KR101259839B1 - 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기 - Google Patents

Abstract

커터축의 이동변위를 최대한으로 확보할 수 있으면서도 그 구조가 간단한 면취량 조절장치가 개시된다. 본 발명에 따른 면취량 조절장치는 개방된 하부로 면취커터가 노출되도록 커터축이 내장되는 본체와, 커터축의 상부에 축회전 방향으로 슬립되면서 축방향으로 고정되는 베어링하우징과, 베어링하우징에 나사결합되면서 커터축의 상부 중앙으로 삽입되고 본체의 상측으로 돌출되어 선택적으로 제자리 회전되는 조절샤프트를 포함하여 구성된다.

Description

면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기{A beveler}

본 발명은 축이동식 면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구조를 가지면서도 면취량 조절폭이 큰 축이동식 면취기에 관한 것이다.

일반적으로 평판이나 관재 등의 용접 모재를 서로 맞대어 용접하기 위해서는, 먼저 용접 시 융착이 잘 이루어지도록 용접 모재의 용접단을 일정 형상으로 가공하는 개선작업을 하게 된다. 이러한 개선작업은 용접 모재가 서로 맞대었을 때 그 맞댄 부위가 "V" 또는 "U"자 등의 다양한 형상이 되도록 용접 모재의 가장자리를 경사지게 깎아내며, 이를 면취가공이라 한다.

하지만 비교적 규격이 큰 피가공물은 용접 비드면을 가공하기 위한 면취량이 많아 일반적인 소형 면취기로는 가공에 많은 시간이 소요됨은 물론 정확한 면취량을 측정하기 힘들며, 작업의 품질도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 면취량을 조절하기 위한 여러 방안이 모색되었고, 그 결과 면취 커터의 축이 직접 상하 이동하면서 면취량을 조절하는 축이동식 면취량 조절장치와, 면취커터는 그대로 있으면서 그 하우징이 상하로 움직이는 하우징 이동식 면취량 조절장치가 개발되었다.

이 중에서 축이동식 면취량 조절장치는 한국 등록특허 제955217호(2010.04.29. 공고, 명칭 : 면취기의 원터치식 면취량 조절장치)가 있다.

상기 선행기술은 면취량 조절구를 회전조작한 후 놓는 순간 면취량 조절구의 고정홈에 위치 설정핀이 끼워지면서 면취량이 단위별로 정확하게 조절됨과 동시에 설정된 면취량의 록킹을 자동으로 유지하면서도 이와 같은 면취량의 조절이 원터치 방식으로 간편하게 이루어질 수 있도록 함을 목적으로 하고 있다.

그리고 선행기술은 면취량 조절구의 조작시 커터축이 상하로 이동하면서 면취량이 조절되어 커터의 회전작동 여부와 관계없이 작업도중에도 면취량을 즉석으로 신속하게 조절할 수 있도록 하였다.

상기 선행기술의 구조를 첨부된 도 1과 함께 간략하게 살펴보기로 한다.

상, 하부 중앙에 스플라인축 결합부(11) 및 커터 작동부(12)가 연통 형성된 면취기 본체(10)와, 스플라인축 결합부(11)에 상하 이동가능하게 나사 결합되고, 상부 외주연에 제1스플라인(21)이 형성된 이동 스플라인축(20)과, 이동 스플라인축(20)의 외측을 감싸면서 상하로 슬라이딩 이동하도록 내주연에 형성된 제2스플라인(31)이 제1스플라인(21)과 상호 스플라인 결합되는 면취량 조절구(30)와, 면취량 조절구(30)의 상부에 형성된 가이드홈(32)에 삽입된 상태로 이동 스플라인축(20)의 상단에 일체로 부착되는 스프링 하우징(40)과, 스프링 하우징(40)의 내면 및 면취량 조절구(30)의 가이드홈(32) 사이에 개재된 탄성스프링(50)과, 면취량 조절구(30)의 저면에 원주방향을 따라 형성된 다수의 고정홈(60)과, 스플라인축 결합부(11)의 외측 상부면(15)에 원주방향을 따라 설치되고, 선택적으로 고정홈(60)에 끼워지면서 면취량 조절구(30)의 위치를 고정시켜 록킹을 유지하는 위치 설정핀(70)과, 이동 스플라인축(20)의 내부에 회전가능하게 설치된 슬리브축(80)과, 커터 작동부(12)의 하부에 삽입 설치된 베어링 하우징(110)에 회전가능하게 설치되고, 슬리브축(80)의 하단부에 일체화 연결되어 슬리브축(80)과 연동하여 회전 및 상하 이동하는 커터축(90)으로 이루어진다.

즉, 선행기술은 커터축(90)을 상하 이동시키기 위해 면취량 조절구(30)가 탄력적이면서 선택적으로 고정되도록 승하강 및 회전되고, 이 면취량 조절구(30)의 회전을 스플라인축(20)이 이어 받아 회전하며, 스플라인축(20)은 본체(10)에 나사결합되어 있어 승하강되고, 스플라인축(20)의 승하강을 슬리브축(80)이 이어 받아 이 슬리브축(80)이 커터축(90)을 움직이게 하는 것이다.

따라서 커터축(90)과 접촉된 구성들이 베어링이나 스플라인으로 결합되어 있어 커터축(80)이 회전을 하고 있더라도 회전에 방해받지 않고 커터축(80)을 상하 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

그러나 상기 선행기술은 커터축 움직임의 한계를 극복하지 못하는 문제가 있었다. 즉, 커터축을 움직이기 위해서는 스프링 하우징(40)이 상하로 움직일 수 있는 공간(A)과, 스플라인축(20)이 상하로 움직일 수 있는 공간(B1, B2)과, 커터가 움직일 수 있는 공간(C)이 확보되어야 하는데, 이 공간(A, B1, B2, C)의 크기가 곧 면취량의 크기가 되는 것이다.

그렇지만, 공간을 늘리기 위해서는 그 만큼 장치의 규모도 커져야 하므로 면취기의 역할에 비해 기대 이상으로 장치가 비대해 지고 구조가 복잡해지는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 커터축의 이동크기를 최대한으로 확보할 수 있으면서도 그 구조가 간단한 면취기를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

개방된 하부로 커터가 노출되도록 커터축이 내장되는 본체;

커터축의 상부에 축회전 방향으로 슬립되면서 축방향으로 고정되는 베어링하우징; 및

베어링하우징에 나사결합되면서 외부로 연장되는 조절샤프트;를 포함하며,

조절샤프트가 커터축의 중공된 상부로 삽입되면서 면취공간을 확보함을 특징으로 하는 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기를 제공한다.

구체적으로, 베어링하우징의 외측에는 돌출된 가이드가 형성되고, 본체의 내측면상에는 가이드가 끼워져 베어링하우징을 상하로 안내하는 가이드홈이 형성될 수 있다.

또한, 조절샤프트의 상단부에는 조절레버가 결합되며, 조절레버에는 하향으로 탄력지지되는 멈춤볼이 돌출되고, 본체의 상부면상에는 멈춤볼을 안내하는 요홈부 및 멈춤홀이 조절샤프트를 중심으로 원형배열되게 형성될 수도 있다.

그리고 조절레버의 외부에 눈금이 형성되고, 베어링하우징의 어느 측면상에는 본체의 외부로 연장되는 눈금촉이 형성되며, 눈금촉의 주변 본체상에는 눈금이 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 면취기는 조절샤프트가 커터축속으로 삽입되도록 구성되어 그 만큼의 공간을 확보할 수 있게 되어 장치의 규모를 최소화할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 면취기는 조절샤프트와, 베어링하우징 및 커터축의 간단한 구성만으로도 큰 폭의 면취량을 조절할 수 있는 잇점이 있다.

도 1은 선행기술에 따른 면취량 조절장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 면취기를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 도시한 도면이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 면취량 조절장치가 하강한 모습을 보인 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기를 설명한다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 면취기(100)는 하부가 개방된 본체(110)와, 이 본체(110)의 내부에 개방된 하부로 노출되는 커터축(120)과, 본체(110)의 측면으로 접속되어 커터축(120)에 동력을 전달하는 동력전달부(135)와, 본체(110)의 내부 상측에 설치되어 커터축(120)을 승하강시키는 베어링하우징(140)과, 본체(110)의 상부에 결합되어 베어링하우징(140)을 승하강시키는 조절샤프트(150)와, 조절샤프트(150)를 선택적으로 돌려주는 조절레버(160)를 포함하여 구성된다.

본체(110)는 면취를 위한 커터(125), 커터축(120), 동력전달부(135) 및 커터축(120)을 승하강시키기 위한 모든 구성품들이 내장되는 곳으로, 본체(110)의 내부에는 커터축(120)의 원활한 회전을 위해 각종 베어링 등도 커터축과 함께 구동되도록 내장된다.

동력전달부(135)는 베벨기어에 의한 치합 등으로 구성되지만, 이러한 방식에만 국한되는 것은 아니며 다른 동력전달방식으로도 가능하다. 다만, 커터축(120)과 동력전달부(135)를 연결하기 위해서는 커터축(120)에 구동체(130)가 결합되는데, 이 구동체(130)는 커터축(120)과 스플라인(S) 결합되고, 구동체(130)의 외부가 동력전달부(135)와 연결된다. 따라서 구동체(130)가 동력을 전달받아 커터축(120)을 스플라인(S) 결합으로 돌려주면서 커터축(120)이 상하로 움직이더라도 스플라인(S)에 의해 회전을 방해하지는 않게 된다. 그리고 구동체(130)의 아래에는 베어링 사이의 간격을 유지할 수 있도록 스페이셔(132)가 구성될 수 있다. 이러한 구성은 전술한 선행기술에서도 나와 있는 것으로, 본 발명의 특징부는 아님을 밝힌다.

커터축(120)의 상부에 결합되는 베어링하우징(140)은 내측과 외측이 따로 움직이도록 이중 구성을 갖는다. 즉, 베어링하우징(140)의 내측은 커터축(120)과 축회전 방향에 대해 슬립되는 구조를 가지며, 외측은 커터축(120)을 승하강시키도록 외력에 의해 상하 이동되는 구조를 갖는다. 따라서 베어링하우징(140)은 그 내측에 베어링(142)이 내장되어 베어링하우징(140)에 고정되며, 베어링(142)의 상단에는 커터축(120)과 이탈을 방지하기 위해 스냅링 등에 의해 구속 결합된다. 그리고 베어링(142)의 하단은 스냅링에 의해 커터축(120)을 구속하거나 또는 커터축(120)에 걸림턱을 형성하여 베어링(142)과 구속될 수 있다. 또는 축방향 하중을 고려하여 스러스트 베어링이 결합될 수도 있다.

이와 같이 구성된 베어링하우징(140)은 조절샤프트(150)와 결합된다. 조절샤프트(150)는 본체(110)의 상부를 관통하여 내부에서 외부로 연장되는 것으로, 조절샤프트(150)는 베어링하우징(140)과 나사결합된다. 따라서 조절샤프트(150)의 회전에 따라 베어링하우징(140)이 승하강된다.

바람직하게는 베어링하우징(140)이 조절샤프트(150)와 나사결합에 의해 승하강되기 위해 베어링하우징(140)의 외부 어느 일측에는 돌출된 가이드(141)가 형성되고, 베어링하우징(140)의 외측과 맞닿는 본체(110)의 내측에는 가이드(141)에 대응되는 가이드홈(112)이 형성된다.

한편, 조절샤프트(150)의 회전에 따라 커터축(120)이 승하강하게 되는데, 커터축(120)이 승강할때에 조절샤프트(150)와의 간섭이 불가피하게 된다. 따라서 본 발명에서는 커터축(120)의 상부에 중공(122)을 형성하여 조절샤프트(150)의 하부가 이 중공(122)으로 들어갈 수 있도록 하였다.

본 발명에 따른 조절샤프트(150)는 본체(110)의 상단을 단순히 관통하는 것이 아니라 회전을 하면서 상하로 이탈되지 않도록 고정되어야 하는 구조를 가지며, 이를 위한 구체적 설계로는 본체(110)의 상단부와 스러스트베어링(155)에 의해 고정될 수 있다.

본체(110)의 상부면상에는 조절샤프트(150)를 돌려주기 위한 조절레버(160)가 결합된다. 조절레버(160)는 조절샤프트(150)의 상단부에 고정되어 일체화되며, 본체(110)의 상부면상과는 선택적으로 회전을 억제하도록 멈춤볼(162)이 내장된다. 즉, 조절레버(160)에는 본체(110)의 상부면상으로 탄력돌출되는 멈춤볼(162)이 내장되고, 본체(110)의 상부면상에는 조절샤프트(150)를 중심으로하여 멈춤볼(162)과의 반경반큼의 원호로 요홈부(166)과 다수의 멈춤홀(164)이 형성된다(도 3 참조). 즉, 요홈부(166)는 멈춤볼(162)이 원활히 움직일 수 있도록 길을 안내해 주는 역할을 하며, 멈춤홀(164)은 멈춤볼(162)이 삽입되면 움직이지 못하도록 스토퍼 역할을 하는 것이다.

따라서 평상시에는 멈춤볼(162)과 멈춤홀(164)이 끼움결합되어 조절레버(160)의 움직임을 억제하고 있다가 작업자가 힘을 주어 조절레버(160)를 돌리면 멈춤볼(162)을 누르는 탄성부재의 힘이 작아져 멈춤볼(162)이 상승하여 딸각 소리를 내면서 멈춤홀(164)의 간격만큼씩 일정하게 회전을 하게 된다. 이때, 멈춤홀(164)은 다수개로 일정한 간격으로 형성되며 조절샤프트 나사부의 피치를 세분화 시켜 커터축(120)의 승하강 높이를 세분화하고 정확하게 제어할 수 있게 된다.

본 발명은 조절레버(160)의 조작을 더 효율적으로 제어하기 위해 조절레버(160)의 외부면에 눈금을 형성하여 조절레버의 1회전내의 수치를 확인하며, 본체(110)의 측면상에 조절높이를 보여주는 눈금을 세부화하여 표시할 수 있고, 이 눈금을 따라 움직이는 눈금촉(170)을 형성할 수 있다. 눈금촉(170)은 커터축(120)이 실질적으로 올라가거나 내려간 높이가 되므로, 베어링하우징(140)에 결합되어 본체(110)외부로 연장되는 것으로 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 면취량 조절장치(100)는 본체(110)의 내부에 베어링하우징(140)이 움직일 수 있는 공간만 충족되면, 그 공간만큼 커터축(120)을 움직일 수 있어 면취량을 자유롭게 얼마든지 조절할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 조절샤프트(150)가 커터축(120)속으로 들어갈 수 있도록 구성되어 구성들간의 간섭을 최소화하면서 이동량을 증가시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 조절레버(160) 외주면의 눈금과 본체의 외부에 표시된 눈금 및 눈금촉(170)이 시각적으로 보여주어 정확한 면취 조절량을 알 수 있고, 조절레버(160)에 멈춤볼(162)을 채택하여 면취가공시 발생되는 진동에 의한 풀림현상을 억제하고 조절샤프트 나사의 1회전당 변위를 세분화하여 미세조정을 할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 면취량 조절장치
110 : 본체 120 : 커터축
122 : 중공 130 : 구동체
135 : 동력전달부 140 : 베어링하우징
142 : 베어링 150 : 조절샤프트
155 : 스러스트베어링 160 : 조절레버
162 : 멈춤볼 164 : 멈춤홀
170 : 눈금촉

Claims (4)

1. 개방된 하부로 커터(125)가 노출되도록 커터축(120)이 내장되는 본체(110);
   상기 커터축(120)의 상부측에는 상기 커터축(120)을 축회전 방향으로는 슬립되게 하면서 축방향으로는 고정되게 하는 베어링(142)이 결합되고, 상기 베어링(142)을 내장하면서 상기 본체(110)의 내벽에 대해 상하로만 움직일 수 있도록 결합되는 베어링하우징(140);
   상기 베어링하우징(140)에 나사결합되면서 외부로 연장되는 조절샤프트(150); 및
   상기 커터축(120)의 상부면상에 형성되어 상기 조절샤프트(150)의 하단부가 삽입되면서 면취공간을 확보하는 중공(122);을 포함함을 특징으로 하는 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베어링하우징(140)의 외측에는 돌출된 가이드(141)가 형성되고, 상기 본체(110)의 내측면상에는 상기 가이드(141)가 끼워져 상기 베어링하우징(140)을 상하로 안내하는 가이드홈(112)이 형성됨을 특징으로 하는 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기.
   
3. 제 1 항 있어서,
   상기 조절샤프트(150)는 제자리 회전되고 상단부에는 조절레버(160)가 결합되며, 상기 조절레버(160)에는 하향으로 탄력지지되는 멈춤볼(162)이 돌출되고, 상기 본체(110)의 상부면상에는 상기 멈춤볼(162)을 안내하는 요홈부(166) 및 멈춤홀(164)이 상기 조절샤프트(150)를 중심으로 원형배열되게 형성됨을 특징으로 하는 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 조절레버(160)의 외부에 눈금이 형성되고, 상기 베어링하우징(140)의 어느 측면상에는 상기 본체(110)의 외부로 연장되는 눈금촉(170)이 형성되며, 상기 눈금촉(170)의 주변 본체(110)상에는 눈금이 형성됨을 특징으로 하는 면취량 조절이 자유로운 축이동식 면취기.

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