KR101220165B1 - 너클 프레스의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 너클 프레스의 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 구동부의 하중 분포가 균일하고 동력전달 메커니즘이 안정적으로 이루어지도록 함으로써 구동부의 내구성이 향상됨과 동시에 성형품질이 향상되고, 너클 프레스의 두께를 줄이면서 폭을 증가시켜 좌우방향으로의 금형설치공간이 증가 되도록 함으로써 작업성과 효용성을 향상시킬 수 있는 너클 프레스의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명의 너클 프레스의 구동장치는, 전동기로부터 인가되는 구동력에 의해 회전되는 플라이휠, 상기 플라이휠이 설치된 구동축에 결합되어 회전되는 구동기어, 프레임상에 회동 가능하게 설치되는 회동축상에 설치되고 상기 구동기어에 치합되어 회전되는 메인기어, 슬라이더를 승강시키도록 구성되는 링크기구, 상기 메인기어에 형성된 편심캠에 일측이 접속되고 타측이 상기 링크기구에 접속되어 구동력을 전달하는 커넥팅로드를 구비한 너클 프레스 구동장치의 동력전달구조에 있어서, 상기 편심캠은, 상기 메인기어의 일측면에 형성되는 제1 편심캠과, 상기 제1 편심캠과 대향되는 상기 메인기어의 타측면에 형성되는 제2 편심캠으로 이루어지고, 상기 커넥팅로드는 상기 제1 편심캠측에 일측이 접속되는 제1 커넥팅로드와, 상기 제2 편심캠측에 일측이 접속되는 제2 커넥팅로드로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 커넥팅로드에 동력을 전달하는 편심캠이 메인기어의 양쪽 측면에 형성되어 있고, 이에 접속되는 커넥팅로드가 한 쌍으로 구성된 대칭 구조이므로 전체적인 구동부의 하중분포가 균일하고, 동력전달 과정에서 부하가 고르게 분포하게 되므로 동력전달과정이 반복적으로 수행되더라도 메인기어, 회동축, 커넥팅로드, 및 링크기구의 내구성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 메인기어, 커넥팅로드, 및 링크기구로 이어지는 구동부의 기계적 작동 메커니즘이 안정화되어 동력전달과정이 정확하게 이루어지므로 링크기구의 작동시 안정성이 확보되면서 너클 프레스의 성형품질을 향상시킬 수 있다.

Description

너클 프레스의 구동장치{DRIVING DEVICE OF KNUCKLE PRESS}

본 발명은 너클 프레스의 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구동부의 하중 분포가 균일하고 동력전달 메커니즘이 안정적으로 이루어지도록 함으로써 구동부의 내구성이 향상됨과 동시에 성형품질이 향상되고, 너클 프레스의 두께를 줄이면서 폭을 증가시켜 좌우방향으로의 금형설치공간이 증가 되도록 함으로써 작업성과 효용성을 향상시킬 수 있는 너클 프레스의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 토글 프레스라고도 호칭되는 너클 프레스는 제품의 타발 성형시 상형이 하형에 부드럽게 장시간 접촉되므로 정밀 압축가공, 엠보싱, 압출, 단조 등을 위한 프레스로 널리 이용되고 있다.

그리고, 너클 프레스는 프레임, 이 프레임상에 승강 가능하게 설치되는 슬라이더, 및 슬라이더가 승강되도록 구동력을 생성, 인가하는 구동장치를 구비한다.

구동장치는 프레임에 설치되는 전동기, 전동기와 벨트로 연결되는 플라이휠, 프라이휠에 일단이 접속되는 커넥팅로드, 및 커넥팅로드의 타단이 접속되는 링크 기구를 구비한 것으로, 전동기로부터 인가되는 구동력에 의해 링크 기구가 회동되면서 슬라이더를 승강시키게 된다.

링크 기구는 대개 슬라이더의 상측에 해당되는 프레임 내부 공간에 슬라이더의 운동방향과 동축을 이루는 상방으로 설치되어 있고, 이 링크 기구의 상방향 또는 측방향에 전동기, 프라이휠, 등이 배치되어 있다.

이러한, 너클 프레스의 구동장치에 대한 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0571590호가 개시되어 있다.

이에 따른 너클 프레스의 구동장치는 도1에 도시된 바와 같이 플라이휠(17)에 의해 회전되는 구동기어(16)에 치합, 회동되는 메인기어(14), 메인기어(14)에 편심 결합된 커넥팅로드(11), 커넥팅로드(11)의 상단이 핀 결합되는 링크기구를 구비한다.

링크기구는 프레임(1A)에 부착된 제1 지지핀(5), 제1 지지핀(5)에 회전 가능하게 지지되고 상부 암(8A)과 하부 암(8B)을 구비한 벨 크랭크(8), 벨 크랭크(8)의 하부 암(8B)에 연결된 중간 링크(6), 슬라이드(2)에 연결되는 하부 링크(3), 및 중간 링크(6)의 하단과 하부 링크(3)의 상단에 연결되는 측면 링크(4)를 구비한다.

이와 같이 구성된 구동장치는 플라이휠(17), 구동기어(16), 메인기어(14), 및 커넥팅로드(11) 순으로 전달되는 동력에 의해 벨 크랭크(8), 중간 링크(6), 하부 링크(3), 및 측면 링크(4)를 포함하는 링크기구의 링크 운동으로 슬라이드(2)를 승강시키게 된다.

하지만, 종래 너클 프레스는 도1에 도시된 바와 같이 고하중의 구성요소인 전동기(18), 프라이휠(17), 등의 구동장치가 프레임(1A)의 일측 상부에 측판과 평행하게 돌출되게 배치되어 있으므로, 장비의 전체적인 하중에 일측으로 편중되게 된다. 이와 같이 너클 프레스의 하중이 일측으로 편중 되면 슬라이더(2)의 하강시에 미세한 진동을 유발하게 되므로 성형물의 성형 불량을 초래하고 있다.

그리고, 전술한 종래 너클 프레스의 구동장치는 벨 크랭크(8), 중간 링크(6), 하부 링크(3), 및 측면 링크(4)가 프레임(1A)의 높이 방향을 따라 일자형으로 배치되어 있으므로 너클 프레스의 전고(全高)가 높아지게 되는 단점을 갖는다.

또한, 전술한 바와 같은 너클 프레스는 플라이휠(17) 등의 구동장치가 프레임(1A)의 일측 상부에 돌출되고, 전고가 증가됨에 따라 프레임 등 각종 구성품의 높이, 부피, 및 크기의 증가를 수반하게 되므로, 제작에 소요되는 자재량이 많아지게 되어 자재비와 제작 인건비의 상승을 초래하게 된다. 아울러, 너클 프레스의 전고(全高) 증가는 프레스가 설치되는 건축물의 전고와 건축물 내에 설치되는 크레인 등의 시설물 설치높이를 증가시켜야 하는 등 불필요한 시설비의 상승을 수반하고, 부피 및 중량의 증가에 따른 운반, 설치, 및 유지보수 비용 등의 간접 비용의 상승을 초래한다.

도2는 종래 너클 프레스의 구동장치를 설명하기 위한 개략적인 요부 구성도이다.

도2를 참조하여 종래 너클 프레스 구동장치를 보다 구체적으로 설명하면 메인기어(14)는 회전축에 결합되는 원형의 기어부와 이 기어부의 일측면에 일체로 돌출되는 편심캠(12A)으로 이루어지고, 편심캠(12A)에는 링크기구로 동력을 전달하는 커넥팅로드(11)가 결합되어 있다. 그리고, 메인기어(14)는 프레임에 설치되는 회전지지부(14B)에 의해 회전 가능하게 지지 되어 있다.

하지만, 전술한 종래 너클 프레스 구동장치의 동력전달구조는 메인기어(14)의 회전력을 전달하는 편심캠(12A)이 메인기어(14)의 일측에만 형성되어 있으므로 하중분포가 불균일하고, 회전축(14A)의 양쪽 지지점(c, 지지점의 중심)으로부터 부하가 집중되는 커넥팅로드(11)의 연결지점(d,연결지점의 중심)과의 거리(a,b)가 서로 다르므로 커넥팅로드(11)의 동력전달 과정에서 부하가 일측으로 편중되므로 반복적인 작동시에 회전축(14A)에 크랙이나 마모가 발생하는 등 내구성이 저하되는 단점이 있고, 이러한 불균일한 기계적 작동 메커니즘으로 인해 링크기구의 작동시 안정성이 결여되어 최종적인 성형품질의 저하를 초래하고 있다.

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구동부의 하중 분포가 균일하고 동력전달 메커니즘이 안정적으로 이루어지도록 함으로써 구동부의 내구성이 향상됨과 동시에 성형품질이 향상되도록 한 너클 프레스의 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 너클 프레스의 전후 두께를 줄이면서 좌우 폭을 증가시켜 좌우방향으로의 금형설치공간이 증가 되도록 함으로써 작업성과 효용성이 향상되도록 한 너클 프레스의 구동장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 플라이휠을 포함하는 고하중의 구동부를 균형이 유지되도록 구성하여 프레스의 동작시에 진동의 발생을 근본적으로 차단하도록 함으로써 성형품질이 획기적으로 향상되고, 부피와 크기를 최소화함으로써, 제조원가가 절감되고, 제조, 운반, 취급, 및 유지보수성이 향상되도록 한 너클 프레스의 구동장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 너클 프레스의 구동장치는 전동기로부터 인가되는 구동력에 의해 회전되는 플라이휠, 상기 플라이휠이 설치된 구동축에 결합되어 회전되는 구동기어, 프레임상에 회동 가능하게 설치되는 회동축상에 설치되고 상기 구동기어에 치합되어 회전되는 메인기어, 슬라이더를 승강시키도록 구성되는 링크기구, 상기 메인기어에 형성된 편심캠에 일측이 접속되고 타측이 상기 링크기구에 접속되어 구동력을 전달하는 커넥팅로드를 구비한 너클 프레스 구동장치의 동력전달구조에 있어서, 상기 편심캠은, 상기 메인기어의 일측면에 형성되는 제1 편심캠과, 상기 제1 편심캠과 대향되는 상기 메인기어의 타측면에 형성되는 제2 편심캠으로 이루어지고, 상기 커넥팅로드는 상기 제1 편심캠측에 일측이 접속되는 제1 커넥팅로드와, 상기 제2 편심캠측에 일측이 접속되는 제2 커넥팅로드로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 커넥팅로드는 일자형의 연결몸체, 상기 연결몸체의 일측에 형성되고 상기 제1 편심캠측에 삽입되는 접속홀이 천공된 제1 기어측 접속부, 상기 연결몸체의 타측에 형성되고 상기 링크기구와 접속될 수 있도록 접속홀이 천공된 제1 링크측 접속부로 이루어지고, 상기 제2 커넥팅로드는 일자형의 연결몸체, 상기 연결몸체의 일측에 형성되고 상기 제2 편심캠측에 삽입되는 접속홀이 천공된 제2 기어측 접속부, 상기 연결몸체의 타측에 형성되고 상기 링크기구와 접속될 수 있도록 접속홀이 천공된 제2 로드측 접속부로 이루어진다.

상기 링크기구는 상기 프레임에 회동 가능하게 고정핀에 의해 고정되도록 핀삽입홀이 형성된 중앙지지부, 상기 메인기어와 대응되게 배치된 상태에서 상기 제1 및 제2 링크측 접속부와의 접속이 가능하도록 상기 중앙지지부의 상측 중앙에 돌출, 형성된 단일 아암 구조의 로드접속부, 및 상기 중앙지지부에 상기 로드접속부와 둔각을 이루도록 한 쌍으로 돌출되는 링크접속부로 구성된 구동링크와; 상기 구동링크의 링크접속부에 상측이 접속되고 하측이 슬라이드측에 접속되는 승강링크를 포함할 수 있다.

한편, 상기 구동축은 상기 메인기어와 상기 구동링크 사이의 공간을 통해 전후방향으로 설치되어 상기 구동축의 내측 및 외측에 상기 플라이휠 및 상기 구동기어가 상기 프레임의 정면과 평행하게 순차 배치되고, 상기 구동기어에 치합되는 메인기어가 상기 프레임의 정면과 평행하게 배치되면서 상기 제1 및 제2 커넥팅로드가 상기 프레임의 좌우방향으로 설치되고, 상기 링크기구가 상기 프레임의 좌우방향으로 회동되게 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 너클 프레스의 구동장치는, 커넥팅로드에 동력을 전달하는 편심캠이 메인기어의 양쪽 측면에 형성되어 있고, 이에 접속되는 커넥팅로드가 한 쌍으로 구성된 대칭 구조이므로 전체적인 구동부의 하중분포가 균일하고, 동력전달 과정에서 부하가 고르게 분포하게 되므로 동력전달과정이 반복적으로 수행되더라도 메인기어, 회동축, 커넥팅로드, 및 링크기구의 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 메인기어, 커넥팅로드, 및 링크기구로 이어지는 구동부의 기계적 작동 메커니즘이 안정화되어 동력전달과정이 정확하게 이루어지므로 링크기구의 작동시 안정성이 확보되면서 너클 프레스의 성형품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 너클 프레스의 구동장치는 주요 구성요소를 프레임의 정면과 평행하게 배치되고, 커넥팅로드 및 링크기구의 작동방향이 좌우방향이므로 너클 프레스의 두께를 줄이면서 폭을 증가시킬 수 있다. 이로 인해 프레임의 좌우방향으로 확대된 금형설치공간을 확보할 수 있어서 이 확대된 금형설치공간에 좌우방향으로 길이가 긴 금형을 설치함으로써 한 번의 타발공정으로 복수의 프레스 가공과정을 수행할 수 있으므로 작업성이 향상되고, 너클 프레스의 설치 대수를 줄이거나 성형단계를 줄일 수 있으므로 그 효용성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 플라이휠, 메인기어, 등 고중량의 대형 부품들이 프레임의 내부에 내장됨에 따라 너클 프레스의 전고를 낮출 수 있고, 부피, 크기 등이 작아지게 되어 제작비용의 절감과, 생산성을 향상시킬 수 있고 건축시설 투자비용, 제작성, 운반성, 설치성, 유지보수성 및 상품성이 향상될 뿐만 아니라 너클 프레스의 무게중심이 고르게 분포되어 진동의 발생을 근본적으로 차단할 수 있어서 성형물의 성형품질을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래 너클 프레스를 설명하기 위한 도면,
도2는 종래 너클 프레스의 구동장치를 설명하기 위한 개략적인 요부 구성도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치를 나타내는 사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 요부를 분리하여 나타낸 분리사시도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 요부를 나타내는 사시도,
도6a 및 도6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치를 나타내는 사시도, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 요부를 분리하여 나타낸 분리사시도이고, 도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 요부를 나타내는 사시도로서, 도5a는 정면상에서 나타나는 형태를 도시한 사시도, 및 도5b는 배면면상에서 나타나는 형태를 도시한 사시도이다.

도3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치는, 금형을 가압하여 성형작업을 수행하는 슬라이더(30)를 승강시키도록 프레임(1)상에 구성되는 장치로서, 전동기(10), 플라이휠(20), 구동축(40), 구동기어(50), 메인기어(60), 커넥팅로드(70), 및 링크기구(80)를 구비하되, 메인기어(60)로부터 링크기구(80)로 동력이 전달되는 과정에서 하중 분포가 균일하고 동력전달 메커니즘이 안정적으로 이루어지도록 커넥팅로드(70)를 한 쌍으로 구성한 점에 특징이 있다.

도4 내지 도5b에 도시된 바와 같이 메인기어(60)는 구동기어(50)와 치합되도록 외주면에 다수의 치산(도면에서 치산의 도시는 생략함)이 형성된 기어부(61)와, 이 기어부(61)에 커넥팅로드(70)가 결합되는 편심캠(62)을 구비하되, 편심캠(62)은 메인기어(60)의 일측면에 형성되는 제1 편심캠(62a)과, 이 제1 편심캠(62a)과 대향되는 메인기어(60)의 타측면에 형성되는 제2 편심캠(62b)으로 이루어진다.

그리고, 메인기어(60)는 프레임(1)상에 회동 가능하게 설치되는 회동축(63)의 중앙에 결합되고, 기어부(61) 및 제1 및 제2 편심캠(62a,62b)에는 메인기어(60)의 회전시에 중량적 균형(weight valance)을 유지하기 위한 복수의 균형홀(61a,62c)이 형성되어 있다.

상기 커넥팅로드(70)는 제1 편심캠(62a)측에 일측이 접속되는 제1 커넥팅로드(71)와, 이 제2 편심캠(62b)측에 일측이 접속되는 제2 커넥팅로드(72)로 이루어진다.

그리고, 제1 커넥팅로드(71)는 일자형의 연결몸체(71a), 연결몸체(71a)의 일측에 형성되고 제1 편심캠(62a)측에 삽입되는 접속홀이 천공된 제1 기어측 접속부(71b), 연결몸체(71a)의 타측에 형성되고 링크기구(80)와 접속할 수 있도록 접속홀이 천공된 제1 링크측 접속부(71c)로 이루어진다. 또한, 제2 커넥팅로드(71)는 전술한 제1 커넥팅로드(71)와 대칭되는 구조로 형성되는 것으로 일자형의 연결몸체(72a), 이 연결몸체(72a)의 일측에 형성되고 제2 편심캠(62b)측에 삽입되는 접속홀이 천공된 제2 기어측 접속부(72b), 연결몸체의 타측에 형성되고 링크기구(80)와 접속할 수 있도록 접속홀이 천공된 제2 링크측 접속부(72c)로 이루어진다.

한편, 링크기구(80)는 커넥팅로드(70)와 슬라이드(30) 사이에 구성되어 링크운동을 통해 슬라이더를 승강시키는 구성으로, 본 실시예에서는 구동링크(81)와 승강링크(82)로 구성되어 있다.

구동링크(81)는 커넥팅로드(70)의 동력을 전달받아 승강링크(82)에 전달하는 링크부재로서, 프레임(1)에 회동 가능하게 고정핀에 의해 고정되도록 핀삽입홀이 형성된 중앙지지부(81a), 메인기어(60)와 대응되게 배치된 상태에서 제1 및 제2 링크측 접속부(71c,72c)와의 접속이 가능하도록 중앙지지부(81a)의 상측 중앙에 돌출, 형성된 단일 아암 구조의 로드접속부(81b), 및 중앙지지부(81a)에 로드접속부(81b)와 둔각을 이루도록 한 쌍으로 돌출되는 링크접속부(81c)로 구성되어 있다.

승강링크(82)는 상부 및 하부에 핀삽입홀을 갖는 일자형의 링크 구조로 형성되어 구동링크(81)의 링크접속부(81c)에 상측이 접속되고 하측이 슬라이드(30)측에 접속된다.

한편, 플라이휠(20)은 전동기(10)와 벨트(미도시)에 의해 연결되어 회전되는 고중량의 구성요소로, 본 실시예에서는 종래와 같이 프레임(1)의 측면 상부에 설치되는 것이 아니라, 도3에 나타난 바와 같이 구동축(40)의 내측에 프레임(1)의 정면과 평행하게 설치되어 있다.

그리고, 플라이휠(20)은 직경이 큰 원반형 몸체의 외주면에 벨트홈이 형성된 구조로서, 벨트홈에 일측이 걸림되고 전동기측 풀리에 타측이 걸림되는 벨트(미도시)를 매개로 동력을 전달받아 회전된다.

플라이휠(20)에는 동력의 전달을 단속할 수 있는 클러치장치(21)가 구비되어 있다. 이 클러치장치(21)는 플라이휠(20)의 회전력을 구동축(40)으로 전달 또는 차단되도록 하는 기능을 수행한다.

구동축(40)은 플라이휠(20)의 중심에 접속되어 회전되는 구성으로, 도3 및 도4에 나타난 바와 같이 환봉 형상으로 형성되어 프레임(1)의 전후방향으로 배치되어 있다. 특히, 본 실시예에서 구동축(40)은 메인기어(60)와 구동링크(81) 사이의 공간을 통해 전후방향으로 배치되도록 함으로써 구동장치의 전체적인 작동공간이 최소화되도록 구성한 점에 특징이 있다.

이와 같이, 구동축(40)이 프레임(1)의 전후방향으로 배치되면 플라이휠(20), 구동기어(50) 및 메인기어(60)를 프레임의 정면과 평행한 방향으로 배치할 수 있고, 메인기어(60)가 프레임의 정면과 평행한 방향으로 배치되면 커넥팅로드(70)를 프레임의 좌우방향으로 배치할 수 있고, 케넥팅로드(70)에 접속되는 링크기구(80)를 프레임의 정면과 직교되는 방향으로 설치되는 고정핀을 기준으로 회동되게 배치할 수 있으므로 프레임(1)의 좌우방향 사이즈(너클 프레스의 폭)는 증가시킬 수 있고 전후방향 사이즈(너클 플레스의 두께)는 줄일 수 있어서 좌우방향으로 길이가 긴 금형설치공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

구동기어(50)는 구동축(40)에 결합되어 회전되는 기어(도면에서 치산의 도시는 생략함)로서, 구동축(40)의 앞쪽에 결합되어 메인기어(60)와 치합되도록 구성되어 있다.

한편, 프레임(1)은 후판에 의해 대략 직육면체 형상으로 형성된 것으로, 금형(미도시)이 올려지는 다이(11), 작동시 안전성을 확보하기 위한 안전장치(미도시), 및 콘트롤박스(미도시) 등이 구비되어 있다. 그리고, 미설명부호 31은 슬라이더에 구비되는 플런져로서, 이 플런져(31)에 승강링크(82)가 접속된다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 작용을 설명한다.

도6a 및 도6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도6a는 슬라이더의 하강상태를 나타낸 도면, 도6b는 슬라이더의 상승상태를 나타낸 도면이다.

도3 내지 도6b에 도시된 바와 같이, 벨트를 매개로 전동기(10)로부터 전달되는 회전력에 의해 플라이휠(20)이 회전되고, 클러치장치(21)의 클러칭 동작으로 구동축(40)이 회전되면, 이 구동축(40)에 결합된 구동기어(50)가 메인기어(60)를 회전시키게 된다.

메인기어(60)가 회전되면, 그 일측면 및 타측면에 형성된 제1 및 제2 편심캠(62a,62b)이 회전되고 제1 및 제2 기어측 접속부(71b,72b)를 매개로 접속된 제1 및 제2 커넥팅로드(71,72)가 연동되면서 캠작용에 의해 병진운동을 하게 된다.

이때, 커넥팅로드(70)에 동력을 전달하는 편심캠(62)이 메인기어(60)의 양쪽 측면에 형성된 제1 및 제2 편심캠(62a,62b)으로 구성되고 이 제1 및 제2 편심캠에 제1 및 제2 커넥팅로드(71,72)가 결합되는 대칭 구조를 가지고 있고, 하중의 균형을 위해 메인기어(60)가 회동축(63)의 중앙에 결합되어 있을 뿐만 아니라 구동링크(81)가 메인기어(60)와 동축을 이루도록 배치되어 있으므로 전체적인 구동부의 하중분포가 균일하고, 동력전달 과정에서 부하가 고르게 분포하게 된다. 이에 따라, 동력전달과정이 반복적으로 수행되더라도 회동축(63)에 크랙이나 마모가 발생되지 않게 되고, 메인기어(60), 커넥팅로드(70), 링크기구(80)로 이어지는 기계적 작동 메커니즘이 안정화되어 동력전달과정이 정확하게 이루어지므로 링크기구(80)의 작동시 안정성이 확보되면서 너클 프레스의 성형품질을 향상시킬 수 있다.

이러한, 동력전달과정을 보다 구체적으로 설명하면, 도6a는 슬라이더(30)의 하강동작(하사점인 상태)을 나타내는 것으로, 제1 및 제2 커넥팅로드(71,72)가 제1 및 제2 편심캠(62a,62b)의 캠작용에 의해 우측 방향으로 이동되어 구동링크(81)의 로드접속부(81b)측을 밀어내게 되면, 구동링크(81)의 링크접속부(81c)는 중앙지지부(81a)를 기준으로 시계 방향으로 회동된다. 이와 같이 구동링크(81)가 시계 방향으로 회동되면 링크접속부(81c)와 접속된 승강링크(82)는 연동되어 하강된다. 이때, 승강링크(82)와 연결된 슬라이더(30) 또한 하강되므로 다이(11)에 올려진 금형에 압축력을 작용할 수 있게 된다.

반대로, 도6b는 슬라이더(30)의 상승동작(상사점인 상태)을 나타내는 것으로, 제1 및 제2 편심캠(62a,62b)이 도6a에 도시된 위치에서 도6b의 위치로 회전되면 제1 및 제2 커넥팅로드(71,72)는 캠작용에 의해 좌측 방향으로 이동되어 구동링크(81)의 로드접속부(81b)측을 당기게 되고, 링크접속부(81c)는 중앙지지부(81a)를 기준으로 반시계 방향으로 회동된다. 이와 같이 구동링크(81)가 반시계 방향으로 회동되면 링크접속부(81c)와 접속된 승강링크(82)는 연동되어 상승된다. 이때, 승강링크(82)와 연결된 슬라이더(30) 또한 상승되어 상사점에 도달된다.

한편, 본 발명에 따른 너클 프레스의 구동장치는 전술한 바와 같이 플라이휠(20), 메인기어(60), 등 고중량의 대형 부품들이 프레임(1)의 내부에 위치하므로 종래와 같이 대형 부품들이 프레임(1)의 일측에 위치하여 하중이 너클 프레스의 일측에 집중되는 불균일로 인해 발생 되던 진동을 근본적으로 차단할 수 있고, 프레임의 크기와 전고를 현저하게 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고, 도3에 도시된 바와 같이 전동기(10) 및 플라이휠(20)이 프레임(1)의 내부 중심에 위치하고 있고, 메인기어(60), 커넥팅로드(70), 및 링크기구(80) 등이 구동축(40)을 중심으로 고르게 배치되어 있으므로 하중 분포의 쏠림현상이 방지된다. 특히, 본 실시예에 따른 너클 프레스의 구동장치는 커넥링로드(70)의 병진운동과 링크기구(80)의 링크운동의 운동방향이 프레임(1)의 전후방향이 아니라 좌우방향으로 수행되므로 종래의 너클 프레스에 비해 프레임의 전후방향 사이즈(두께)를 줄일 수 있고, 프레임의 좌우방향(폭)의 사이즈가 증가되는 특징을 갖게 된다.

이러한 특징은 슬라이더(30)에 금형의 설치를 위한 좌우방향 설치공간을 현저히 증가시킬 수 있고, 이에 따라 한 번의 타발공정으로 복수의 성형공정을 수행할 수 있는 금형(좌우방향으로 길이가 긴 금형)을 설치할 수 있으므로 단일의 너클 프레스로 보다 많은 성형작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

즉, 대부분의 프레스 성형품은 한 번의 성형공정을 통해 성형하는 것이 아니라 여러 번의 성형공정을 순차적으로 시행하여 완성하는 것으로, 통상의 프레스 성형공정은 철판과 같은 피성형재를 횡방향으로 이송시키면서 순차적으로 성형하게 되고 이를 위해 프레스 성형공정은 복수의 프레스를 일렬로 나열시켜야 하지만, 본 실시예에 따른 구동장치를 구비한 너클 프레스는 프레임의 좌우방향으로 확대된 금형설치공간을 확보할 수 있어서 이 확대된 금형설치공간에 좌우방향으로 길이가 긴 금형을 설치함으로써 한 번의 타발공정으로 복수의 프레스 가공과정을 수행할 수 있으므로 너클 프레스의 설치 대수를 줄이거나 성형단계를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 플라이휠(20), 메인기어(60), 등 고중량의 대형 부품들이 프레임(10)의 내부에 내장 되므로 너클 프레스의 전고를 낮출 수 있다. 이로 인해, 너클 프레스의 제작에 소요되는 자재비가 감소되고 인건비가 절감될 뿐만 아니라 생산성이 향상되게 된다. 그리고, 너클 프레스의 전고가 낮아짐에 따라 건축물이나 기타 부속 시설물의 설치 높이를 증가시키지 않더라도 원활한 설치가 가능하므로 불필요한 시설비의 부담을 줄일 수 있고, 너클 프레스의 부피 및 중량의 감소로 제작성, 운반성, 및 설치성 등이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 종래와 같이 대형 부품들이 프레임(1)의 일측 상부에 노출되지 않으므로 장비의 외관이 미려해지고 상품성이 향상될 뿐만 아니라 유지보수성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 너클 프레스의 구동장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

1:프레임 10:전동기
20:플라이휠 30:슬라이더
40:구동축 50:구동기어
60:메인기어 61:기어부
62:편심캠 62a:제1 편심캠
62b:제2 편심캠 70:커넥팅로드
71:제1 커넥팅로드 72:제2 커넥팅로드
80:링크기구 81:구동링크
82:승강링크

Claims (3)

1. 전동기로부터 인가되는 구동력에 의해 회전되는 플라이휠, 상기 플라이휠이 설치된 구동축에 결합되어 회전되는 구동기어, 프레임상에 회동 가능하게 설치되는 회동축상에 설치되고 상기 구동기어에 치합되어 회전되는 메인기어, 슬라이더를 승강시키도록 구성되는 링크기구, 상기 메인기어에 형성된 편심캠에 일측이 접속되고 타측이 상기 링크기구에 접속되어 구동력을 전달하는 커넥팅로드를 구비한 너클 프레스 구동장치의 동력전달구조에 있어서,
   상기 편심캠은, 상기 메인기어의 일측면에 형성되는 제1 편심캠과, 상기 제1 편심캠과 대향되는 상기 메인기어의 타측면에 형성되는 제2 편심캠으로 이루어지고,
   상기 커넥팅로드는 상기 제1 편심캠측에 일측이 접속되는 제1 커넥팅로드와, 상기 제2 편심캠측에 일측이 접속되는 제2 커넥팅로드로 이루어지되, 상기 제1 커넥팅로드는 일자형의 연결몸체, 상기 연결몸체의 일측에 형성되고 상기 제1 편심캠측에 삽입되는 접속홀이 천공된 제1 기어측 접속부, 상기 연결몸체의 타측에 형성되고 상기 링크기구와 접속될 수 있도록 접속홀이 천공된 제1 링크측 접속부로 이루어지고, 상기 제2 커넥팅로드는 일자형의 연결몸체, 상기 연결몸체의 일측에 형성되고 상기 제2 편심캠측에 삽입되는 접속홀이 천공된 제2 기어측 접속부, 상기 연결몸체의 타측에 형성되고 상기 링크기구와 접속될 수 있도록 접속홀이 천공된 제2 로드측 접속부로 이루어지며,
   상기 링크기구는, 상기 프레임에 회동 가능하게 고정핀에 의해 고정되도록 핀삽입홀이 형성된 중앙지지부, 상기 메인기어와 대응되게 배치된 상태에서 상기 제1 및 제2 링크측 접속부와의 접속이 가능하도록 상기 중앙지지부의 상측 중앙에 돌출, 형성된 단일 아암 구조의 로드접속부, 및 상기 중앙지지부에 상기 로드접속부와 둔각을 이루도록 한 쌍으로 돌출되는 링크접속부로 구성된 구동링크와; 상기 구동링크의 링크접속부에 상측이 접속되고 하측이 슬라이드측에 접속되는 승강링크를 포함하고,
   상기 구동축은 상기 메인기어와 상기 구동링크 사이의 공간을 통해 전후방향으로 설치되어 상기 구동축의 내측 및 외측에 상기 플라이휠 및 상기 구동기어가 상기 프레임의 정면과 평행하게 순차 배치되고, 상기 구동기어에 치합되는 메인기어가 상기 프레임의 정면과 평행하게 배치되면서 상기 제1 및 제2 커넥팅로드가 상기 프레임의 좌우방향으로 설치되고, 상기 링크기구가 상기 프레임의 좌우방향으로 회동되게 구성되는 것을 특징으로 하는 너클 프레스의 구동장치.
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