KR100591138B1 - 시트재 천공 장치 - Google Patents

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KR100591138B1
KR100591138B1 KR1019990058681A KR19990058681A KR100591138B1 KR 100591138 B1 KR100591138 B1 KR 100591138B1 KR 1019990058681 A KR1019990058681 A KR 1019990058681A KR 19990058681 A KR19990058681 A KR 19990058681A KR 100591138 B1 KR100591138 B1 KR 100591138B1
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타카쯔카히로시
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히다찌긴조꾸가부시끼가이사
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Abstract

본 발명에 따른 시트재(S)를 천공하기 위한 장치는 시트재(S)의 이동 방향에 관계하여 횡으로 연장하는 샤프트(2)와; 샤프트(2)와 함께 회전하기 위하여 종방향의 양단부 부분에서 샤프트(2)에 장착되는 한 쌍의 캠(3,3)들과; 샤프트(2)를 따라서 횡으로 연장하며, 캠(3,3)들에 대응하는 위치에서 한 쌍의 캠 종동자(41,41)들을 가지는 타이 바(4)와; 천공 위치로 그리고 천공 위치로부터 이동할 수 잇는 종방향 정렬로 타이 바(4)에 연결되는 다수의 펀치(5,5)들과; 타이 바(4)를 따라서 횡으로 연장하며, 다수의 펀치 가이드(6,6)들이 펀치(5,5)들과 정렬하여 고정되는 프레임(7)과; 시트재(S)에 구멍들을 만들도록 펀치(5,5)들과 협응하기 위하여 펀치(5,5)들과 정렬하는 다수의 다이 구멍(81,81)들을 가지는 다이 프레임(8)을 포함한다.
시트재 천공 장치, 캠, 타이 바, 캠 종동자, 다이 프레임, 캠 샤프트

Description

시트재 천공 장치{Apparatus for punching sheet}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트재 천공 장치의 정면도.
도 2는 도 1의 선 A-A를 따라서 취한 단면도.
도 3은 도 1의 시트재 천공 장치의 조립을 도시하기 위한 개략도.
도 4는 도 1의 시트재 천공 장치에 있는 타이 바의 캠 종동자를 도시한 사시도.
도 5는 캠 샤프트에 적용되는 굽힘 모멘트를 설명하기 위한 개략도.
도 6a 내지 도 6c는 다양한 V 형상 노치들을 가지는 펀치의 예를 도시한 측면도.
도 7a 내지 도 7d는 R0의 반경을 가지는 기본원에 대해 동일한 상승 Li을 가지도록 설계된 네가지 형태의 캠들을 도시한 개략도.
도 8a 및 도 8b는 펀치에서 발생하는 기울기를 설명하기 위한 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 캠 조립체 2 : 캠 샤프트
3 : 캠 4 : 타이 바
5 : 펀치 6 : 펀치 가이드
7 : 프레임 8 : 다이 프레임
40 : 타이 바 조립체 70 :프레임 조립체
S : 시트재
본 발명은 펀치들과 다이들의 협응에 의하여 시트재를 천공하기 위한 장치에 관한 것이다.
복사된 용지들과 같은 시트재들이 철해질 때, 시트재들은 구멍들이 구비되어야 하며, 이 구멍들을 통하여 철해진다. 최근의 사무 기기의 발전에 따라서, 복사된 용지들은 사무 기기에 장착된 천공 장치에 의하여 철해지기 위한 구멍들이 자동적으로 구비되어, 복사된 용지들을 천공하기 위한 수작업의 문제들이 제거된다.
일본국 특허 공개 평 3-228598호는 철하기 위한 구멍들을 만들도록 시트재를 천공하기 위한 장치를 개시하며, 이 장치는 (a) 캠 샤프트와 소정의 간격으로 캠 샤프트에 고정되는 다수의 캠들을 포함하는 캠 조립체; (b) U 자 형상의 단면을 가지는 가늘고 긴 지지부, U 자 형상의 지지부에 의하여 활주 가능하게 지지되는 다수의 펀치들, 및 U 자 형상의 지지부의 내측을 향하여 펀치를 편향시키기 위하여, U 자 형상의 지지부의 내부면과 펀치의 스토퍼 사이에서 펀치의 주위에 배치되는 스프링들을 포함하는 펀치 조립체; (c) 각각이 각 펀치와 청렬하는 다이 구멍들을 가지는 펀치 다이를 포함한다. 이러한 종래의 시트재 천공 장치는 펀치들과 캠들을 쌍으로 포함하며, 그러므로, 그 수는 동일하다.
캠들 및 펀치들과 같은 구동수단이 상기 종래의 천공 장치에서와 동일한 수로 사용될 때, 매우 많은 수의 부품들이 필요하며, 이 부품들을 조립하기 위하여 보다 많은 시간이 필요하다. 아울러, 캠 샤프트가 펀칭시에 작용력으로 인한 굽힘 모멘트를 받기 때문에, 캠 샤프트는 A3 또는 보다 큰 사이즈의 용지들을 위하여 큰 천공 장치에서 두껍게 되어야 한다. 보다 두꺼운 캠 샤프트는 보다 큰 캠들을 초래하여, 부품 비용에 있어서 증가가 따른다. 또한, 보다 큰 캠들은 전체 천공 장치의 보다 큰 높이를 초래하여, 보다 작은 천공 장치를 만드는 것을 어렵게 한다.
이러한 시트재 천공 장치가 장비된 사무 기기들은 통상 매우 고가의 것으로 한정된다. 그러나, 이러한 시트재 천공 장치를 구비한 최근의 비교적 저가의 사무 기기들에 대한 수요는 이러한 시트재 천공 장치들 가격의 과감한 감축을 요구하는 것에 의하여, 보다 덜 비싼 시트재 천공 장치를 제공하는 개발이 강하게 필요하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 고성능이며 저렴한 복사된 용지와 같은 시트재를 천공하기 위한 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적의 관점에서, 본 발명의 발명자들은 작은 수의 캠들을 가지는 구동 시스템과, 캠들과 활주 접촉하며 펀치들에 연결되는 캠 종동자들을 가지는 타이 바의 조합을 사용하는 것이 캠들과 같은 구동 부품들의 수를 감소시켜, 시트재 천공 장치의 조립을 보다 빠르게 만들어, 구동 시스템에 적용되는 힘을 감소시키고, 구동 시스템의 캠 샤프트의 지름을 감소시키는 것이 가능하다는 것을 알았다. 이러한 특징으로, 시트재 천공 장치를 저렴하게 만들는 것이 성취될 수 있다. 본 발명은 이러한 발견에 근거하여 완성되었다.
그러므로, 본 발명에 따른 시트재 천공 장치는 (a) 시트재의 이동 방향에 관계하여 횡으로 연장하는 샤프트와; (b) 샤프트와 함께 회전하기 위하여 종방향 간격으로 샤프트에 장착되는 다수의 캠들과; (c) 샤프트를 따라서 연장하며 캠들의 위치에 대응하는 위치에 다수의 캠 종동자들을 가지는 타이 바와; (d) 천공 위치로 그리고 천공 위치로부터 이동하기 위하여 종방향 배열로 타이 바에 연결되는 다수의 펀치들과; (e) 시트에 구멍을 만들도록 펀치들과 협응하기 위하여 펀치와 정렬된 다수의 구멍을 가지는 다이 프레임을 포함한다.
캠들은 바람직하게 그 종방향 단부 부분에서 타이 바에 장착되는 한 쌍의 편심캠들이다. 편심캠들은 위상차를 가지고 정렬될 수도 있는 것에 의하여, 타이 바는 경사진 종방향 중심축과 함께 천공 위치를 향하여 그리고 천공 위치로부터 교번적으로 이동하여, 펀치들이 상이한 천공 시점을 가진다.
타이 바는 바람직하게 증가된 단면 계수를 가지는 절곡된 시트로 구성된다.
각각의 펀치가 바람직하게 펀치 가이드에 의하여 가이드되어서, 펀치는 펀치가 편심캠들과 캠 종동자들의 활주 접촉에 의한 굽힘력을 받을 때 조차도 실질적으로 펀치 가이드의 내부벽을 통하여 상하로 이동할 수 있다.
각 펀치는 바람직하게 이것의 타이 단부면 상에서 대각으로 연장하는 V 형상 의 날 형성 노치를 가지며, 노치는 시트재의 이동 방향을 따라서 향하게 된다. 그러므로, 구멍은 0으로의 전단력의 급격한 강하없이 시트에서 만들어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트재 천공 장치는 (a) 시트재의 이동 방향에 관계하여 횡으로 연장하는 샤프트와; (b) 샤프트와 함께 회전하기 위하여 두 종방향 단부 부분들에서 샤프트에 장착되는 다수의 캠들과; (c) 샤프트를 따라서 연장하며 캠들의 위치에 대응하는 위치에서 한 쌍의 캠 종동자들을 가지는 타이 바와; (d) 천공 위치로 그리고 천공 위치로부터 이동하기 위한 종방향 배열로 타이 바에 연결되는 다수의 펀치들과; (e) 타이 바를 따라서 횡으로 연장하며 다수의 펀치 가이드들이 펀치와 정렬하여 고정되는 프레임과; (f) 시트에 구멍을 만들도록 펀치들과 협응하기 위해 펀치들과 정렬하여 다수의 구멍들을 가지는 다이 프레임을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 시트재 천공 장치는 캠 조립체(1), 타이 바 조립체(40) 및 프레임 조립체(70)를 포함한다.
캠 조립체(1)는 캠 샤프트(2), 소정의 위치에서, 핀 등에 의하여 바람직하게 양측 단부 가까이에서 캠 샤프트(2)에 고정된 한 쌍의 편심캠(3,3), 캠 샤프트(2)의 양측 단부 부분에 장착되는 한 쌍의 베어링(2a,2a), 및 캠 샤프트(2)의 한 쪽 단부 부분에 장착되는 클러치(2b)를 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바람직한 실시예에서, 편심캠(3,3)들은 동일한 편심도를 가지며, 30°의 위상차를 가지고 캠 샤프트(2)에 장착된다. 클러치(2b) 대신에, DC 모터 또는 스텝 모터가 기어들과 같은 전달 수단을 통하여 캠 샤프트(2)를 구동하도록 프레임(7)의 플랜지 부분에 고정될 수도 있다.
왜 편심캠이 바람직한 가는 R0의 반경을 가지는 기본원에 대해 동일한 상승 Li을 가지도록 설계된 네가지 형태의 캠들을 도시한 개략도인 도 7a 내지 도 7d로부터 명확하게 된다. 도 7a 내지 도 7c는 돌출 캠을 도시하고, 도 7d는 편심캠을 도시한다. 캠이 펀치를 밀도록 회전될 때 발생되는 모멘트는 기본원과 돌출원(Ra, Rb, Rc 또는 Rd)을 연결하는 접선의 길이(Da, Db, Dc 또는 Dd)에 비례한다. 그러므로, 접선이 길면 길수록, 펀치에 적용되는 모멘트는 크게 되고, 펀치와 펀치 가이드에서 고르지 않은 마모가 증가된다. 한편, 도 7d에 도시된 편심캠은 은 보다 짧은 접선(길이: Dd)를 가지는 것에 의하여, 동일한 상승(Li)에서도 펀치에 대해 보다 작은 모멘트를 제공한다. 따라서, 편심캠은 펀치와 펀치 가이드에서 고르지 않은 마모를 피하는데 효과적이다.
타이 바 조립체(40)는, 캠 샤프트(2)를 따라서 연장하고, 종방향의 평평한 중간 부분(4a) 및 평평한 중간 부분(4a)의 양측부로부터 상햐로 연장하는 한 쌍의 플랜지 부분들에 의하여 일체로 구성되는 타이 바(4)와, 평평한 중간 부분(4a)의 종방향 단부들에 연결되는 한 쌍의 캠 종동자(41,41)들을 포함한다. 이러한 구조를 가지는 타이 바(4)는 평평한 금속 시트를 절단하고 절곡하는 것으로 형성될 수 있 다. 그러나, 캠 종동자(41,41)들은 압입 또는 접착에 의하여 타이 바(4)에 고정되는 별도의 플라스틱 부분들에 의하여 형성될 수도 있다. 두 플랜지 부분(4b,4b)들은 다수 쌍의 관통공(42,42)들을 가지며, 각 쌍의 관통공(42,42)들은 타이 바(4)의 중심축에 관계하여 서로 마주하여 배치된다.
플랜지 부분(4b,4b)들의 관통공(42,42)들이 높이에 있어서 0.5㎜만큼 교번적으로 상이하게 설정될 때, 대기 위치에 있을 때의 펀치(5,5)들의 가장자리들과 다이 구멍(81,81)들의 가장자리들 사이의 갭에 있어서 차이가 있는 것에 의하여, 토오크 부하를 균일하게 만들도록 상이한 천공 시점을 제공한다. 이러한 경우에, 캠 샤프트(2)의 양측부에 있는 캠(3,3)들은 위상차를 가지지 않는 것이 필요하다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 각 캠 종동자(41)들은 수평의 상부 및 하부의 평평한 플레이트(41a,41b)들에 의하여 구성되는 사각의 U 자 형상의 구조물과, 각각이 편심캠(3)이 침투하는 윈도우(41d)와 상부 및 하부의 평평한 플레이트(41a,41b)들을 연결하는 한 쌍의 수직 웨브 부분(41c,41c)들을 가진다. 상부 및 하부의 평평한 플레이트(41a,41b)들 사이의 거리는 여유를 가지는 편심캠(3)의 지름과 실질적으로 동일하며, 편심캠(3)은 틈새에 의하여 캠 종동자(41)의 상부 및 하부의 평평한 플레이트(41a,41b)에서 활주 가능하게 회전할 수 있다. 핀(10)의 두 단부들은 수직의 플랜지 부분(4b,4b)의 한 쌍의 마주한 관통공(42,42)으로 삽입되고, 펀치(5)의 상단부는 각 핀(10)에 연결된다. 소음 억제용 고무 부시는 이 실시예에서 플랜지 부분(4b,4b)들과 펀치(5,5) 사이에서 핀(10,10) 바로 위에 배치될 수도 있다.
타이 바 조립체(40)는 캠(3,3)이 캠 종동자(41,41)의 윈도우(41d,41d)를 침투하도록 캠 조립체에 조립된다.
프레임 조립체(70)는 가늘고 긴 프레임(7)과 가늘고 긴 다이 프레임(8)으로 구성된다. 가늘고 긴 프레임(7)은 종방향으로 연장하는 평평한 중간 부분(7a), 및 평평한 중간 부분(7a)의 양측부로부터 일체로 연장하는 전방 및 후방 플랜지 부분(7b,7c)으로 구성된다. 전방 및 후방 플랜지 부분(7b,7c)은 프레임(7)이 도 2에 도시된 바와 같이 U 자 형상의 횡단면을 가지는 각도에서 동일한 측부를 향하여 가늘고 긴 평 시트재의 양측 부분을 절곡하는 것으로 형성된다. 각각 상향 개방부를 가지는 노치(73)를 가지는 직립 부분(71,71)들은 평형한 중간 부분(7a)의 양 단부에 일체로 연결된다.
프레임(7)의 평형한 중간 부분(7a)은 종방향 중심선을 따르는 다수의 관통공(75,75)들을 가지며, 외주면에 환형 계단부를 각각 가지는 관형 펀치 가이드(6,6)들은 각 관통공(75)으로 각 펀치 가이드(6)의 계단부를 가압하거나 또는 막는 것에 의하여 관통공(75,75)들의 일부에 고정된다. 펀치 가이드(6,6)들은 바람직하게 오일 침투성 소결합금, 구리 합금 또는 베어링 함금으로 만들어진다.
다이 프레임(8, 다이 부재)는 시트재(S)가 통과할 수 있는 틈새를 구비한 프레임(7)의 평형한 중간 부분(7a)의 하부면에 부착된다. 다이 프레임(8)은 바람직하게 평평한 중간 부분(8a)과, 평평한 중간 부분(8a)의 측부들로부터 일체로 하향 연장하는 한 쌍의 수직 플랜지 부분(8b,8b)으로 구성된다. 이러한 구조를 가지는 다이 프레임(8)은 절단 및 절곡에 의하여 평형한 금속 시트재로부터 형성될 수 있다.
다이 프레임(8)의 평평한 중간 부분(8a)은 프레임(7)의 관통공(75,75)들과 정렬하는 다수의 관통공(818,81)들을 가진다. 관통공(81,81) 대신에, 각각 다이 구멍을 가지는 적절한 다이 부재들이 다이 프레임(8)에 고정될 수도 있다. 다이 프레임(8)의 종방향 양측 단부들은 나사(9,9) 또는 리벳들에 의하여 프레임(7)의 평평한 중간 부분(7a)의 종방향 양측 단부에 고정된다.
각 펀치(5)는 대각으로 연장하는 V 형상의 날 형성 노치(5a)를 가지는 선단면을 가지며, 펀치(5,5)들의 V 형상의 날 형성 노치(5a,5a)들은 프레임(7)과 다이 프레임(8) 사이의 틈새(G)를 통하여 이동하는 시트재(S)의 방향과 동일한 방향으로 향한다.
V 형상의 날 형성 노치는 도 6a에 도시된 바와 같은 측면으로 절단된 노치(5a)로 한정되지 않고, 곡면을 가지는 노치(5b, 도 6b) 절곡된 평면으로 한정되는 노치(5c, 도 6c)의 형태일 수도 있다.
타이 바 조립체(40)와 조합된 캠 조립체(1)는 프레임 조립체(70)에 장착되어서, 펀치(5,5)들의 선단이 펀치 가이드(6,6)으로 삽입하는 동안 캠 샤프트(2)의 베어링(2a,2a)들은 위로부터 프레임(7)의 직립 플랜지 부분(71)의 노치(73,73) 내로 삽입된다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 요소들을 구동하는 캠(3)들은 3개 또는 그 이상의 펀치 다이들이 사용될지라도 두 개중 가장 낮은 수, 바람직하게는 쌍으로 장착된다. 또한, 캠(3,3)들이 베어링(2a,2a)들 가까이 배치되기 때문에, 단지 작은 굽힘 모멘트가 캠 샤프트(21)에 적용되는 것에 의하여, 캠 샤프트(2)는 얇게 만들어질 수 있다.
캠 샤프트(2)가 클러치(2b)를 경유하여 구동 수단(도시되지 않음)에 의하여 일회전만큼 회전될 때, 타이 바(4)는 양측 단부에서 캠 종동자(41,41)들 사이의 높이차로 인하여 변경가능한 구배로 상하 운동한다. 그러므로, 펀치(5,5)들은 펀치 가이드(6,6)들을 따라서 연속적으로 활주 가능하게 상하 운동하는 것에 의하여, 고정 다이(8)와 협응하여 시트재(도시되지 않음)를 천공한다. 이러한 경우에, 천공된 구멍들은 프레임(7)을 따라서 우측 또는 좌측으로붜 연속적으로 제공된다. 각 펀치(5)가 가장 낮은 지점(천공 위치)로 이동한 후에, 가장 높은 지점(대기 위치)로 복귀한다.
펀치(5)의 노치(5a)는 바람직하게 시트재(S)의 이동 방향을 따라서 향하게 된다. 그렇지 않으면, 펀치(5)의 선단은 펀치(5)에 적용되는 모멘트(M)의 방향이 펀치(5)의 종방향 방향과의 정렬로부터 벗어나기 때문에 비정상적으로 마모된다. M의 측면 성분은 도 8a 및 도 8b에서 M'으로서 묘사된다. 예를 들어, 캠(3)이 도 2에 도시된 바와 같이 회전될 때, 캠(3)과 타이 바(4)의 캠 종동자(41) 사이의 접촉 지점은 좌우로 변하고, 즉 힘이 타이 바(4)에 적용되는 지점이 변한다. 이러한 것은 도 2에 있는 타이 바(4)에 연결된 펀치(5)의 측면 기울기를 유도한다.
도 8a는 펀치(5)의 노치(5a)의 불필요한 정위(定位))를 지시한다. 특히, 펀치(5)의 노치(5a)가 시트재(S)의 이동 방향에 직각으로 향하면, 펀치(5)의 선단의 측면 가장자리는 펀치(5)가 펀치(5)에 적용되는 모멘트에 의하여 측면으로 기울어질 때 다이 프레임(8)의 다이 구멍(81)의 가장자리와 접촉하게 된다. 그 결과, 선 단에서의 펀치(5)의 가장자리 부분은 비정상적으로 마모된다.
한편, 펀치(5)의 선단이 시트재 천공 장치에서 이동하는 시트재(S)의 방향으로 향하는 V 형상의 날 형성 노치(5a)를 구비하면, 도 8b에 도시된 바와 같은 다이 프레임(8)의 다이 구멍(81)의 가장자리와 접촉하는 펀치(5)의 선단에서의 측면 가장자리가 없다. 그러므로, 펀치(5)의 선단면에 있는 V 형상의 노치(5a)는 펀치(5)에 적용되는 부하의 변화를 억제하도록 작용한다. 또한, 선단에서 V 형상의 날 형성 노치(5a)를 가지는 펀치(5)가 0으로 되기 바로전에 작은 전단력을 제공하기 때문에, 단지 작은 에너지만이 시트재(S)가 천공될 때 제거되고, 그 결과 시트재 천공 장치의 작업에 있어서 우수한 소음 제거가 따른다.
펀치(5,5)들이 그 중심선을 따라서 상승 및 하가 운동하는 본 발명의 시트재 천공 장치에 있어서, 각 펀치(5)에 주어진 전단력은 최대 레벨로 점차 증가한 후에, 0으로 감소하는 것이 바람직하다. 펀치(5)가 U 자 형상의 노치를 구비한 선단면을 가지면, 전단력은 천공이 종료된 후에 급격히 0으로 된다. 이러한 경우에, 탄성 변형의 형태로 구동 시스템에 저장된 에너지는 급격히 제거되어서, 급격한 운동에 의한 소음 또는 부품들의 백 레쉬를 유발한다.
도 5는 종래의 시스템(A)와 본 발명의 시스템(B)에서 캠 샤프트(2)에 적용되는 천공 작용력(F)과 굽힘 모멘트(M)를 예시한 도면이다. 명료성을 위하여, 시스템은 시트재에 3개의 구멍들을 제공하기 위하여 측면으로 대칭이며, 천공 작용력(F)은 순간적으로 펀치에 적용된다. 시스템의 각 부분은 도 5에 도시된 바와 같은 치수를 가진다. 종래의 시스템(A)에서, 중심에서 캠 샤프트(2)에 적용되는 최대 굽힘 모멘트(Mmax)는 천공이 중심 펀치에 의하여 수행될 때 Mmax= F ×n/4이다.
한편, 본 발명의 시스템(B)에서, 좌측 캠에서 캠 샤프트(2)에 적용되는 최대 굽힘 모멘트(Mmax)는 천공이 좌측 캠에 의하여 수행될 때 Mmax = F ×b ×(n - a)/n으로 설명된다. (n - a)/n이 1보다 작기 때문에, 캠 샤프트(2)에 적용되는 최대 굽힘 모멘트(Mmax)는 b를 n/4보다 작게 설정하는 것에 의하여 최소로 만들어질 수 있는 것에 의하여, 캠 샤프트(2)의 지름을 최소로 만든다. 이 실시예에서, 캠 샤프트(2)의 외경은 8㎜로 감소된다.
본 발명에서, 각 펀치(5)는 캠 작용에 의하여 상승 및 하강 운동할 때 펀치(5)의 기울기를 최소화하도록 펀치 가이드(6)에 의하여 바람직하게 가이드되어서, 펀치(5)를 다이 구멍(81)과 동심으로 유지한다. 이러한 것은 펀치(5)의 선단 가장자리가 고르지 않게 마모되는 것을 방지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 다수의 펀치(5,5)들의 운동 시점은 시트재 천공 장치에 적용되는 부하를 고르게 만들도록 연속적으로 변한다. 특히, 다수의 펀치(5,5)들은 바람직하게 동시 천공을 피하도록 펀치(5,5)들의 가장자리들과 다이 구멍(81)들 사이의 상이한 거리를 제공하도록 배열된다. 이러한 것은 한 쪽 단부에 배치된 것으로부터 다른 쪽 단부에 배치된 것으로 타이 바를 따라서 배열된 펀치의 길이를 점차적으로 증가시키는 것에 의하여 성취될 수 있다. 대안적으로, 타이 바(4)를 이동시키기 위한 캠(3,3)들은 상이한 위상으로 구동될 때, 타이 바(4)는 변경될 수 있는 기울기로 상승 및 하강하여서, 천공 시점에 있어서의 변화를 제공 한다. 위상차를 가지는 타이 바 구동 캠(3,3)들의 운동은 펀치(5,5)들의 행정을 최소화할 수 있으며, 또한 캠(3)의 외경이 작게 만들어질 수 있기 때문에 시트재 천공 장치를 최소화하는 이점이 있다.
이 실시예에서, 동일한 편심도를 가지는 편심캠(3,3)들은 캠 샤프트(2)의 양 단부 부분에 배치되어서, 시트재 천공 장치의 조립을 단순화하고, 부품의 수를 감소시켜, 본래의 위치로 펀치들을 복귀시키기 위한 스프링을 제거한다. 또한, 시트재 천공 장치는 장치의 구조를 간단화하도록 활주될 수 있는 캠 종동자(41,41)를 포함한다.
종래의 시트재 천공 장치가 펀치들과 동일한 수의 구동 요소들을 포함할지라도, 본 발명의 시트재 천공 장치는 다수의 펀치들이 장착되는 타이 바를 포함하여, 캠 샤프트의 양 단부에 배치된 단지 2개의 캠들만으로 작동될 수 있다. 그러므로, 많은 수의 천공들이 부품들의 수에 있어서의 증가없이 만들어질 수 있으며, 제조 비용이 극단적으로 감축되는 한편, 조립의 용이성이 증가한다.
또한, 종래의 시트재 천공 장치에 있어서, 천공 작용력이 캠 샤프트의 베어링들로부터 먼 위치에서 캠 샤프트에 직접 전달되어, 큰 굽힘 모멘트가 캠 샤프트에 적용된다. 그러므로, 캠 샤프트가 충분한 기계적 강도 및 강성을 가져야 하기 때문에, 캠 샤프트의 크기 감축이 제한된다. 한편, 본 발명의 시트재 천공 장치는 캠 종동자들을 가지는 타이 바를 이용하여, 캠 샤프트에 적용되는 굽힘 모멘트의 감소를 달성할 수 있다. 타이 바는 캠들을 펀치들에 정렬해야 하는 필요성을 제거 한다. 대신, 캠들을 캠 샤프트의 베어링들 가까이 배치하는 것에 의하여, 캠 샤프트에 적용되는 굽힘 모멘트가 감소될 수 있다.
덧붙여, 타이 바가 높은 단면계수를 가지는 L 자 형상 또는 U 자 형상의 단면을 가지도록 금속 시트재를 절곡하는 것으로 형성되기 때문에, 굽힘 모멘트가 타이 바에 부분적으로 가해지는 것에 의하여, 구동축의 지름을 감소시키는 것이 가능하여, 비용의 감축이 따른다.
본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한, 어떠한 변경들도 본 발명의 시트재 천공 장치에 만들어질 수 있다.
상기된 바와 같이, 본 발명의 시트재 천공 장치는 캠들을 구동하기 위한 힘을 전달하기 위한 수단으로서 캠 종동자들을 가지는 타이 바를 포함하는 간단한 구동 메카니즘을 가진다. 또한, 적용되는 굽힘 모멘트에서의 감소로 인하여 감소된 지름을 가지는 캠 샤프트를 가진다.

Claims (8)

  1. (a) 시트재의 이동 방향에 관계하여 횡으로 연장하는 샤프트와; (b) 샤프트와 함께 회전하기 위하여 종방향 간격으로 샤프트에 장착되는 다수의 캠들과; (c) 샤프트를 따라서 연장하며 캠들의 위치에 대응하는 위치에 다수의 캠 종동자들을 가지는 타이 바와; (d) 천공 위치로 그리고 천공 위치로부터 이동하기 위하여 종방향 배열로 타이 바에 연결되는 다수의 펀치들과; (e) 시트에 구멍을 만들도록 펀치들과 협응하기 위하여 펀치와 정렬된 다수의 구멍을 가지는 다이 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캠들은 그 종방향 단부 부분에서 타이 바에 장착되는 한 쌍의 편심캠들인 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 편심캠들은 위상차를 가지고 정렬되는 것에 의하여, 상기 타이 바는 경사진 종방향 중심축과 함께 천공 위치를 향하여 그리고 천공 위치로부터 교번적으로 이동하여, 펀치들이 상이한 천공 시점을 가지는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 타이 바를 따라서 배열된 상기 펀치들은 한 쪽 단부에 배치된 것으로부터 다른 쪽 단부에 배치된 것으로 점차적으로 증가하는 길이르를 가지는 것에 의하여, 상기 펀치는 상이한 천공 시점으로 작업하는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 타이 바는 증가된 단면 계수를 가지는 절곡된 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 각각의 펀치가 펀치 가이드에 의하여 가이드되어서, 상기 펀치는 펀치가 편심캠들과 캠 종동자들의 활주 접촉에 의한 굽힘력을 받을 때 조차도 펀치 가이드의 내부벽을 통하여 상하로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 각각의 펀치는 타이 단부면 상에서 대각으로 연장하는 V 형상의 날 형성 노치를 가지며, 상기 V 형상의 노치는 시트재의 이동 방향을 따라서 향하게 되어서, 전단력은 천공 작업시에 급격한 강하없이 0으로 감소하는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
  8. (a) 시트재의 이동 방향에 관계하여 횡으로 연장하는 샤프트와; (b) 샤프트와 함께 회전하기 위하여 두 종방향 단부 부분들에서 샤프트에 장착되는 다수의 캠들과; (c) 샤프트를 따라서 횡으로 연장하며 캠들의 위치에 대응하는 위치에서 한 쌍의 캠 종동자들을 가지는 타이 바와; (d) 천공 위치로 그리고 천공 위치로부터 이동하기 위한 종방향 배열로 타이 바에 연결되는 다수의 펀치들과; (e) 타이 바를 따라서 횡으로 연장하며 다수의 펀치 가이드들이 펀치와 정렬하여 고정되는 프레임과; (f) 시트에 구멍을 만들도록 펀치들과 협응하기 위해 펀치들과 정렬하여 다수의 구멍들을 가지는 다이 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트재 천공 장치.
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