고 윗면은 하형덮개판(20)의 밑면을 지지하며 전면은 유체주머니(30)를 가압하여 나사봉부재(41)의 직선이동에 따라 하형덮개판(20)의 경사각을 조절하는 각도조절브라켓트부재(43)로 구성된다.

여기서, 상기 각도조절브라켓트부재(43)의 윗면은 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 바닥면을 기준으로 나사봉부재(41)가 결합되는 전방측이 유체주머니(30)와 접촉되는 후방측보다 점차적으로 높아지는 일정각도의 경사면(43a)으로 형성된다.

그리고, 상기 하형덮개판(20)의 밑면에는 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이 상기 경사면(43a)과 면접촉되는 경사면접촉홈(23)이 길이방향을 따라 형성되는데, 상기 경사면접촉홈(23)은 하형덮개판(20)의 경사각도에 상관없이 상기 경사면(43a)과 항상 면접촉되게 나사구멍(11)을 향하는 선단부에서부터 힌지(21)가 결합된 후방쪽으로 갈수록 점차적으로 홈의 깊이가 깊어지는 구조로 형성된다.

그리고, 상기 상형드라이버(80)에는 도 6과 도 9에 도시된 바와 같이 가압롤러(82)가 힌지(83)를 매개로 자유회전이 가능하도록 장착되는데, 상기 가압롤러(82)는 하형덮개판(20)의 경사각도에 상관없이 캠슬라이더(50)의경사면(51)과 접촉되는 부위를 항상 균일한 압력으로써 가압하는 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 압축스프링(60)은 하형덮개판(20)의 윗면과 캠슬라이더(50)의 바닥면에 각각 형성된 스프링장착홈(25,55)에 안착되어 설치되는데, 상기 스프링장착홈(25,55)은 캠슬라이더(50)가 하형덮개판(20)상에 설치될 때 폐공간을 이루도록 형성되며, 이로 인해 상기 스프링장착홈(25,55)에 설치되는 압축스프링(60)의 양단은 각각 하형덮개판(20)과 캠슬라이더(50)에 의해 분할 지지되어 설치되게 된다.

따라서, 상형드라이버(80)가 도 10에 도시된 바와 같이 캠슬라이더(50)의 상측으로 이격되어 있는 상태에서 작업자가 상형드라이버(80)에 전원을 공급하게 되면, 상기 상형드라이버(80)가 도 11에 도시된 바와 같이 캠슬라이더(50)쪽으로 하강하면서 가압롤러(82)가 캠슬라이더(50)의 경사면(51)에 접촉을 하게 된다.

이때, 상기 캠슬라이더(50)는 상형드라이버(80)의 일차적인 가압력에 의해 하형덮개판(20)의 경사면을 따라 일정 거리만큼 아래쪽으로 슬라이드이동되면서 압축스프링(60)을 압축시키게 된다.

이상태에서, 상기 상형드라이버(80)의 가압롤러(82)가 캠슬라이더(50)의 경사면(51)을 따라 도 12에 도시된 바와 같이 계속해서 하강을 하면서 캠슬라이더(50)를 가압하게 되면, 상기 캠슬라이더(50)는 상형드라이버(80)의 가압력에 의해 하형덮개판(20)의 경사면을 따라 계속해서 아래쪽으로 슬라이드 이동을 하게 되고 결과적으로는 상기 캠슬라이더(50)에 장착된 천공펀치(70)가 패널의 소정부위를 천공하게 된다.

즉, 상형드라이버(80)의 가압롤러(82)가 캠슬라이더(50)를 가압할 때 상기 캠슬라이더(50)가 상형드라이버(80)의 가압력에 의해 하형덮개판(20)의 경사면을 따라 슬라이드이동되면서 천공펀치(70)를 이용해 패널을 천공하게 되는 것이다.

그리고, 패널의 천공작업이 종료되면 작업자는 상기 상형드라이버(80)를 도 10에 도시된 바와 같이 캠슬라이더(50)로부터 분리시키게 되고, 이때 상기 캠슬라이더(50)는 압축스프링(60)의 탄성복원력에 의해 최초의 위치로 복귀되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 천공기는 작업자가 각도조절수단(40)을 이용하여 캠슬라이더(50)의 이동 경사각을 작업조건에 따라 자유자재로 조절할 수 있게 된다.

즉, 작업자가 나사봉부재(41)의 손잡이(41a)를 일방향으로 회전시키게 되면 도 10과 같이 위치되어 있던 상기 나사봉부재(41)는 도 13에 도시된 바와 같이 하형드라이버(10)의 안쪽으로 직선이동을 하게 되고, 이로 인해 각도조절브라켓트부재(43)도 안내홈(12)을 따라 하형드라이버(10)의 안쪽으로 이동되며, 결과적으로는 상기 각도조절브라켓트부재(43)가 유체주머니(30)를 가압하면서 하형덮개판(20)의 경사각도를 점차적으로 상승시키게 된다.

그리고, 상기 하형덮개판(20)의 경사각이 작업조건에 맞게 일정각도로 상승되면 작업자는 손잡이(41a)의 회전작동을 종료하게 되고, 이상태에서 전술한 바와 같이 상형드라이버(80)를 하강시키면서 천공작업을 수행하게 된다.

반대로, 작업자가 손잡이(41a)를 이용해 나사봉부재(41)를 타방향으로 회전시켜 도 14에 도시된 바와 같이 하형드라이버(10)의 바깥쪽으로 돌출되게 직선이동을 시키게 되면, 상기 나사봉부재(41)와 결합된 각도조절브라켓트부재(43)도 하형드라이버(10)의 전면쪽으로 직선이동되면서 하형덮개판(20)의 경사각도를 점차적으로 감소시키게 된다.

그리고, 작업자는 전술한 바와 같이 상기 하형덮개판(20)의 경사각이 작업조건에 맞게 일정각도로 감소되었을 때 손잡이(41a)의 회전작동을 종료하고, 이상태에서 상형드라이버(80)를 하강시키면서 천공작업을 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 천공기는, 하형덮개판의 경사각 및 상기 하형덮개판상에 설치된 캠슬라이더의 이동 경사각이 작업조건과 일치하도록 자유롭게 조절가능하게 되며, 이에 따라 천공펀치에 의해 가공되는 패널의 구멍들도 각각의 부위마다 규격화를 이룩할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

상측이 개구된 박스모양으로 형성되면서 길이방향의 일면에는 나사구멍(11)이 형성되고 안쪽의 바닥면에는 소정의 폭과 깊이를 가지는 안내홈(12)이 길이방향을 따라 형성되는 하형드라이버(10)와, 상기 나사구멍(11)이 형성된 일면과 마주 대하는 타측부에 힌지(21)를 매개로 결합되면서 그 선단이 상기 하형드라이버(10)상측으로 회동가능하게 설치되는 하형덮개판(20)과, 상기 하형드라이버(10)내에 위치되어 하형덮개판(20)의 밑면을 지지하면서 외력의 크기에 따라 형상이 자유자재로 변형되는 유체주머니(30)와, 상기 나사구멍(11)을 따라 직선이동이 가능하도록 설치되면서 하형드라이버(10)내에 위치된 일단이 하형덮개판(20)의 밑면을 지지함과 더불어 유체주머니(30)를 가압하여 상기 하형덮개판(20)의 경사각을 조절하도록 하는 각도조절수단(40)과, 서로 대향되는 양면에 경사면(51)과 펀치결합면(52)이 각각 형성되면서 하형덮개판(20)의 윗면에 압축스프링(60)을 개재하여 설치되는 캠슬라이더(50)와, 이 캠슬라이더(50)의 펀치결합면(52)에 다수개의 결합부재를 매개로 장착되는 천공펀치(70)와, 상기 캠슬라이더(50)의 경사면(51)을 선택적으로 가압하여 캠슬라이더(50)를 하형덮개판(20)의 경사면을 따라 강제로 슬라이드 이동시키는 상형드라이버(80)로 구성된 천공기.
제 1항에 있어서, 상기 각도조절수단(40)은 일단에 구비된 손잡이(41a)를 회전시킴에 따라 하형드라이버(10)의 나사구멍(11)을 통해 직선왕복이동이 가능하도록 설치되는 나사봉부재(41)와, 이 나사봉부재(41)의 선단과 베어링부재(42)를 매개로 결합되면서 바닥면은 하형드라이버(10)의 안내홈(12)으로 삽입되어 위치되고 윗면은 하형덮개판(20)의 밑면을 지지하며 전면은 유체주머니(30)를 가압하여 나사봉부재(41)의 직선이동에 따라 하형덮개판(20)의 경사각을 조절하는 각도조절브라켓트부재(43)로 구성되는 것을 특징으로 하는 천공기.
제 2항에 있어서, 상기 각도조절브라켓트부재(43)의 윗면은 바닥면을 기준으로 나사봉부재(41)가 결합되는 전방측이 유체주머니(30)와 접촉되는 후방측보다 점차적으로 높아지는 일정각도의 경사면(43a)으로 형성되고, 상기 하형덮개판(20)의 밑면에는 상기 경사면(43a)과 면접촉되는 경사면접촉홈(23)이 길이방향을 따라 형성되는데, 상기 경사면접촉홈(23)은 하형덮개판(20)의 경사각도에 상관없이 상기 경사면(43a)과 항상 면접촉되게 나사구멍(11)을 향하는 선단부에서부터 힌지(21)가 결합된 후방쪽으로 갈수록 점차적으로 홈의 깊이가 깊어지는 것을 특징으로 하는 천공기.
제 1항에 있어서, 상기 상형드라이버(80)에는 하형덮개판(20)의 경사각도에 상관없이 캠슬라이더(50)의 경사면(51)과 접촉되는 부위를 균일하게 가압할 수 있는 가압롤러(82)가 힌지(83)에 의해 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 천공기.