KR101184304B1 - 스웨이징 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스웨이징 장치에 관한 것으로, 프레임, 프레임에 구비되어 가공 전 소재(素材)를 잡고 전진시키는 이송부, 및 가공 전 소재를 공급받아 회전시키면서 둘레면을 타격하며 스웨이징 가공하는 스웨이징부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 청동 또는 청동 합금인 원형 봉 타입의 소재(素材)를 일정한 길이로 절단 후 스웨이징 설비에 통과시킴으로써 인장강도를 향상시킬 수 있다.

Description

스웨이징 장치{SWAGING DEVICE}

본 발명은 스웨이징 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 청동(bronze) 또는 청동 합금인 원형 봉 타입의 소재(素材)를 일정한 길이로 절단 후 스웨이징 설비에 통과시킴으로써 인장강도를 향상시키고자 하는 스웨이징 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 또는 냉난방 시스템에 사용되는 강관은 각 구성기기를 연결하기 위하여 밴딩/축관/확관 등의 작업이 용이하도록 가공성이 우수하여야 한다. 특히, 냉동사이클을 이루는 응축기, 압축기, 팽창수단, 증발기는 동 재질의 강관으로 연결하여 사용하였으나, 동 재질은 가격이 비싸다는 단점이 있었다.

따라서, 최근에는 경제적인 강관을 사용하여 기존의 동 재질 강관을 대체하기 위한 연구가 이루어지고 있다.

한편, 강관은 동 재질에 비하여 가공성이 낮은 문제점이 있었다. 그래서, 강관의 재질을 가공성이 우수하도록 마일드하게 개선하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 연구에서 대표적인 것은 탄소의 함량이 매우 낮은 극저탄소(extra low carbon)를 함유한 강관을 개발하는 것이다.

극저탄소 강관에 대해서는 국내등록특허 제10-0771452호에 제안되어 있다.

기존의 극저탄소 강관의 연신율 특성은 일부 개선되었으나 강도, 특히 항복점 및 인장강도가 급격히 저하되어 밴딩 작업등을 수행하는 와중에 쉽게 파단되거나 변형됨으로써 오히려 가공성이 저하되는 문제점이 있고, 극저탄소 강관의 연실율 개선에도 한계가 있는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 청동(bronze) 또는 청동 합금인 원형 봉 타입의 소재(素材)를 일정한 길이로 절단 후 스웨이징 설비에 통과시킴으로써 인장강도를 향상시켜 밴딩 작업등에 의해 파손되는 것을 방지하고자 하는 스웨이징 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 스웨이징 장치는: 프레임, 상기 프레임에 구비되어 가공 전 소재(素材)를 잡고 전진시키는 이송부, 및 상기 가공 전 소재를 공급받아 회전시키면서 둘레면을 타격하며 스웨이징 가공하는 스웨이징부를 포함한다.

상기 이송부는, 상기 프레임의 축 방향을 따라 전후진 가능하게 구비되는 가이더, 및 상기 가이더에 구비되어 상기 가공 전 소재의 일측 가장자리를 회전 가능하게 삽입 고정하는 물림부를 포함한다.

상기 물림부는, 상기 가이더 상측에 고정되는 서포트블록, 상기 서포트블록의 일측에 고정 연결되고 전후진 작동되는 푸쉬실린더부재, 상기 서포트블록의 타측에 고정 연결되고 상기 푸쉬실린더부재의 전후진 작동 부위를 축 삽입하는 케이싱, 상기 케이싱의 단부 가장자리 둘레면에 복수 개 구비되어 상기 푸쉬실린더부재의 후진시 상기 가공 전 소재를 감싸서 지지하는 죠(jaw), 및 상기 푸쉬실린더부재의 전후진에 따라 상기 죠의 조작 안내하는 조작부를 포함한다.

상기 조작부는, 상기 죠를 상기 푸쉬실린더부재와 연결하기 위해 상기 케이싱의 둘레면에 통공된 절개홀, 상기 절개홀에 일부 삽입된 상기 죠를 상기 케이싱에 힌지 연결하는 제 1힌지핀, 상기 죠의 일측에서 상기 푸쉬실린더부재 방향으로 절곡되는 절곡부, 및 상기 푸쉬실린더부재의 전후진시 복수 개의 상기 죠가 벌어지거나 모여지도록 상기 절곡부의 단부를 상기 푸쉬실린더부재에 힌지 연결하는 제 2힌지핀을 포함한다.

상기 스웨이징부는, 상기 프레임에 고정되는 바디, 상기 바디 내부에 강제 회전되도록 구비되고 상기 가공 전 소재를 축 삽입하며 둘레면을 따라 비연속되게 장착홀을 구비한 스웨이징축, 상기 스웨이징축을 삽입하고 내외측으로 돌출되는 롤러를 회전 가능하게 삽입하는 케이지, 상기 장착홀에 장착되어 상기 케이지의 회전시 원심력에 의해 상기 케이지 내측면에 접촉하며 상기 케이지를 자연 회전시키고, 상기 롤러의 돌출 높이에 의해 상기 가공 전 소재의 둘레면을 타격하는 스웨이징다이, 및 상기 케이지를 삽입하고 원형 링 형상으로 이루어져 상기 롤러와의 마찰로 자연 회전되며 상기 케이지의 회전을 지지하는 지지링을 포함한다.

상기 프레임은 상기 스웨이징부로 강제 공급되는 상기 가공 전 소재의 둘레면을 지지하여 변형을 방지하는 제 1서포팅부를 구비할 수 있다.

상기 제 1서포팅부는, 상기 가공 전 소재의 이송 방향에 대해 상기 프레임의 양측에 일대일 대응되게 구비되는 제 1서포트빔, 상기 제 1서포트빔 각각에 전후진 가능하게 구비되는 제 1서포트실린더부재, 상기 제 1서포트실린더부재 단부에 연결되는 제 1플레이트, 및 상기 제 1플레이트 각각에 한 쌍이 회전 가능하게 구비되어 이송되는 상기 가공 전 소재와 구름 회전되며 지지하는 제 1서포트롤러를 포함한다.

상기 제 1플레이트는 후측으로 복수 개의 탄성부재를 구비하고, 상기 탄성부재는 상기 제 1서포트실린더부재에 연결되는 서브서포트부재에 탄성 지지됨이 바람직하다.

상기 서브서포트부재는 상기 제 1서포트빔에 직진 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 가이드핀을 구비함이 바람직하다.

상기 프레임은 상기 스웨이징부를 통과하며 직경이 줄어들고 연신(延伸)된 가공 후 소재의 둘레면을 지지하는 제 2서포팅부를 구비할 수 있다.

상기 제 2서포팅부는, 상기 가공 후 소재의 이송 방향을 따라 상기 프레임에 구비되는 제 2서포트빔, 상기 제 2서포트빔에 전후진 가능하게 구비되는 제 2서포트실린더부재, 상기 제 2서포트실린더부재 단부에 연결되는 제 2플레이트, 상기 제 2플레이트 각각에 한 쌍이 회전 가능하게 구비되어 이송되는 상기 가공 후 소재와 구름 회전되며 상기 가공 후 소재의 일측 둘레면을 지지하는 제 2서포트롤러, 상기 제 2서포트빔에 회동 가능하게 힌지 연결되는 커넥팅로드, 상기 커넥팅로드의 일측에 힌지 연결되어 전후진되며 상기 커넥팅로드를 회동 조작하는 제 3서포트실린더부재, 및 상기 커넥팅로드의 타측에 회전 가능하게 구비되어 상기 가공 후 소재와 구름 회전되며 상기 가공 후 소재의 타측 둘레면을 지지하는 제 3서포트롤러를 포함한다.

상기 프레임 또는 상기 제 2서포트빔은 가공 후 소재를 보관하기 위한 적치대를 구비할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스웨이징 장치는 종래 기술과 달리 청동(bronze) 또는 청동 합금인 원형 봉 타입의 소재(素材)를 일정한 길이로 절단 후 스웨이징 설비에 통과시킴으로써 인장강도를 향상시켜 밴딩 작업등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 초기 상태 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 초기 상태 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 가동 상태 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 가동 상태 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송부 요부 설치 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송부 요부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 전 소재를 지지하는 서포팅부의 설치도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 스웨이징부 요부 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 스웨이징부 요부 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 후 소재를 지지하는 서포팅부의 설치도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 후 소재를 지지하는 서포팅부의 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 후 소재를 보관하는 적치대 설치 상태도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 가공 전 소재와 가공 후 소재를 보인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스웨이징 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 초기 상태 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 초기 상태 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 가동 상태 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 가동 상태 측면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송부 요부 설치도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송부 요부 단면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 전 소재를 지지하는 서포팅부의 설치도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 스웨이징부 요부 사시도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 스웨이징부 요부 단면도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 후 소재를 지지하는 서포팅부의 설치도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 후 소재를 지지하는 서포팅부의 측면도이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 이송되는 가공 후 소재를 보관하는 적치대 설치 상태도이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치의 가공 전 소재와 가공 후 소재를 보인 사시도이다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스웨이징 장치는 가공 전(前) 소재(素材)(2)를 공급받아 직경을 줄이면서 연신시켜 인장강도를 향상시킨 가공 후(後) 소재(4)를 가공하는 설비로서, 프레임(100), 이송부(200) 및 스웨이징부(300)를 포함하여 이루어진다.

프레임(100)은 이송부(200) 및 스웨이징부(300) 등을 지지하는 역할을 하는 것으로서, 바닥에 설치된다. 프레임(100)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하다.

그리고, 이송부(200)는 프레임(100) 상측에 구비되어 가공 전(前) 소재(素材)(2)를 잡고 전진하는 역할을 한다. 이송부(200)는 가공 전 소재(2)를 회전시키면서 스웨이징부(300) 방향으로 전진시킨다. 물론, 이송부(200)는 전진 완료 후 후진된다.

이때, 가공 전 소재(2)는 가공되기 전 일정한 길이로 절단된 원형 봉 형상의 소재이다. 특히, 가공 전 소재(2)는 브론즈(bronze) 재질 또는 브론즈 합금 재질이다.

아울러, 스웨이징부(300)는 이송부(200)에 의해 강제로 회전되며 전진하는 가공 전 소재(2)를 공급받아 둘레면을 타격하며 스웨이징 가공하는 역할을 한다. 그래서, 가공 전 소재(2)는 인장강도가 향상된다.

한편, 예로서, 도 5 및 도 6에서처럼, 이송부(200)는 가이더(210), 및 물림부(220)를 포함하여 이루어진다.

가이더(210)는 프레임(100)의 축 방향을 따라 전후진 가능하게 구비되는 것으로서, LM가이드 등 다양하게 적용 가능하다.

그리고, 물림부(220)는 프레임(100)의 축 방향을 따라 직진 왕복 이동되는 가이더(210)에 구비되어 가공 전 소재(2)의 일측 가장자리를 회전 가능하게 삽입 고정하는 역할을 한다. 즉, 물림부(220)는 가공 전 소재(2)를 물린 상태로 강제 회전시키고, 가이더(210)와 함께 가공 전 소재(2)를 강제 전진시키는 역할을 한다.

특히, 물림부(220)는 서포트블록(222), 푸쉬실린더부재(224), 케이싱(226), 죠(jaw,228), 및 조작부(230)를 포함하여 이루어진다.

서포트블록(222)은 가이더(210)의 상측에 고정되어 가이더(210)와 함께 전후진되고, 푸쉬실린더부재(224), 케이싱(226), 죠(228) 및 조작부(230)를 지지하는 역할을 한다.

서포트블록(222)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.

그리고, 푸쉬실린더부재(224)는 서포트블록(222)의 일측에 고정 연결되고, 전후진 작동된다. 즉, 푸쉬실린더부재(224)의 고정 부위는 서포트블록(222)의 일측에 고정 설치되고, 푸쉬실린더부재(224)의 전후진 부위는 서포트블록(222)을 통과하도록 삽입되어 외부 조작시 전후진 된다. 이때, 푸쉬실린더부재(224)의 고정 부위는 서포트블록(222)에 볼팅 등 다양한 방식으로 고정 설치된다. 특히, 푸쉬실린더부재(224)의 전후진 부위는 유압이나 공압 또는 전기력에 의해 설정 거리만큼 전후진 가능하게 설치된다.

케이싱(226)은 서포트블록(222)의 타측에 고정 연결되고, 푸쉬실린더부재(224)의 전후진 작동 부위를 축 삽입하여 보호하는 역할을 한다. 이때, 서포트블록(222)의 타측은 스웨이징부(300)를 향하는 방향이고, 서포트블록(222)의 일측은 타측의 정반대 방향을 말한다.

케이싱(226)은 원형 관 또는 다각형 관 형상으로서 서포트블록(222)의 타측에 볼팅 등 다양한 방식에 의해 결합 고정된다. 물론, 케이싱(226)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 케이싱(226)은 가공 전 소재(2)의 일단부을 접촉시켜 가공 전 소재(2)를 스웨이징부(300) 방향으로 직접적으로 미는 역할을 한다. 이때, 케이싱(226)은 서포트블록(222)에 고정 설치되어 있기 때문에, 가이더(210)와 함께 전진하게 된다.

이때, 가공 전 소재(2)의 일측은 케이싱(226)에 지지되고, 타측 가장자리는 스웨이징부(300)에 삽입되어 지지된다.

여기서, 가공 전 소재(2)의 일측 단부는 케이싱(226)에 단순히 접한 상태이기 때문에 하중에 의해 케이싱(226)의 하측으로 이탈될 수 있다.

그래서, 케이싱(226)에는 죠(228)가 구비된다.

죠(228)는 케이싱(226)의 단부 가장자리 둘레면에 복수 개 구비되어 푸쉬실린더부재(224)의 후진시 가공 전 소재(2)를 감싸서 지지하는 역할을 한다. 즉, 죠(228)는 가공 전 소재(2)를 감싸서 지지하여 가공 전 소재(2)가 케이싱(226)에 접한 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다. 편의상, 죠(228)는 2개 구비되는 것으로 도시한다.

아울러, 조작부(230)는 푸쉬실린더부재(224)의 전후진에 따라 죠(228)의 조작 안내하는 역할을 한다. 즉, 죠(228)는 조작부(230)에 의해 서로 벌어지면서 가공 전 소재(2)의 장착을 용이하게 하고, 서로 좁혀지면서 가공 전 소재(2)의 일측 가장자리를 지지한다.

특히, 조작부(230)는 절개홀(232), 제 1힌지핀(234), 절곡부(236), 및 제 2힌지핀(238)을 포함하여 이루어진다.

절개홀(232)은 죠(228) 각각을 푸쉬실린더부재(224)의 전후진 작동 부위와 연결하기 위해 케이싱(226)의 둘레면에 통공된다. 절개홀(232)은 죠(228)와 일대일 대응되는 개수로 케이싱(226)의 단부 가장자리 둘레면에 원주 방향으로 복수 개 통공된다.

그리고, 제 1힌지핀(234)은 절개홀(232)에 일부 삽입된 죠(228)를 케이싱(226)에 힌지 연결한다. 그래서, 죠(228)는 제 1힌지핀(234)을 기준으로 시소 운동을 하게 된다.

아울러, 절곡부(236)는 죠(228)의 일측에서 푸쉬실린더부재(224) 방향으로 절곡된다. 제 2힌지핀(238)은 푸쉬실린더부재(224)의 전후진시 복수 개의 죠(228)가 벌어지거나 모여지도록 절곡부(236)의 단부를 푸쉬실린더부재(224)에 힌지 연결하는 역할을 한다.

즉, 각각의 죠(228)에 구비된 절곡부(236)가 푸쉬실린더부재(224)의 전후진 작동 부위에 힌지 연결되고, 죠(228)가 대응되는 절개홀(232)에 힌지 연결된다.

그래서, 푸쉬실린더부재(224)가 전진하게 되면, 절곡부(236)의 단부가 푸쉬실린더부재(224)의 전진 방향으로 회동하게 됨에 따라, 각각의 죠(228)는 대응되는 타측이 벌어지도록 회동된다.

이에 따라, 작업자는 가공 전 소재(2)의 일측을 케이싱(226)에 접촉되게 장착하고, 타측을 스웨이징부(300)의 스웨이징축(320)에 삽입한다.

반대로, 푸쉬실린더부재(224)가 후진하게 되면, 절곡부(236)의 단부가 푸쉬실린더부재(224)의 후진 방향으로 회동하게 됨에 따라, 각각의 죠(228)는 대응되는 타측이 좁혀지도록 회동된다.

특히, 죠(228)는 절곡부(236)를 연장 형성함으로써 푸쉬실린더부재(224)의 이동거리가 비교적 짧더라도 설정만큼 크게 벌어지거나 좁혀지게 된다.

이로 인해, 죠(228)는 케이싱(226)에 접한 가공 전 소재(2)의 일측 둘레면을 지지하게 된다. 이때, 죠(228)는 가공 전 소재(2)의 둘레면을 최대한 감싸도록 형성됨이 바람직하다.

한편, 가공 전 소재(2)는 일측이 케이싱(226)에 의해 밀려지면서 강제 이송되면, 타측이 스웨이징부(300)를 통과하면서 스웨이징(swaging) 가공 처리됨에 따라 인장강도가 향상된다.

도 8, 도 9 및 도 10에서처럼, 스웨이징부(300)는 바디(310), 스웨이징축(320), 케이지(330), 스웨이징다이(340), 및 지지링(350)을 포함하여 이루어진다.

바디(310)는 스웨이징부(300)의 외형을 형성하는 것으로서, 프레임(100)에 고정 설치된다.

스웨이징축(320)은 바디(310) 내부에 강제 회전되도록 구비되고, 가공 전 소재(2)를 축 삽입한다. 그래서, 스웨이징축(320)은 모터력에 의해 강제로 회전됨에 따라 삽입된 가공 전 소재(2)의 타측을 회전시킨다.

그리고, 스웨이징축(320)은 둘레면을 따라 비연속되게 장착홀(322)을 구비한다. 스웨이징축(320)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 케이지(330)는 스웨이징축(320)을 내부에 회전 가능하게 삽입하고, 내외측으로 돌출되는 롤러(332)를 회전 가능하게 삽입한다. 케이지(330)는 원형 관 형상이나 원형 링 형상으로 형성되고, 원주 방향을 따라 일정간격 유격되도록 회전 가능하게 롤러(332)를 삽입한다. 이때, 롤러(332)는 케이지(330)의 두께보다 큰 직경으로 이루어져 케이지(330)의 내측과 외측으로 돌출되게 장착된다.

또한, 스웨이징다이(340)는 스웨이징축(320)의 장착홀(322)에 일대일로 장착된다. 그래서, 스웨이징다이(340)는 스웨이징축(320)과 함께 동일 방향으로 회전된다. 이때, 스웨이징다이(340)는원심력에 의해 스웨이징축(320)의 외측으로 소정 이동되며 케이지(330)의 내측면에 접촉한 상태로 회전된다. 그래서, 케이지(330)는 스웨이징다이(340)와의 마찰에 의해 자연 회전된다.

즉, 스웨이징다이(340)는 스웨이징축(320)에 의해 강제로 회전되고, 케이지(330)는 스웨이징다이(340)와의 마찰에 의해 자연 회전하게 된다. 이에 따라, 스웨이징다이(340)가 케이지(330)보다 빠른 속도로 회전하게 된다.

특히, 스웨이징다이(340) 각각이 회전되면서 비연속적으로 롤러(332)에 일치될 경우, 대응되는 스웨이징다이(340)는 케이지(330)로부터 롤러(332)의 돌출 높이만큼 케이지(330)의 중앙 방향으로 순간적으로 밀리게 된다.

이때, 스웨이징축(320) 내부에는 가공 전 소재(2)가 삽입되어 있기 때문에, 스웨이징다이(340)는 가공 전 소재(2)의 둘레면을 타격하여 스웨이징 가공 처리한다. 그래서, 가공 후(後) 소재(4)가 가공 제작된다.

복수 개의 스웨이징축(320)은 각각 대응되는 롤러(332)에 의해 동시에 밀리면서 가공 전 소재(2)를 타격함이 바람직하다. 스웨이징다이(340)는 스웨이징축(320)의 중앙에서 방사상으로 배치된다.

물론, 스웨이징축(320)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

아울러, 지지링(350)은 케이지(330)를 삽입하고 원형 링 형상으로 이루어진다. 이는, 케이지(330)가 자연 회전시 바디(310)와 접촉되면서 스웨이징축(320)이나 스웨이징다이(340)가 마모되거나 파손되는 것을 방지하기 위해 케이지(330)를 바디(310)로부터 보호하는 역할을 한다.

지지링(350)은 바디(310) 내부에 회전 가능하게 설치되어 롤러(332)와의 마찰로 자연 회전된다. 지지링(350)이 바디(310) 내측에 부딪히며 회전에 간섭을 받더라도, 케이지(330)는 스웨이징다이(340)와의 접촉으로 마찰력을 받아 회전된다. 그래서, 케이지(330)와 스웨이징다이(340) 및 스웨이징축(320)은 보호된다.

한편, 케이싱(226)이 가공 전 소재(2)의 일측에 접촉되고, 스웨이징축(320)이 가공 전 소재(2)의 타측 가장자리를 삽입한 상태에서, 케이싱(226)이 가공 전 소재(2)를 스웨이징축(320) 방향으로 밀게 되면, 가공 전 소재(2)는 휘거나 흔들릴 수 있게 된다. 이로 인해, 가공 전 소재(2)는 가공 불량을 초래하게 된다.

그래서, 프레임(100)은 스웨이징부(300)로 강제 공급되는 가공 전 소재(2)의 둘레면을 지지하여 변형을 방지하는 제 1서포팅부(400)를 구비한다.

도 7에서처럼, 제 1서포팅부(400)는 제 1서포트빔(410), 제 1서포트실린더부재(420), 제 1플레이트(430) 및 제 1서포트롤러(440)를 포함하여 이루어진다.

제 1서포트빔(410)은 가공 전 소재(2)의 이송 방향을 기준으로 프레임(100)의 양측에 일대일 대응되게 구비된다. 제 1서포트빔(410)은 프레임(100)에 일체로 구비될 수도 있고, 분리 가능하게 설치될 수도 있으며, 다양한 형상으로 적용 가능하다.

이때, 제 1서포트빔(410)은 프레임(100)의 일측 가장자리를 따라 설치되는 개수에 한정되지 않는다.

그리고, 제 1서포트실린더부재(420)는 제 1서포트빔(410) 각각에 전후진 가능하게 구비된다. 그래서, 대향하는 제 1서포트실린더부재(420)는 서로 반대방향으로 전후진된다. 이때, 도시하지는 않았지만, 프레임(100)은 가장자리를 따라 일정간격 유격되는 리미트 스위치를 구비한다. 그래서, 임의의 리미트 스위치가 전진 이송되는 케이싱(226)을 감지하게 되면, 대응되는 한 쌍의 제 1서포트실린더부재(420)는 동시에 전진하게 된다. 반대로, 임의의 리미트 스위치가 전진 이송되는 서포트블록(222)을 감지하게 되면, 대응되는 한 쌍의 제 1서포트실린더부재(420)는 동시에 후진하게 된다.

제 1서포트실린더부재(420)는 유압 또는 공압에 의해 전후진 작동한다. 물론, 제 1서포트실린더부재(420)는 대응되는 제 1서포트빔(410)에 다양한 방식으로 설치 고정된다.

아울러, 제 1플레이트(430)는 제 1서포트실린더부재(420) 각각의 단부에 연결되고, 제 1서포트롤러(440)는 제 1플레이트(430) 각각에 한 쌍이 회전 가능하게 구비되어 이송되는 가공 전 소재(2)와 구름 회전되며 지지한다.

즉, 케이싱(226)으로부터 가장 가까운 위치의 프레임(100) 가장자리에 구비된 리미트 스위치가 전진하는 케이싱(226)을 감지시 모든 제 1서포트실린더부재(420)가 전진하게 된다. 그리고, 대향하는 한 쌍씩의 제 1서포트롤러(440)는 가공 전 소재(2)를 감싸서 구름 회전되며 지지한다. 물론, 하나의 제 1플레이트(430)에 구비되는 제 1서포트롤러(440)의 개수는 한정되지 않는다.

이 후, 프레임(100)의 가장자리를 따라 구비된 리미트 스위치가 각각 전진하는 서포트블록(222)을 감지시, 대응되는 제 1서포트실린더부재(420) 한 쌍씩은 점차적으로 후진하게 된다. 이는, 제 1서포트실린더부재(420)가 서포트블록(222)과 케이싱(226)에 부딪히는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 공급되는 가공 전 소재(2)의 굴곡이나 흔들림 시에도, 한 쌍씩의 제 1서포트롤러(440)는 지지를 위해 가공 전 소재(2)와 접촉 상태를 유지함이 바람직하다.

그래서, 제 1플레이트(430)는 후측으로 복수 개의 탄성부재(450)를 구비하고, 탄성부재(450)는 제 1서포트실린더부재(420)에 연결되는 서브서포트부재(460)에 탄성 지지된다.

즉, 탄성부재(450) 각각의 일측은 제 1플레이트(430)에 탄성적으로 접하고, 타측은 서브서포트부재(460)에 탄성적으로 접한다. 그래서, 제 1플레이트(430)는 서브서포트부재(460)에 대해 탄성적으로 움직일 수 있게 됨에 따라, 제 1플레이트(430)에 구비된 한 쌍의 제 1서포트롤러(440)는 가공 전 소재(2) 둘레면에 접촉한 상태를 유지할 수 있게 된다.

아울러, 서브서포트부재(460)는 제 1서포트실린더부재(420)에 고정 연결되어 탄성부재(450)와 제 1플레이트(430)를 안정적으로 지지한다.

특히, 서브서포트부재(460)는 제 1서포트실린더부재(420)에 의해 전진시 흔들림 방지됨이 바람직하다.

그래서, 서브서포트부재(460)는 제 1서포트빔(410)에 직진 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 가이드핀(470)을 구비한다. 즉, 가이드핀(470)은 서브서포트부재(460)에 복수 개 구비된 상태로 각각 제 1서포트빔(410)에 슬라이드 이동 가능하게 삽입된다. 가이드핀(470)이 제 1서포트빔(410)에 대해 직진 이동됨에 따라, 서브서포트부재(460)는 안정적으로 전후진 가능하게 된다. 가이드핀(470)은 서브서포트부재(460)에 일체 또는 분리 가능하게 구비된다.

한편, 스웨이징부(300)의 스웨이징축(320)에 삽입된 가공 전 소재(2)는 스웨이징다이(340)로부터 타격되며 직경이 줄어들고 연신(延伸)되어 가공 후 소재(4)를 형성하게 된다.

스웨이징축(320)으로부터 인출되는 가공 후 소재(4)는 제 2서포팅부(500)에 의해 지지됨으로써 스웨이징축(320) 내부에서 가공되는 가공 전 소재(2)의 흔들림이 방지된다.

도 11 및 도 12에서처럼, 제 2서포팅부(500)는 제 2서포트빔(510), 제 2서포트실린더부재(520), 제 2플레이트(530), 제 2서포트롤러(540), 커넥팅롤러, 제 3서포트실린더부재(560), 및 제 3서포트롤러(570)를 포함하여 이루어진다.

제 2서포트빔(510)은 가공 후 소재(4)의 이송 방향을 따라 프레임(100)에 구비된다.

즉, 제 2서포트빔(510)은 가공 후 소재(4)의 인출 방향을 따라 프레임(100)에 복수 개 구비된다. 제 2서포트빔(510)은 프레임(100)에 일체로 구비될 수도 있고, 분리 가능하게 설치될 수도 있으며, 다양한 형상으로 적용 가능하다.

이때, 제 2서포트빔(510)은 프레임(100)의 일측 가장자리를 따라 설치되는 개수에 한정되지 않는다.

그리고, 제 2서포트실린더부재(520)는 제 2서포트빔(510)에 전후진 가능하게 구비된다.

더욱 상세히, 제 2서포트실린더부재(520)는 제 2서포트빔(510) 각각에 전후진 가능하게 구비된다. 이때, 도시하지는 않았지만, 프레임(100)은 가장자리를 따라 일정간격 유격되는 리미트 스위치를 구비한다. 그래서, 임의의 리미트 스위치가 인출되는 가공 후 소재(4)를 감지하게 되면, 제 2서포트실린더부재(520)는 전진하게 된다.

제 2서포트실린더부재(520)는 유압 또는 공압에 의해 전후진 작동한다. 물론, 제 2서포트실린더부재(520)는 대응되는 제 2서포트빔(510)에 다양한 방식으로 설치 고정된다.

또한, 제 2플레이트(530)는 제 2서포트실린더부재(520) 단부에 일부가 탄성적으로 회동 가능하게 연결되는 것으로서, 제 2서포트실린더부재(520)의 단부에 연결된다. 제 2서포트롤러(540)는 제 2플레이트(530) 각각에 한 쌍이 회전 가능하게 구비되어 이송되는 가공 후 소재(4)와 구름 회전되며 지지한다.

즉, 바디(310)로부터 가공 후 소재(4) 인출 방향을 따라 프레임(100)에 구비되는 리미트 스위치가 순서대로 가공 후 소재(4)를 인식할 경우, 대응되는 한 쌍의 제 2서포트실린더부재(520)가 가공 후 소재(4)를 감싸서 구름 회전되며 지지한다.

그리고, 커넥팅로드(550)는 제 2서포트빔(510)에 회동 가능하게 힌지 연결되고, 제 3서포트실린더부재(560)는 커넥팅로드(550)의 일측에 힌지 연결되어 전후진되며 커넥팅로드(550)를 회동 조작한다.

아울러, 제 3서포트롤러(570)는 커넥팅로드(550)의 타측에 회전 가능하게 구비되어 가공 후 소재(4)와 구름 회전되며 가공 후 소재(4)의 타측 둘레면을 지지한다.

특히, 제 2서포트실린더부재(520)와 제 3서포트실린더부재(560)는 동시에 작동한다. 그래서, 대응되는 제 2서포트롤러(540)와 제 3서포트롤러(570)가 동일 원주 궤적을 따라 가공 후 소재(4)의 둘레면을 감싸서 지지하게 된다.

물론, 제 3서포트실린더부재(560)는 제 2서포트실린더부재(520)와 동일 축 상에 배치될 수도 있다.

한편, 도 13에서처럼, 가공 전 소재(2)가 스웨이징축(320)을 완전히 통과하여 가공 후 소재(4)의 가공이 완료되면, 가공 후 소재(4)는 제 2서포팅부(500)의 제 3서포트실린더부재(560)의 후진시 별도로 보관됨이 바람직하다.

그래서, 프레임(100) 또는 제 2서포트빔(510)은 가공 후 소재(4)를 보관하기 위한 적치대(600)를 구비한다. 적치대(600)는 다양한 형상으로 변형 가능하다. 편의상, 적치대(600)는 프레임(100)에 구비되는 것으로 도시한다.

도 14는 가공 전 소재(2)의 길이(L1)와 직경(D1) 및 가공 후 소재(4)의 길이(L2)와 직경(D2)을 도시한다. 가공 후 소재(4)의 길이(L2)는 가공 전 소재(2)의 길이(L1)보다 길게 된다.(L2〉L1)

그리고, 가공 후 소재(4)의 직경(D2)은 가공 전 소재(2)의 직경(D1)보다 가늘게 된다.(D2〈D1)

그래서, 가공 후 소재(4)는 가공 전 소재(2)로부터 타격되며 스웨이징 가공 처리되어 가공 전 소재(2)보다 인장강도가 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

2: 가공 전 소재 4: 가공 후 소재
100: 프레임 200: 이송부
210: 가이더 220: 물림부
222: 서포트블록 224: 푸쉬실린더부재
226: 케이싱 228: 죠(jaw)
230: 조작부 232: 절개홀
234: 제 1힌지핀 236: 절곡부
238: 제 2힌지핀 300: 스웨이징부
310: 바디 320: 스웨이징축
330: 케이지 340: 스웨이징다이
350: 지지링 400: 제 1서포팅부
410: 제 1서포트빔 420: 제 1서포트실린더부재
430: 제 1플레이트 440: 제 1서포트롤러
450: 탄성부재 460: 서브서포트부재
470: 가이드핀 500: 제 2서포팅부
510: 제 2서포트빔 520,560: 제 2,3서포트실린더부재
530: 제 2플레이트 540,570: 제 2,3서포트롤러
550: 커넥팅로드 600: 적치대

Claims (12)

1. 프레임;
   상기 프레임에 구비되어 가공 전 소재(素材)를 잡고 전진시키는 이송부; 및
   상기 가공 전 소재를 공급받아 회전시키면서 둘레면을 타격하며 스웨이징 가공하는 스웨이징부를 포함하고,
   상기 프레임은 상기 스웨이징부로 강제 공급되는 상기 가공 전 소재의 둘레면을 지지하여 휨을 방지하는 제 1서포팅부를 구비하며,
   상기 제 1서포팅부는, 상기 가공 전 소재의 이송 방향에 대해 상기 프레임의 양측에 일대일 대응되게 구비되는 제 1서포트빔;
   상기 제 1서포트빔 각각에 전후진 가능하게 구비되는 제 1서포트실린더부재;
   상기 제 1서포트실린더부재 단부에 연결되는 제 1플레이트; 및
   한 쌍이 회전 가능하게 구비되어 이송되는 상기 가공 전 소재와 구름 회전되며 지지하는 제 1서포트롤러를 포함하고,
   상기 제 1플레이트는 후측으로 복수 개의 탄성부재를 구비하며,
   상기 탄성부재는 가공 전 소재의 굴곡이나 흔들림 시에도 상기 제 1서포트롤러가 가공 전 소재와 접촉 상태를 탄성적으로 유지하도록 상기 제 1서포트롤러를 갖는 서브서포트부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 이송부는,
   상기 프레임의 축 방향을 따라 전후진 가능하게 구비되는 가이더; 및
   상기 가이더에 구비되어 상기 가공 전 소재의 일측 가장자리를 회전 가능하게 삽입 고정하는 물림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 물림부는,
   상기 가이더 상측에 고정되는 서포트블록;
   상기 서포트블록의 일측에 고정 연결되고, 전후진 작동되는 푸쉬실린더부재;
   상기 서포트블록의 타측에 고정 연결되고, 상기 푸쉬실린더부재의 전후진 작동 부위를 축 삽입하며, 상기 가공 전 소재를 미는 케이싱;
   상기 케이싱의 단부 가장자리 둘레면에 복수 개 구비되어 상기 푸쉬실린더부재의 후진시 상기 가공 전 소재를 감싸서 지지하는 죠(jaw); 및
   상기 푸쉬실린더부재의 전후진에 따라 상기 죠의 조작 안내하는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 조작부는,
   상기 죠를 상기 푸쉬실린더부재와 연결하기 위해 상기 케이싱의 둘레면에 통공된 절개홀;
   상기 절개홀에 일부 삽입된 상기 죠를 상기 케이싱에 힌지 연결하는 제 1힌지핀;
   상기 죠의 일측에서 상기 푸쉬실린더부재 방향으로 절곡되는 절곡부; 및
   상기 푸쉬실린더부재의 전후진시 복수 개의 상기 죠가 벌어지거나 모여지도록 상기 절곡부의 단부를 상기 푸쉬실린더부재에 힌지 연결하는 제 2힌지핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 스웨이징부는,
   상기 프레임에 고정되는 바디;
   상기 바디 내부에 강제 회전되도록 구비되고, 상기 가공 전 소재를 축 삽입하며, 둘레면을 따라 비연속되게 장착홀을 구비한 스웨이징축;
   상기 스웨이징축을 삽입하고, 내외측으로 돌출되는 롤러를 회전 가능하게 삽입하는 케이지;
   상기 장착홀에 장착되어 상기 케이지의 회전시 원심력에 의해 상기 케이지 내측면에 접촉하며 상기 케이지를 자연 회전시키고, 상기 롤러의 돌출 높이에 의해 상기 가공 전 소재의 둘레면을 타격하는 스웨이징다이; 및
   상기 케이지를 삽입하고 원형 링 형상으로 이루어져 상기 롤러와의 마찰로 자연 회전되며 상기 케이지의 회전을 지지하는 지지링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 서브서포트부재는 상기 제 1서포트빔에 직진 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 가이드핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 스웨이징부를 통과하며 직경이 줄어들고 연신(延伸)된 가공 후 소재의 둘레면을 지지하는 제 2서포팅부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
    
11. 제 10항에 있어서, 상기 제 2서포팅부는,
    상기 가공 후 소재의 이송 방향을 따라 상기 프레임에 구비되는 제 2서포트빔;
    상기 제 2서포트빔에 전후진 가능하게 구비되는 제 2서포트실린더부재;
    상기 제 2서포트실린더부재 단부에 연결되는 제 2플레이트;
    상기 제 2플레이트 각각에 한 쌍이 회전 가능하게 구비되어 이송되는 상기 가공 후 소재와 구름 회전되며 상기 가공 후 소재의 일측 둘레면을 지지하는 제 2서포트롤러;
    상기 제 2서포트빔에 회동 가능하게 힌지 연결되는 커넥팅로드;
    상기 커넥팅로드의 일측에 힌지 연결되어 전후진되며 상기 커넥팅로드를 회동 조작하는 제 3서포트실린더부재; 및
    상기 커넥팅로드의 타측에 회전 가능하게 구비되어 상기 가공 후 소재와 구름 회전되며 상기 가공 후 소재의 타측 둘레면을 지지하는 제 3서포트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 프레임 또는 상기 제 2서포트빔은 가공 후 소재를 보관하기 위한 적치대를 구비하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 장치.

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