KR101464560B1 - 크랭크샤프트를 이용한 펀칭장치 - Google Patents

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윤희필
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Abstract

본 발명은 지류를 천공하는 펀칭장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 크랭프샤프트에 복수의 커넥팅로드와 펀칭부재를 연결하되, 크랭크샤프트가 회전축과 소정각도를 갖도록 연결되어 복수의 펀칭부재가 시간차를 갖고 지류를 천공할 수 있는 펀칭장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 펀칭장치는 구동원; 상기 구동원에 의해 회전하는 회전축; 상기 회전축에 편심되게 연결되는 크랭크샤프트; 상기 크랭크샤프트에 결합되어 상기 크랭크샤프트의 회전운동을 승강운동으로 변환하는 복수의 커넥팅로드; 및 상기 커넥팅로드에 결합되어 지류를 천공하는 복수의 펀칭부재;를 포함하며, 상기 복수의 펀칭부재가 시간차를 갖고 상기 지류를 천공하도록 상기 크랭크샤프트는 상기 회전축에 소정각도 비틀어지게 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

크랭크샤프트를 이용한 펀칭장치{PUNCHING APPARATUS USING CRANK SHAFT}
본 발명은 지류를 천공하는 펀칭장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 크랭프샤프트에 복수의 커넥팅로드와 펀칭부재를 연결하되, 크랭크샤프트가 회전축과 소정각도를 갖도록 연결되어 복수의 펀칭부재가 시간차를 갖고 지류를 천공할 수 있는 펀칭장치에 관한 것이다.
최근 사무기기의 발전에 따라, 복사된 지류들은 사무기기에 장착된 펀칭장치에 의하여 자동적으로 천공되어 배출된다.
일본국 특개평 3-228598호는 천공을 위한 구멍을 만들도록 지류를 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 정렬하는 다이 구멍들을 가지는 펀치 다이를 포함한다. 이러한 종래의 시트재 천공 장치는 펀치와 캠이 일대일 연결되도록 동수로 구성된다.
캠들 및 펀치들과 같은 구동수단이 상기 종래의 천공 장치에서와 동일한 수로 사용될 때, 매우 많은 수의 부품들이 필요하다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허 제1017614호를 출원한 바 있는데, 이를 간단히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 구동원(미도시)과, 크랭크샤프트(10)와, 가이더(30)와, 펀칭부재(40)와, 상부프레임(50)과, 하부프레임(60)을 포함한다.
상기 크랭크샤프트(10)는 상기 구동원에 의해 회전하는 메인저널(main journal,11)과, 상기 메인저널(11)에 편심되게 연결된 핀저널(pin journal,12)을 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 메인저널(11)은 크랭크샤프트(10)의 일단에 구비된 베어링 저널(20)을 통해 구동원의 구동력이 전달되어 회전하는 구성요소이다.
상기 메인저널(11)들 사이에는 핀저널(12)이 편심되게 연결되어 있다는 것을 알 수 있다.
상기 메인저널(11)들은 축중심(C1)이 일치된다는 것을 알 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 핀저널(12)들의 축중심(C2)도 일치되도록 구성되어 있다.
상기 가이더(30)는 상기 핀저널(12)과 펀칭부재(40)를 연결하는 구성요소이다. 구체적으로 가이더(30)는 상기 핀저널(12)을 감싸는 원통부가 구비되며, 상기 원통부의 하부에 펀칭부재(40)가 연결되어 있는 것을 알 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 핀저널(12)의 외주면에 각각 가이더(30)가 구비되고, 가이더(30)의 하부에는 펀칭부재(40)가 구비되기 때문에 핀저널(12)과 가이더(30)와 펀칭부재(40)는 동수로 구비되는 것이다.
상기 상부프레임(50) 및 하부프레임(60)은 펀칭부재(40)가 관통하는 가이드홀과 펀칭홀이 형성되어 있고, 천공대상물인 지류(미도시)가 상기 상부프레임(50) 및 하부프레임(60) 사이로 공급된다. 따라서 가이드홀과 펀칭홀은 동일 수직선상에 위치한다.
이와 같이 구성된 종래의 펀칭장치는 복수의 메인저널과 핀저널을 편심되게 연결해야 하기 때문에 구조가 복잡하고 제작이 어렵다. 또한 이러한 각 부품들이 사용 중에 공차가 생기기도 한다.
특히, 복수의 펀칭부재들이 위상차를 갖고 승강하도록 구성하기가 매우 복잡하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 크랭프샤프트에 복수의 커넥팅로드와 펀칭부재를 연결하되, 크랭크샤프트가 회전축과 평행하지 않도록 연결되어 복수의 펀칭부재가 시간차를 갖고 천공할 수 있는 펀칭장치를 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 펀칭장치는 구동원; 상기 구동원에 의해 회전하는 회전축; 상기 회전축에 편심되게 연결되는 크랭크샤프트; 상기 크랭크샤프트에 결합되어 상기 크랭크샤프트의 회전운동을 승강운동으로 변환하는 복수의 커넥팅로드; 및 상기 커넥팅로드에 결합되어 지류를 천공하는 복수의 펀칭부재;를 포함하며, 상기 복수의 펀칭부재가 시간차를 갖고 상기 지류를 천공하도록 상기 크랭크샤프트는 상기 회전축에 소정각도 비틀어지게 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 커넥팅로드는, 상기 크랭크샤프트의 외주면을 회전가능하게 감싸는 연결부와, 상기 연결부의 하방으로 연장형성되며, 상기 펀칭부재가 결합되는 결합부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 회전축과 크랭크샤프트의 축선은 평행하지 않고 예각을 이루는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 하나의 크랭크샤프트에 복수의 펀칭부재를 연결하여 펀칭부재를 승강할 수 있는 효과가 있다.
이로써 제작이 용이하고 사용 중 고장 발생율이 낮다.
특히, 크랭크샤프트가 회전축과 평행하지 않고 예각을 갖도록 연결되어 복수의 펀칭부재가 지류를 동시에 천공하는 것이 아니라 시간차를 갖고 순차적으로 펀칭할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 종래 펀칭장치를 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 의한 펀칭장치를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 펀칭장치(100)는 구동원(110)과, 상기 구동원(110)에 의해 회전하는 회전축(120)과, 크랭크샤프트(130)와, 복수의 커넥팅로드(140)와, 복수의 펀칭부재(150)와, 상부프레임(160)과, 하부프레임(170)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 구동원(110)은 모터를 사용하며, 상기 회전축(120)은 상기 모터에 연결되어 회전하는 구성요소이다.
상기 크랭크샤프트(130)는 소정 길이의 수평한 축으로서, 상기 회전축(120)에 편심되게 결합되어 있음을 알 수 있다. 따라서 상기 회전축(120)이 회전하게 되면 크랭크샤프트(130)는 상기 회전축(120)을 중심으로 공전을 하게 된다.
도 7을 참조하면, 상기 커넥팅로드(140)는 상기 크랭크샤프트(130)의 회전운동을 펀칭부재(150)의 승강운동으로 변환하는 구성요소이다. 상기 커넥팅로드(140)는 상기 크랭크샤프트(130)의 외주면을 회전가능하게 감싸는 링형태의 연결부(140a)와, 상기 연결부(140a)의 하방으로 연장형성되며 상기 펀칭부재(150)가 결합되는 결합부(140b)와, 상기 결합부(140b)에 펀칭부재(150)를 결합하는 결합핀(140c)으로 구성된다. 도 7에서 미설명부호 '161' 상부프레임의 상부에 돌출되어 펀칭부재를 안내하는 가이드부재이다.
상기 펀칭부재(150)는 상부프레임(160)과 하부프레임(170) 사이에 위치한 지류를 천공하는 구성요소이다. 따라서 상부프레임(160)과 하부프레임(170)에는 상기 펀칭부재(150)가 관통하도록 각각 가이드홀과 펀칭홀(171)이 형성되어 있는 것은 당연하다.
본 실시예에서 하나의 크랭크샤프트(130)에는 4개의 커넥팅로드(141~144)와, 4개의 펀칭부재(151~154)가 연결되어 있다는 것을 알 수 있다.
한편, 복수의 펀청부재(151~154)가 동시에 지류를 천공하게 되면 큰 압력이 필요하고, 그에 따른 부하가 걸리게 된다. 이러한 부하를 낮추기 위해 지류를 복수의 펀칭부재가 동시(同時)에 천공하는 것이 아니라 시간차를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 크랭크샤프트(130)가 회전축(120)과 평행하지 않도록 연결함으로써 복수의 펀칭부재(151~154)가 시간차를 갖고 지류를 천공하도록 구성한다.
도 9를 참조하면, 본 실시예는 커넥팅 로드(141~144)가 연결된 크랭크샤프트가 회전축과 평행하지 않도록 연결되어 있다.
즉, 크랭크샤프트(130)의 축선(S2)과 회전축(120)의 축선(S1)이 소정의 예각(α)을 이루도록 구성된 것이다.
따라서 이들 펀칭부재(151~154)가 크랭크샤프트(130) 및 커넥팅로드(141~144)에 의해 동시에 승강하더라도 제1펀칭부재(151)부터 제4펀칭부재(154)가 동시가 아닌 순차적으로 지류를 천공하게 된다.
이하, 본 발명에 의한 실시예의 작동상태를 설명한다.
먼저, 구동원(110)의 구동력에 의해 회전축(120)이 회전을 하게 되면, 크랭크샤프트(130)는 회전축(120)에 편심되어 있기 때문에 크랭크샤프트(130)는 회전축(120)을 중심으로 공전하게 된다. 이러한 크랭크샤프트(130)의 회전에 의해 커넥팅로드(140)의 결합부(140b)가 승강을 하게 된다.
이러한 동작으로 커넥팅로드(140)의 결합부(140b)에 결합된 펀칭부재(150)도 상사점과 하사점 사이에서 승강을 하게 되는데, 이러한 펀칭부재(150)의 승강운동에 의해 상부프레임(160)과 하부프레임(160)에 위치된 지류를 천공할 수 있는 것이다.
100: 펀칭장치 110: 구동원
120: 회전축 130: 크랭크샤프트
140: 커넥팅로드 150: 펀칭부재
160: 상부프레임 170: 하부프레임

Claims (3)

  1. 구동원;
    상기 구동원에 의해 회전하는 회전축;
    상기 회전축에 편심되게 연결되는 크랭크샤프트;
    상기 크랭크샤프트에 결합되어 상기 크랭크샤프트의 회전운동을 승강운동으로 변환하는 복수의 커넥팅로드; 및
    상기 커넥팅로드에 결합되어 지류를 천공하는 복수의 펀칭부재;를 포함하며,
    상기 복수의 펀칭부재가 시간차를 갖고 상기 지류를 천공하도록 상기 크랭크샤프트는 상기 회전축에 소정각도 비틀어지게 연결되는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥팅로드는,
    상기 크랭크샤프트의 외주면을 회전가능하게 감싸는 연결부와,
    상기 연결부의 하방으로 연장형성되며, 상기 펀칭부재가 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전축과 크랭크샤프트의 축선은 평행하지 않고 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 펀칭장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001302084A (ja) * 2000-04-18 2001-10-31 Ricoh Elemex Corp 用紙パンチユニット
KR20100027453A (ko) * 2008-09-02 2010-03-11 코리드테크놀러지(주) 펀칭장치
JP2013027910A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Kurimoto Ltd 鍛造プレス方法

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