KR100437502B1 - 손목시계 케이스 가공장치 및 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손목시계 케이스 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원적으로 굴곡된 형상을 가진 손목시계 케이스를 기계적으로 가공하는 장치 및 가공방법에 관한 것이다.

이에 본 발명에서는 장치가 설치되는 테이블과, 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 형상을 가진 캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하기 위한 연삭수단과, 상기 연삭수단을 구동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부의 회전력을 상기 연삭수단에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공장치가 제공되며, 피가공물을 연삭하여 시계 케이스를 가공하는 방법에 있어서, 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠과, 상기 시계케이스와 동일한 상면형상을 가진 제2캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하여 3차원 형상의 시계 케이스를 가공하는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공방법이 제공된다.

이와 같은 본 발명은 NC 머신과 같은 모델링 장비를 이용하지 않고 기계적인 구성만으로도 타원형 외곽형상을 가지며 상면의 각도가 다양하게 변화하는 형상의 시계 케이스를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

손목시계 케이스 가공장치 및 가공방법{WATCH CASE PROCESSING APPARATUS AND PROCESSING METHOD THEREOF}

본 발명은 손목시계 케이스 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원적으로 굴곡된 형상을 가진 손목시계 케이스를 기계적으로 가공하는 장치 및 가공방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 손목시계를 나타내는 사시도이다.

이를 참조하면, 손목시계(1)는 소정의 형상을 갖는 케이스본체(2)와, 상기 케이스본체(2)의 중심부에 위치되는 원형이나 타원형 또는 사각형 형상의 문자판의 윗부분에 씌워져 결합되는 투명한 재질의 투시창(3)과, 상기 케이스본체(2)와 투시창(3) 사이의 경계부에 끼워져 결합되어 투시창이 이탈되지 않도록 함과 동시에 시계의 장식효과를 높여주는 캡핑베젤(4)과, 상기 케이스(2)의 양단에 결합되는밴드(5) 및 상기 케이스본체(2)의 아래쪽에 끼워져 결합되는 하부덮개(도시안함)로 이루어진다.

그리고 케이스본체(2)의 양단에는 밴드(5)를 연결하기 위한 레그(6)가 일체로 결합되며 아래쪽에는 하부덮개(도시안함)가 끼워져 결합된 구조로 이루어진다.

한편, 종래의 시계에 적용되는 케이스본체(2)는 손목시계(1)의 형상에 따라 그 디자인이 달라질 수 있으나, 통상적으로는 중심부에 투시창(3) 및 캡핑베젤(4)이 끼워져 결합되는 소정 크기의 개구부가 형성된 원형이나 타원형 또는 사각형으로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 일반적인 손목시계 케이스는 디자인이 다양하지 못하므로 소비자들의 다양한 취향을 만족시키기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 소비자들의 취향을 만족시킬 수 있는 디자인이 요구되었는데, 통상의 손목시계 케이스 가공장치는 기계적으로 손목시계 케이스를 가공하는 것이었기 때문에 다양한 형상의 시계 케이스를 제조하기 어려운 문제점이 있었다.

예를 들어, 곡률반경이 연속적으로 변하는 타원형의 시계 케이스를 제조하는 경우 상면형상을 상기 곡률반경에 맞는 기울기를 갖도록 제조하기 위해서는 종래의 기술로는 3차원적인 수치제어가 가능한 NC(Numerical Control) 머신과 같은 모델링 장비를 이용해야 했으므로 이는 설비투자비가 많이 들게 되어 결과적으로 시계의 제조원가를 상승시키는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, NC머신과 같은 모델링 장비를 이용하지 않고 기계적인 구성만으로 타원형 외곽형상을 가지며 상면의 각도가 다양하게 변화하는 형상의 시계 케이스를 제조할 수 있는 손목시계 케이스 가공장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 제조하고자 하는 시계 케이스의 형상에 관계없이 케이스의 외곽형상과 상면형상을 동시에 가공할 수 있는 손목시계 케이스 가공방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 손목시계를 도시한 사시도.

도 2a는 본 발명의 손목시계 케이스를 도시한 사시도.

도 2b는 본 발명의 손목시계 케이스를 도시한 평면도.

도 2c는 본 발명의 손목시계 케이스를 도시한 정면도.

도 2d는 본 발명의 손목시계 케이스를 도시한 측면도.

도 3은 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치의 요부를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치의 요부를 도시한 정면도.

도 6은 도 4에서의 A부를 도시한 정면도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 테이블 30 : 구동부

31 : 구동모터 31a : 회전축

32 : 구동축 33 : 체인기어

34 : 웜 35 : 웜기어

36 : 구동전달축 37 : 웜

38 : 웜기어 39 : 지지축

40 : 연삭수단 41 : 제1캠축

42 : 제2캠축 43 : 제1캠

44 : 캠로울러 45 : 캠로울러 구동축

46 : 제2캠 50 : 다이아몬드휠

51 : 모터 52 : 베어링

60 : 피가공물

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 장치가 설치되는 테이블과, 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 형상을 가진 캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하기 위한 연삭수단과, 상기 연삭수단을 구동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부의 회전력을 상기 연삭수단에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공장치가 제공된다.

상기 연삭수단은 일측에 상기 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠이 설치되고 타측에는 피가공물을 고정시키는 제1캠축과, 일측에는 피가공물이 고정되며 타측에는 상기 시계 케이스의 상면의 굴곡면을 형성시키기 위한 제2캠이 설치되는 제2캠축과, 상기 구동부의 회전력을 받는 캠로울러 구동축에 상기 제1캠과 표면이 접하여 회전하는 캠로울러와, 상기 테이블에 지지된 상태에서 피가공물을 연삭하기 위한 다이아몬드휠과, 상기 제2캠의 곡면에 닿도록 설치되어 상기 제2캠이 회전하면 곡면에 의해 피가공물이 이송되도록 설치되는 상면접촉수단으로 구성된다.

여기서, 상기 제1캠은 타원형 형상인 것을 특징으로 하며, 상기 동력전달수단은 상기 구동부의 회전력에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 회전력을 상기 제1캠축 및 제2캠축에 전달하기 위한 구동전달축으로 구성되며, 각각의 축은 기어구동으로 동력이 전달되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동전달축을 지지하기 위한 지지축이 더 설치된다.

또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 방법으로는 피가공물을 연삭하여 시계 케이스를 가공하는 방법에 있어서, 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠과, 상기 시계케이스와 동일한 상면형상을 가진 제2캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하여 3차원 형상의 시계 케이스를 가공하는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공방법이 제공된다.

상기 제1캠을 피가공물과 동일축상에 설치하고, 상기 제1캠의 외곽표면에 접하여 회전하는 캠로울러를 설치하여 연삭휠의 회전에 따라 상기 제1캠의 형상으로 피가공물의 외곽형상을 모방연삭하는 단계와, 상기 제2캠을 피가공물과 동일축상에 설치하고, 상기 제2캠의 상면에 접하여 상기 제2캠이 회전하면 제2캠의 곡면에 따라 피가공물이 이송되도록 하는 상면접촉수단을 설치하여 연삭휠의 회전에 따라 상기 제2캠의 형상으로 피가공물의 상면형상을 모방연삭하는 단계를 포함하여 진행된다.

상기 제1캠은 곡률반경이 연속적으로 변화하는 타원형 형상이며, 상기 제2캠은 바깥측으로 하향경사지는 굴곡면을 갖는 형상인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치 및 가공방법을 첨부한 도면을 참조로하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 2a는 본 발명의 손목시계 케이스를 도시한 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 손목시계 케이스를 도시한 평면도로서, 본 발명의 손목시계 케이스(10)는 케이스 본체부(11)와, 이 케이스 본체부(11)의 양측에 구비되며 밴드(도시안함)를 연결하기 위한 레그부(12)로 구성되며, 상기 케이스 본체부(11)는 중앙을 중심으로 길이방향과 폭방향으로 곡률반경이 연속적으로 변화하는 타원형 형상인 것이 특징이다.

또한, 상기 케이스 본체부(11)는 상면이 전체적으로 자연스럽게 굴곡된 형상을 갖도록 형성되는데, 도 2c 및 도 2d에서 보는 바와 같이, 손목시계 케이스(10)의 중앙을 중심으로 연속적으로 변화하는 기울기를 갖는 형상인 것이다.

상기 케이스 본체부(11)의 상면은 바깥측으로 하향경사지는 기울기를 가지며, 케이스 본체부(11)의 장축 즉, 길이방향으로는 도 2c에서의 α의 기울기를 갖도록 형성되며, 케이스 본체부(11)의 단축 즉, 폭방향으로는 도 2d에서의 β의 기울기를 갖도록 형성되는 것이다.

상기 α와 β는 대략 18~20°의 기울기를 갖도록 형성되며, 동일한 각도로 형성되거나 약간의 각도차이를 두고 형성될 수 있다.

이때, 상기 케이스 본체부(11)의 상면은 타원형 형상에 따른 곡률반경과 상기 기울기가 자연스럽게 연속되도록 형성된다.

이때 상기 케이스 본체부(11)의 상면이 갖는 기울기는 시계를 손목에 착용했을 때 시계줄이 갖는 곡면과 자연스럽게 연결되도록 하여 매우 심플하면서도 자연스러운 디자인으로 소비자들에게 호감을 불러일으키기에 충분한 것이다.

또한, 상기 레그부(12) 역시 상기 케이스 본체부(11)의 형상에 어울리도록 굴곡되게 형성되는 것이 바람직하다.

그러나, 이와 같은 본발명의 손목시계 케이스(10)는 길이방향과 폭방향으로 곡률반경이 연속적으로 변화하면서 상면의 기울기 역시 곡률반경에 맞게 변하는 자유곡면 형상을 갖기 때문에 이를 제작하는 것은 매우 고난도의 기술이 요구되는 것이다.

따라서, 이와 같은 형상의 손목시계 케이스를 만들기 위해서는 3차원의 수치제어가 가능한 NC 머신이 필요하지만 이는 장비가 매우 고가이므로 시계케이스의 제조원가를 높여 결과적으로 시계케이스의 경쟁력을 약화시킬 수 있고, 상업성을 저하시킬 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 기계적인 구조를 통하여 3차원의 자유곡면을 가진 손목시계 케이스를 만들 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

첨부한 도 3은 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치를 도시한 사시도로서, 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치는 장치가 설치되는 테이블(20)과, 가공하고자 하는 시계케이스의 형상과 동일하게 피가공물을 연삭하기 위한 연삭수단(40)과, 상기 연삭수단(40)을 구동시키기 위한 구동부(30)로 구성된다.

도 4는 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치의 요부를 도시한 평면도로서, 상기 구동부(30) 내에 설치된 구동모터(31)의 회전력을 상기 연삭수단(40)에 전달하기 위한 동력전달수단이 구비되는데, 상기 구동모터(31)의 회전축(31a)과 체인기어(33)로 맞물려 회전하는 구동축(32)이 설치되며, 상기 구동축(32)의 양측에는 웜기어(35)가 설치되고 상기 웜기어(35)와 맞물려 회전하는 웜(34)이 설치된 구동전달축(36)이 구비되어 상기 구동모터(31)가 회전하면 상기 구동축(32)이 회전하고, 이 회전력을 상기 웜기어(35)와 윔(34)이 양측에 설치된 구동전달축(36)에 전달하므로 상기 구동전달축(36)이 회전하게 되는 것이다.

이때, 상기 구동전달축(36)을 지지하기 위한 지지축(39)이 더 설치된다.

또한, 상기 구동전달축(36)의 선단부에는 웜(37)이 설치되어 있으며, 상기 웜(37)은 피가공물을 회전시키기 위한 제1캠축(41), 제2캠축(42)에 설치된 웜기어(38)와 맞물리게 설치되어 상기 제1캠축(41) 및 제2캠축(42)에 구동모터(31)의 회전력을 전달한다.

상기 제1캠축(41)은 좌측에 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 타원형의 제1캠(43)이 설치되고, 우측에는 피가공물(60)이 고정된다.

또한, 상기 제2캠축(42)의 우측에는 시계 케이스의 상면의 굴곡면을 형성시키기 위한 제2캠(46)(도 6참조)이 설치되며, 좌측에는 피가공물이 고정될 수 있게 된다.

따라서, 상기 구동모터(31)가(71)(72)(73)(74) 회전하면 동력전달수단에 의해 제1캠축(41) 및 제2캠축(42)이 회전하게 되는 것이다.

본 발명의 손목시계 케이스 가공장치는 상기 구동모터(31)의 동력을 기어구동에 의해 전달하므로 벨트나 체인 등을 설치했을 경우 발생할 수 있는 슬립현상이 없고 피가공물(60)에 동력이 정확하게 전달된다.

첨부한 도 5는 본 발명의 요부를 도시한 정면도로서, 구동모터(31)의 회전력을 받는 캠로울러 구동축(45)에 상기 제1캠(43)과 표면이 접하여 회전하는 캠로울러(44)가 설치되어 있고, 피가공물을 연삭하기 위한 다이아몬드휠(50)이 테이블(20)에 지지된 상태에서 회전하도록 설치되어 있다.

상기 다이아몬드휠(50)은 별도의 모터(51)의 구동으로 회전하며, 상기 모터(51)의 회전축에 상기 다이아몬드휠(50)을 설치하기 위한 베어링(52)이 설치되어 있다.

첨부한 도 6은 도 4에서 A부를 도시한 정면도로서, 상기 제2캠(46)의 곡면에 베어링(47)이 닿도록 설치되어 상기 제2캠(46)이 회전하면 제2캠(46)의 곡면에 상기 베어링(47)이 접하면서 상기 제2캠(46)의 곡면에 맞게 피가공물을 이송시키도록 설치되는 것이다.

따라서, 이와 같은 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치는 상기 구동모터(31)의 회전에 의해 케이스의 형상과 동일한 제1캠(43)이 캠로울러(44)와 접한 상태에서 회전하면서 피가공물(60)을 제1캠(43)의 형상에 맞게 회전하면서 이동시키고, 상기 다이아몬드휠(50)이 상기 피가공물(60)을 연삭하게 되어 손목시계 케이스(10)의 케이스 본체부(11)를 타원형으로 형성한다.

또한, 피가공물(60)을 제2캠축(42)에 고정시키고 구동모터(31)를 돌리면 상기 제2캠(46)의 회전에 따라 상기 베어링(47)이 제2캠(46)에 접하면서 상기 피가공물(60)을 이동시켜 상기 다이아몬드휠(50)이 피가공물(60)의 상면을 상기 제2캠(46)의 형상에 맞게 연삭하도록 되는 것이다.

따라서, 이와 같은 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치는 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 형상의 캠을 이용하여 시계 케이스의 형상 뿐 아니라 다양한 곡률로 형성된 상면도 가공함으로써, 기계적 구성만으로 3차원적인 형상의 시계 케이스를 가공할 수 있는 것이다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 손목시계 케이스 가공장치는 NC 머신과 같은 모델링 장비를 이용하지 않고 기계적인 구성만으로도 타원형 외곽형상을 가지며 상면의 각도가 다양하게 변화하는 형상의 시계 케이스를 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제조하고자 하는 시계케이스의 외곽형상과 상면형상을 동시에 가공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 장치가 설치되는 테이블과,

   가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 형상을 가진 캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하기 위한 연삭수단과,

   상기 연삭수단을 구동시키기 위한 구동부와,

   상기 구동부의 회전력을 상기 연삭수단에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성되고,

   상기 연삭수단은

   일측에 상기 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠이 설치되고 타측에는 피가공물을 고정시키는 제1캠축과,

   일측에는 피가공물이 고정되며 타측에는 상기 시계 케이스의 상면의 굴곡면을 형성시키기 위한 제2캠이 설치되는 제2캠축과,

   상기 구동부의 회전력을 받는 캠로울러 구동축에 상기 제1캠과 표면이 접하여 회전하는 캠로울러와,

   상기 테이블에 지지된 상태에서 피가공물을 연삭하기 위한 다이아몬드휠과,

   상기 제2캠의 곡면에 닿도록 설치되어 상기 제2캠이 회전하면 곡면에 의해 피가공물이 이송되도록 설치되는 상면접촉수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1캠은 타원형 형상인 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공장치.
4. 장치가 설치되는 테이블과,

   가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 형상을 가진 캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하기 위한 연삭수단과,

   상기 연삭수단을 구동시키기 위한 구동부와,

   상기 구동부의 회전력을 상기 연삭수단에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성되고,

   상기 동력전달수단은

   상기 구동부의 회전력에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 회전력을 상기 제1캠축 및 제2캠축에 전달하기 위한 구동전달축으로 구성되며, 각각의 축은 기어구동으로 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 구동전달축을 지지하기 위한 지지축이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공장치.
6. 삭제
7. 피가공물을 연삭하여 시계 케이스를 가공하기 위해 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠과, 상기 시계케이스와 동일한 상면형상을 가진 제2캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하여 3차원 형상의 시계 케이스를 가공하는 방법에 있어서,

   상기 제1캠을 피가공물과 동일축상에 설치하고, 상기 제1캠의 외곽표면에 접하여 회전하는 캠로울러를 설치하여 연삭휠의 회전에 따라 상기 제1캠의 형상으로 피가공물의 외곽형상을 모방연삭하는 단계와,

   상기 제2캠을 피가공물과 동일축상에 설치하고, 상기 제2캠의 상면에 접하여 상기 제2캠이 회전하면 곡면에 의해 피가공물이 이송되도록 하는 상면접촉수단을 설치하여 연삭휠의 회전에 따라 상기 제2캠의 형상으로 피가공물의 상면형상을 모방연삭하는 단계를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공방법.
8. 피가공물을 연삭하여 시계 케이스를 가공하기 위해 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠과, 상기 시계케이스와 동일한 상면형상을 가진 제2캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하여 3차원 형상의 시계 케이스를 가공하는 방법에 있어서,

   상기 제1캠은 곡률반경이 연속적으로 변화하는 타원형 형상인 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공방법.
9. 피가공물을 연삭하여 시계 케이스를 가공하기 위해 가공하고자 하는 시계 케이스와 동일한 외곽형상을 가진 제1캠과, 상기 시계케이스와 동일한 상면형상을 가진 제2캠을 이용하여 피가공물을 모방연삭하여 3차원 형상의 시계 케이스를 가공하는 방법에 있어서,

   상기 제2캠은 바깥측으로 하향경사지는 굴곡면을 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 손목시계 케이스 가공방법.