KR101108929B1 - 구부러짐이 자유로운 관절형 칼날집합체와 이를 이용하여 다양한 모양을 표현할 수 있는 천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 형상을 천공함에 있어서, 각각의 천공형상 별로 만들어진 천공칼날틀로 교체 또는 별도 제작이 필요없이, 본 발명에 의한 형상이 자유롭게 구사되는 관절형 칼날집합체를 이용하여 천공하고자 하는 형상을 구현하고, 이를 이용하여 대상체를 원하는 모양으로 쉽게 변형하여 천공할 수 있게 하는 장치이다.

칼날, 천공장치, 자유형상, 관절, 굴절

Description

구부러짐이 자유로운 관절형 칼날집합체와 이를 이용하여 다양한 모양을 표현할 수 있는 천공장치 {The transformable shape punching device with bendable knife composition}

본 발명은 구부러짐이 용이하도록 고안된 관절형 칼날집합체를 이용한 천공장치로, 굴절이 가능한 각각의 관절형 몸체를 연결하여 짧은 칼날들을 연속되게 구성함으로, 자유로운 형상의 천공을 가능하게 하는 것에 관한 것이다.

종래 천공장치는 고정된 모양을 가진 천공 칼날 틀이 부착되어 있어, 이를 이용하여 오직 한가지의 모양만 천공할 수 있었다. 그러나 다양한 종류를 소규모로 천공하기 위하여는 여러 다양한 모양의 천공장치 또는 천공 칼날 틀이 필요하고, 이러한 천공장치나 천공 칼날 틀은 공장기성품이므로, 사용자가 원하는 모양으로 만들기에는 많은 문제점이 있다. 이처럼 종래의 천공 칼날 틀과 장치로 인하여 발생하는 문제점과 해결되어야 하는 과제는 다음과 같다.

(1) 각각 모양에 따른 천공장치의 교체

기성품으로 제작되는 모양이 있는 천공장치는, 표현하고자 하는 모양대로 구성된 천공 칼날 틀과 이를 이용하여 천공을 할 수 있게 구성된 천공장치로 이루어져 있다. 그러나 이러한 제품들은 공장제작품으로 천공을 할 문양 및 크기 등이 결정되어 있어, 소비자는 필요한 모양과 크기에 따라 각각의 천공장치를 모두 구매하여야 하는 문제점이 있다.

(2) 형상별 장치보관에 따른 비용, 자원, 공간의 낭비

상기와 같이 각각 모양별로 모든 천공장치 또는 천공 칼날 틀을 구비하기에는 많은 비용이 소요되고, 또한 이를 모두 보관하여야 하는 공간상의 문제점들도 발생한다. 국가차원에서는 이처럼 가끔 사용되는 유휴장치의 증가에 따라, 궁극적 으로는 제작에 소요된 자원의 비효율적인 이용상황을 발생시킨다.

(3) 사용자의 맞춤식 천공장치 제작의 어려움

기존의 천공장치들이 대부분 공장에서 제작된 것으로, 그 천공모양이 공장에서 이미 결정되어 출시된다. 그러나 이러한 정형화된 형상의 천공작업보다는 각각의 상황에 따라 사용자 요구에 의한 모양의 천공작업이 증가하고 있으며, 이를 해소하기 위하여 각각의 상황별로 원하는 모양을 가진 천공 칼날 틀을 사전에 공장에 개별 주문제작하여야 한다. 그러나 하나의 수량을 주문제작하기 위하여는 상당한 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라, 제작내용의 검증 및 검수과정에서 오차가 발생시에는 다시 제작하여야 하는 등의 복잡한 절차와 부가적인 비용 그리고 많은 시간이 소요된다.

(4) 천공 칼날 틀의 마모에 따른 연삭 및 부분교체의 어려움

기성제품의 천공장치는 천공 칼날 틀이 일체형으로 되어, 날 부분만 공장 연삭을 통하여 날카롭게 구성이 되어 있다. 그러나 사용횟수의 증가에 따라 칼날은 무뎌지고, 또한 여러 이유로 칼날의 일부만 무뎌지거나 파손되어 이가 나가는 경우가 종종 발생한다. 하지만 이러한 경우의 칼날의 연삭이나 일부교체가 불가능하여 일체형인 칼날 틀을 통채로 교체하여야 하는 문제가 있다.

상기에 서술한 여러 문제점들을 효과적으로 해결하기 위하여, 다음과 같은 특징을 가진 수단을 적용하고자 한다.

(1) 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체는, 관절의 형태로 각각의 몸체로 연결되어 있으며, 여기에 짧은 폭의 칼날들이 연속적으로 삽입되어 있다. 기존의 정형화된 천공 칼날 틀과는 다르게, 사용자가 원하는 모양과 길이를 칼날집합체의 관절형 몸체를 휘거나 추가 연결하여, 자신이 원하는 다양한 모양을 상황에 따라 직접 구현할 수 있다.

본 발명에 의한 다양한 형상이 가능한 칼날집합체를 이용하여 여러 개의 천공틀을 모두 구비해야 하는 종래의 문제가 해결되었다.

(2) 종래의 모양 종류별 천공 칼날 틀의 구비를 위한 비용 및 보관공간의 부족은 또 하나의 문제점이었다. 그러나 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체는 필요시마다 형상을 조정하여 사용하므로, 여러 개의 천공장치나 천공 칼날 틀이 필요없이 하나의 천공장치 및 칼날집합체만 구비하면 되므로, 종래의 '비용의 과다소요'와 '공간부족'의 문제가 해결되었다.

(3) 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체는, 사용자가 스스로 그 형태 및 길이를 조정하여 원하는 모양의 천공형태를 구현할 수 있다. 또한 최초 형태에서 다른 모양으로 즉시 변형이 가능하므로 오차의 범위를 스스로 조정이 가능하다. 이로써 종래의 주문제작에 대한 과다한 비용 및 시간의 소요 그리고 오차수정의 절차 등에 관한 문제들이 해결되었다.

(4) 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체는, 관절형태의 단위 몸체로 구성되어 있고, 각 관절형 몸체는 교체가 가능한 칼날의 착탈이 가능하도록 구성되어 있다. 그러므로 사용중에 무뎌진 부분이나 일부 파손되어 이가 나간 부분의 칼날은 그 즉시 사용자가 교체할 수 있다. 이로써 일체형의 칼날 틀의 연삭 및 부분교체의 문제가 해결되었다.

상기와 같이 '해결하고자 하는 과제'에서 서술된 종래의 문제점들을 본 발명의 특징들을 이용하여 모두 해결하였다.

본 발명에 의한 효과는 다음과 같다.

(1) 자유로운 형상의 구현

관절형태의 형상이 자유로운 칼날집합체를 이용하여 사용자가 스스로 천공하고자 하는 형태를 결정 및 조정하여 천공함으로서, 종래의 기성의 천공장치로 구현하지 못하였던 자유로운 형상의 천공이 가능하다. 이는 소량의 다양한 형태의 천공을 원하는 사용자들에게 적합하며, 종래의 주문 제작시에 소요되는 금형 및 제작 비용이 전혀 들지 않는다.

또한 종래의 공장에서의 주문제작시 발생하는 주문 칼날 틀의 제작오류 또는 제작상의 문제로 인한 오차들로 인해 발생하는 납품기일의 미준수, 추가비용 등의 문제들은, 본 발명 효과 중의 하나인 자유로운 형상 구현이 가능한 칼날집합체의 조정을 통해 사용자 스스로 오류를 조정가능하며, 오차의 보정 또한 그 즉시에서 가능하므로 주문제작에 의한 번거로움이 사라졌다.

(2) 비용, 공간, 시간의 절감

하나의 구성으로 여러 가지의 다양한 모양을 구현할 수 있으므로 추가적인 천공장치의 구비가 필요 없으므로, 종래의 모든 종류를 보관하며 발생하였던 비용의 과다소요, 공간부족, 시간의 과다소요 등의 문제를 해결하므로, 비용절감, 공간활용, 시간절약 등의 효과를 볼 수 있다.

(3) 유지관리 용이

본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체는 각각의 관절형 몸체로 이루어져 있어, 칼날의 교체는 물론 관절형 몸체의 교체 및 추가로 원하는 길이, 모양 그리고 무뎌진 칼날의 교체 등이 간편하며, 그 방법이 수월하다. 이러한 구성품의 교체로 유지관리가 매우 편리하므로, 언제나 최상의 상태를 유지할 수 있다.

본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체는, 짧은 단위의 관절형 몸체로 각각 구분되어 있으며, 각각의 칼날은 자유롭게 굴절 가능한 관절형 몸체 하면에 부착되어 다양한 형상을 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치이다.

(1) 형상이 자유로운 칼날집합체의 구성

본 발명에 의한 칼날집합체의 기본적인 구성은 도 1, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같다.

도 1은 칼날집합체(10)가, 하면에 칼날이 부착된 여러 개의 관절형 몸체(100)로 서로 연결되어 연속적인 형상이 구현되는 것을 표현한 것이다.

상기의 형상이 자유로운 칼날집합체(10)의 관절형 몸체(100)는, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 인접한 관절형 몸체와의 연결 및 굴절을 위한 오목연결부(130), 볼록연결부(140)로 구성되고;

상기 오목연결부(130) 및 볼록연결부(140)를 상호 연결 및 회전이 가능토록 하는 연결구멍(120)과 이를 관통하는 연결봉(110)으로 연결되어 있으며,;
폭이 좁은 칼날을 고정하기 위한 칼날고정부(150)는 상기 관절형 몸체(100) 하면에 일체로 구성되어 있다.

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그리고 상기 칼날고정부(150)는 칼날의 착탈이 가능하게 하는 칼날삽입홈(151)과, 교체가 언제든지 가능한 칼날(160)이 삽입되어 있다.

도 4는 상기 착탈이 가능한 칼날(160)의 다양한 예를 도시한 것으로, 일반적인 수평형태의 칼날의 형태도 가능하며, 천공효율을 증대하기 위한 사선형태의 칼날(161)의 착탈 및 이용이 가능하다.

(2) 관절형 몸체간의 연결

도 3에 도시된 바와 같이 선행하는 관절형 몸체(100)의 오목연결부(130)에;

동일 형태를 가진 후속 관절형 몸체(100)의 볼록연결부(140)를 삽입하고;

상기 중첩된 오목연결부(130)와 볼록연결부(140)의 연결구멍(120)을 일치시킨 후,;

연결봉(110)을 삽입하여 관절형 몸체(100)들을 연결시킨다. 이로써 각각의 연결봉을 중심으로 관절형 몸체(100)들이 자유롭게 굴절할 수 있다.

상기 연결부의 연결봉(110)을 중심으로 회전시 상호 간섭이 되지 않도록 하단의 칼날고정부(150)의 형태를 육각형 내지 축소된 사각형태의 구조로 구성함으로서, 서로 연결된 관절형 몸체의 굴절시 간섭이 일어나지 않도록 하였다.

본 문서의 도면은 발명의 개념과 이해를 돕기 위하여 관절형 몸체(100)를 매우 두껍게 도식화하였으나, 오목연결부(130) 및 볼록연결부(140)의 원형크기, 칼날고정부(150)의 형태조정 등으로 보다 날카로운 예각의 굴절각도를 충분하게 구현할 수 있다.

(3) 칼날집합체의 조정 및 형상의 구현

도 5에 도시된 바와 같이 각각 연결된 관절형 몸체(100)는 직선의 형태로도 구성이 가능하고, 또한 도 6에 도시된 바와 같이 원하는 모양으로도 형상을 구현할 수 있다.

또한 천공의 형상을 고려하여 트임이 없는 폐곡선 또는 개곡선 등의 원하는 형상으로 조정할 수 있으며, 천공대상에 직접 올려놓고 형상을 조정할 수 있으므로 보다 정밀하고 용이하게 모양을 조정할 수 있다.

추가적인 천공을 위한 모양을 변경시에는 상기 (2), (3)항의 절차와 같이 필요 길이를 맞추고, 원하는 형상에 맞추어 각 관절형 몸체(100)를 굴절하여 자유롭게 천공형상을 구현할 수 있다.

(4) 형상이 자유로운 칼날집합체를 이용한 천공장치의 구성 및 작동

도 7은 본 발명에 의한 칼날집합체를 이용한 천공장치의 실시를 도식화 한 것이다.

도 7의 (a)천공전 입체도에 도시된 바와 같이;

상기 천공장치는 천공대상체(800)를 받쳐주며, 천공시 칼날에 손상을 입히지 않도록 상면이 고무재질 등의 탄성재질로 이루어진 바닥판(600)과;

형상을 자유롭게 할 수 있는 칼날집합체(10)가 구성되고,;
천공을 위한 힘을 칼날집합체(10)에 고르게 전달함과 동시에 하면에 부착할 수 있는 자석판 또는 접착력을 가지는 누름판(500)으로 구성된다.

그리고 상기 누름판(500)의 모서리부에는 연직이동만 가능하게 하는 가이드홀(510)과 가이드(700)가 구성되고,;

상기 가이드(700)는, 내부 스프링이 포함된 가이드 축(730)을 중심으로 상하이동이 가능한 가이드 슬리브(710)와, 누름판(500)의 힘을 상기 가이드 슬리브(710)에 전달하는 누름판 받침(720)으로 구성된다.

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다음은 천공의 실시에 관한 것이다.

먼저, 상기와 같이 구성된 천공 장치의 바닥판(600)에 천공대상체(800)를 올려 놓고;

원하는 형상으로 만들어진 칼날집합체(10)를 누름판(500) 하면에 부착한 후;

누름판(500)의 가이드 홀(510)을 바닥판(600)에 구성된 가이드(700)에 맞추어 누름판 받침(720)위에 위치시킨다. 이때 가이드 축(730) 내부의 스프링 탄성으로 인하여 누름판(500)은 더 이상 내려오지 않는다.

상기의 누름판(500)에 압력을 가하면 하면에 부착된 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체(10)의 칼날이 천공대상체(800)를 통과하고, 이로 인하여 천공대상체(800)는 도 8의 b)천공후의 입체도에 도시된 바와 같이 원하는 모양대로 천공결과물(810)이 천공이 되고, 바닥판(800)에는 천공후 천공 대상체(820)가 남게 된다.

상기의 절차를 반복 수행하여 원하는 모양을 계속 천공할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 모양을 원하는 경우는 상기의 '칼날집합체의 조정 및 형상의 구현'의 절차에 따라 다시 칼날집합체의 형상을 변형할 수 있다.

(5) 영구자석으로 구성된 관절형 몸체의 연결

다음은 관절형 몸체(100)의 연결에 있어서, 앞서 설명된 연결봉을 이용한 연결방법이 아닌, 영구자석으로 구성된 관절형 몸체(100)를 연결하는 방법에 관한 것이다.

영구자석으로 구성된 관절형 몸체(100)는 오목연결부(130)와 볼록연결부(140)가 각각 N극과 S극으로 양극화 구성이 되어있어, 연결봉과 구멍이 필요없이 각각의 관절형 몸체(100)가 연결될 수 있다. 이때 각 연결부의 외부 및 내부는 회전 및 일정간격을 유지할 수 있도록 원형으로 이루어져 있어 원하는 모양을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체(10)를 폐합곡선으로 구성한 예를 도시한 입체도,

도 2는 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체(10)를 구성하고 있는 하나의 '관절형 몸체'를 도시한 입체도,

도 3은 도 2에 있어서, 관절형 몸체(100)를 각 부분별로 분리하여 표현한 입체도,

도 4는 착탈이 가능한 칼날의 종류를 도시한 평면도,

도 5는 다수의 관절형 몸체(100)가 직선으로 연결된 칼날집합체를 도시한 입체도,

도 6은 다수의 관절형 몸체(100)가 폐합곡선으로 연결된 칼날집합체를 도시한 입체도,

도 7은 본 발명에 의한 형상이 자유로운 칼날집합체(10)를 폐합곡선으로 구성하여 천공할 수 있는 장치를 도시한 입체도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 칼날집합체

100; 관절형 몸체 110; 연결봉 120; 연결구멍

130; 오목연결부 140; 볼록연결부 150; 칼날고정부

151; 칼날 삽입홈 160; 칼날 161; 사선형태의 칼날

500; 누름판 510;가이드 홀

600; 바닥판

700; 가이드 710; 가이드 슬리브 720; 누름판 받침

730; 가이드 축

800; 천공대상체 810; 천공결과물 820; 천공후 천공 대상체

Claims (4)

1. 다양한 모양을 천공할 수 있는 천공장치를 구성함에 있어서,;

   하향의 힘을 고르게 칼날집합체에 전달하는 누름판과 ;

   누름판 하면에는 원하는 모양대로 구부릴 수 있는 연속 관절형태의 칼날집합체가 부착되고;

   천공시 칼날 손상을 방지할 수 있도록 상면에 고무판이 구비된 바닥판으로 구성된 것을 특징을 하며, ;

   상기 칼날집합체는, 각각의 관절형 몸체가 서로 연결되어 전체가 연속적인 형상을 구현할 수 있는 것을 특징으로 하고;

   상기 관절형 몸체의 전면에는 다른 관절형 몸체의 후면과 연결할 수 있도록 상하로 분리구성된 오목연결부와 ;

   후면에는 다른 관절형 몸체의 오목연결부 사이에 삽입하여 상하이동은 제한되고 회전만 가능하게 하는 볼록연결부,;

   하부에는 칼날의 착탈이 가능하도록 칼날 삽입홈을 포함한 칼날고정부가 몸체 회전시 간섭이 없도록 육각형태 또는 축소된 사각형태로 구성되고,;

   상기 관절형 몸체의 오목연결부와 볼록연결부의 중심에는 연결 및 회전을 가능하게 하는 연결구멍과 이를 연결하는 연결봉이 구성되고,;

   상기 칼날 삽입홈에는 착탈이 되는 칼날이 삽입되어진 것을 특징으로 하는 형상이 자유로운 칼날집합체를 포함한 천공장치.
2. 제 1항에 있어서, 영구자석의 재질로 이루어진 관절형 몸체 전면의 오목연결부와 후면의 볼록연결부가 각각 N극과 S극으로 양극화되게 하여,;

   별도의 연결봉 및 연결구멍 없이 인접한 몸체의 오목연결부와 볼록연결부가 부착 또는 연결되는 것을 특징으로 하는 형상이 자유로운 칼날집합체를 포함한 천공장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 바닥판에는 상부의 압력시에만 연직으로 누름판이 내려갈 수 있도록 하는 가이드가 구성되고,;

   상기 누름판에는 상기 가이드를 통하여 연직으로만 누름판을 왕복할 수 있게 하는 가이드 홀이 구성되며,;

   상기 가이드는 내부에 스프링이 포함되어 있는 가이드 축과;

   상기 가이드 축을 중심으로 상하이동을 할 수 있게 하는 가이드 슬리브,;

   상기 누름판의 힘을 상기 가이드 슬리브에 전달할 수 있게 하는 누름판 받침으로 구성되는 것을 특징으로 하는 형상이 자유로운 칼날집합체를 포함한 천공장치.

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