KR101495273B1 - 재봉틀의 하축 지지장치 - Google Patents

Abstract

재봉틀의 하축 지지장치에 관하여 개시한다. 본 발명은 상부가 앵글 암으로 되어 있고 하부가 베드로 되어 있는 재봉틀의 본체, 상기 본체에서 록스티치용 바늘을 위아래로 움직여주기 위해 상기 앵글 암을 따라 설치된 상축, 상기 상축과 연동하도록 하축을 재봉틀의 본체에 지지하여 설치하는 재봉틀의 하축 지지장치에 있어서, 하축을 베드를 따라 설치할 수 있도록 베드에 형성된 적어도 한 개 이상의 주물 부싱; 상기 주물 부싱에 뚫려져 있는 홀; 및 상기 홀을 관통하여 상기 하축의 양단을 베드에 회전 가능하게 지지하는 고정부;를 포함하는 하축 지지장치로써, 재봉틀의 하축을 별도의 베어링 메탈 부시에 의존하지 않고 베드에 일체화되는 주물 부싱을 통해 간결한 작업으로 고정도로 직접 지지한다.

Description

재봉틀의 하축 지지장치{THE BOTTOM AXIS SUSPENSION DEVICE OF THE SEWING MACHINE}

본 발명은 재봉틀의 하축 지지장치에 관한 것으로 더 상세하게는 재봉틀의 하축을 베드에 설치하는데 있어서 별도의 베어링 메탈 부시를 사용하지 않고 지지하는 재봉틀의 하축 지지장치에 관한 것이다.

록스티치(lock stitch) 재봉틀(100)에서 구동축은, 도 1에 도시된 바와 같이, 앵글 암(101)을 따라 설치되는 상축(102)과 베드(103)를 따라 설치되는 하축(104)으로 나뉘어 배열되는데 하축(104)은 북축을 가운데에 두고 양편으로 나란한 2 개의 하부축으로 구분되어 있다.

상축(102)은 록스티치용 바늘(105)을 피더(106) 위에서 왕복 운동시키고, 하축(104)은 피더(106) 아래에서 밑실(아랫실)을 공급하는 북(107:bobbin)을 하축(104)의 북축에 장착하도록 되어 있다. 상축과 하축의 구동과 관련하여 베드의 저면 공간을 따라 수평 상태로 회전되는 구동축을 축설하고, 구동축의 출력측에는 베벨기어로서 직각으로 방향을 바꾼 회전축을 수직 상태로 설치하며, 상단에는 내부에 일체로 보빈을 설치한 북 및 그 북 회전과 관련된 구동장치가 알려져 있다(대한민국 공개특허 제10-1998-073037호 참조).

재봉틀에서 구동축을 구성하는 상축(102)의 회전방향과 북(107)을 회전시키는 하축(104)의 북축 회전방향은 각각 다르다. 일반적으로 피더(106)를 기준으로 록스티치용 바늘(105)이 1 왕복하는 동안 밑실을 공급하는 북축(104a)은 상축(102)과 역방향으로 2 회전하도록 조절되어 조립되어 있다.

재봉틀의 하부 구조를 형성하는 베드(103)에는 상축(102)의 회전에 연관되도록 북축과 하부축을 포함하는 하축(104)이 설치되며 북축의 종단에는 상축(102)에 의해 움직이는 록스티치용 바늘(105)과 공조하여 록스티치를 수행하는 북(107)이 장착된다. 또한 하축(104)은 북축을 사이에 두고 나란히 2개의 하부축이 설치되는데 상축(102)과 북축 그리고 하부축들은 서로 스프로켓과 타이밍벨트 또는 동력전달기어를 통해 연동된다.

도 2는 재봉틀의 상축(102)과 하축(104)을 연동시키기 위하여 동력전달기어(110)가 적용된 종래 구동장치의 예로서, 상축(102)과 하축(104)이 기어비가 1:2로 조절된 동력절달기어(110)를 매개로 모터(미도시)로부터 회전 동력을 받아 연동하도록 구성된 예이다.

이와 같은 재봉틀의 구동축 설치에서는 소요 부품수를 줄이고 부품 배치 공간을 충분히 확보하면서도 구동 중 소음과 진동을 줄이도록 설계되어 왔는데 이와 관련하여 상축과 하축으로 구분되는 재봉틀의 구동축 설치에서 부품수를 줄이고, 부품 배치 공간을 작게 하면서, 구동 중 소음과 진동을 줄이는 제안이 대한민국 특허출원 제10-2000-0022665호에 기재되어 있고, 하축에 대한 부하를 저감 시키며 기어의 흔들림을 방지함으로써, 소음이나 마모, 파손 등을 억제하는 베어링 기구에 관한 제안이 대한민국 공개특허 제10-2007-0048609호에 기재되어 있다.

재봉틀의 베드(103)에 하축(104) 지지구조를 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 베드(103)와 접촉하는 부분에 별도의 베어링 메탈 부시(200)를 장착하여 하축(104)을 지지하도록 되어 있지만, 이러한 하축 지지구조는, 베어링 메탈 부시의 마모, 변형 등에 의해 축간 소음과 진동을 장기간 동안 지속적으로 잡아주기 어렵다. 그리고, 여러 개의 부시를 각 축들에 끼워서 고정해야 하기 때문에 부품수가 많아지고 베어링 메탈 부시의 조립 공정수도 많아지는데 비해 높은 정밀도를 충족시키지 못한다.

특허문헌 1. 대한민국 공개특허 제10-1998-0073037호

특허문헌 2. 대한민국 특허출원 제10-2000-0022665호

특허문헌 3. 대한민국 공개특허 제10-2007-0048609호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은, 재봉틀의 하축을 설치하는데 있어서 별도의 부품을 사용하지 않고 직접 베드를 통해 하축을 설치할 수 있는 하축 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 재봉틀의 하축을 베드를 따라 설치하는데 있어서 하축의 구동 중 소음과 진동을 베드를 통해 잡아줄 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 재봉틀의 하축을 베드를 따라 설치하는데 있어서 베어링 메탈 또는 부시를 사용하지 않도록 함으로써 부품수와 조립 공정수를 줄여 제조 비용을 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 재봉틀의 하축을 베드를 따라 설치하는데 있어서 높은 정밀도로 하축을 지지할 수 있는 하축 지지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 상부가 앵글 암으로 되어 있고 하부가 베드로 되어 있는 재봉틀의 본체; 록스티치용 바늘을 위아래로 움직여주기 위해 앵글 암을 따라 설치된 상축; 상기 상축과 연동하도록 베드를 따라 설치된 하축; 상기 하축을 베드를 따라 설치할 수 있도록 베드에 형성된 적어도 한 개 이상의 주물 부싱; 상기 주물 부싱에 뚫려져 있는 홀 및 상기 홀을 관통하여 상기 하축의 양단을 베드에 회전 가능하게 지지하는 고정부;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치의 베드는, 주물 베드로서 베드의 길이 방향을 따라 외곽을 형성하는 외곽 리브가 형성되고, 이 외곽 리브와 구분되는 인너 리브로 구성되며, 한 개 또는 그 이상의 주물 부싱은 외곽 리브와 인너 리브 사이에 형성된 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 베드의 외곽 리브와 인너 리브가 형합부;로 연결되어 있으며, 형합부에는 하축을 통과시켜 가이드 하고 지지하는 홀;이 형성된 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치의 형합부에 형성된 홀의 크기는 하축의 외경 크기에 비해 크고 그 범위는 0.01mm ~ 0.1mm 범위인 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치의 하축은, 북이 설치되는 북축을 포함하며, 북축을 사이에 두고 양편에 배치된 하부축을 포함하는 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 주물 부싱이 베드와 일체화된 일체형 주물로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치의 주물 부싱은, 하축의 외경을 감싸서 지지하는 하우징; 상기 하우징에 뚫려진 홀;을 포함하는 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치의 주물 부싱은, 베드의 안쪽을 향하는 돌출 길이를 갖도록 형성된 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 주물 부싱에 뚫려진 홀의 크기가 하축의 외경 크기에 비해 크고 그 범위는 0.01mm ~ 0.1mm 범위인 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치의 고정부는, 형합부 또는 주물 부싱에 형성된 홀들을 통과한 하축의 단부에 장착되어 축 방향 이탈을 막는 클램프;로 구성된 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 하축이 주물 부싱에 의해 지지 되고, 그 주물 부싱을 제외한 하축의 다른 영역에 베어링 메탈 부시가 더 설치된 재봉틀의 하축 지지장치를 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 별도의 부싱을 사용하지 않고 주물 베드를 따라 하축을 직접 설치하여 구동 소음과 떨림을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 주물 베드에 하축을 직접 설치하여 별도의 부싱 설치에 따른 비용과 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 하축을 중심으로 나타나는 베어링 부분의 마모, 축 변형 등을 막아 재봉틀의 내구성을 향상시키고 재봉틀의 영구성 유지 및 높은 신뢰성을 제공한다.

도 1은 일반적인 재봉틀 개략도.
도 2는 재봉틀 구동장치의 부분 발췌 개략도.
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도로서 종래 재봉틀의 하축 베어링 기구 설명도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 베드 평면도.
도 5는 도 4의 좌측면도.
도 6은 도 4의 우측면도.
도 7은 도 4의 부분 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 주물 부싱 상세도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 주물 부싱과 하축 지지 단면도.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀 베드에 대한 하축의 배치 참고도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치는, 재봉틀 본체의 앵글 암에 설치된 상축과 연동하도록 하축(104)을 베드(103)에 설치하는데 있어서, 재봉틀 본체의 베드(103)에 별도의 베어링 메탈 부시를 사용하지 않고 베드(103)에 직접 주물 부싱(300)을 설치하여 하축(104)들을 지지하도록 구성된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀 베드의 평면도이다. 도 5는 도 4의 좌측면도 이다. 도 6은 도 4의 우측면도 이다. 도 7은 도 4 부분 단면도 이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 베드(103a) 에는 하축(104a)을 가이드 하여 설치할 수 있도록 한 개 이상의 주물 부싱(300)을 형성하여 구성된다. 여기서 하축(104a)은 북을 설치하는 북축, 또는 단수 및 복수의 구동용 하부축으로서 재봉틀의 형식에 따라 배열되는 축이다. 도 4의 베드 형식은 북축과 복수의 하부축을 안내하여 장착할 수 있도록 설계된 재봉틀 베드의 예이다.

그리고, 주물 부싱(300)에는 하축(104a)의 외경 크기에 대응하는 홀(310)을 뚫어서 가공하여 구성된다.

그리고, 주물 부싱(300)의 홀(310)을 관통하여 하축(104a)의 양단을 베드(103a)에 회전 가능하게 지지하는 고정부(400)로 구성된다.

또한, 베드(103a)는, 주물 제작된 것으로, 하축(104a)을 안착시킬 수 있도록 하축(104a)의 길이 방향에 대응하는 외곽 리브(110)로 구성되고 안쪽으로는 인너 리브(111)가 형성된다. 이와 같은 주물 베드(103a)의 경우 주물 부싱(300)은 외곽 리브(110)와 인너 리브(111) 사이에 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 베드(103a)의 외곽 리브(110)와 인너 리브(111)는 형합부(112)로 연결되어 있으며, 형합부(112)에는 하축(104a)을 통과시켜 가이드 하고 지지하는 홀(113)을 형성하여 구성된다.

또한, 형합부(112)에 형성된 홀(113)의 크기 r1은 하축(104a)의 외경 r2에 비해 크고 그 범위는 하축(104a)의 외경 r2에 비해 홀(113) 사이즈 r1을 0.01mm ~ 0.1mm 더 크게 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 홀(113)의 크기가 너무 크거나 작으면 하축(104a)의 구동 소음과 진동이 발생 될 수 있는데, r2에 비해 r1의 크기가 0.1mm 를 초과하면 하축의 구동 소음과 진동이 커지고, 0.01mm 보다 작으면 하축의 마모가 높게 나타난다. 따라서, r1 ＞ r2인 직경 크기 0.01mm ~ 0.1mm 범위는 하축 구동 소음과 진동 그리고 마모도를 낮추는 바람직한 공차 범위일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치를 통해 배치 가능한 하축의 유형으로는, 북이 설치되는 북축 및 북축을 사이에 두고 양편에 배치되는 하부축을 포함하는 3개의 축들을 동시에 배치할 수 있다. 도 4를 참조하면, 베드(103a)가 3개의 축들을 지지할 수 있는 예로 제시되어 있다.

하축(104a)을 지지하는 주물 부싱(300)은 베드(103a)와 일체형 주물로 형성될 수 있는데 베드(103a)와 일체형으로 제작되는 주물 부싱(300)은 베드 제작 주물 작업에서 주물 금형을 통해 제작된다.

베드(103a)에 일체화되는 주물 부싱(300)은 하축(104a)을 편심 없이 곧게 잡아줄 수 있는 위치에 형성된다. 주물 부싱(300)의 위치는 금형 설계에서 고정밀도로 맞추는 것이 가능하고, 주물 부싱(300)에 뚫는 홀(310)의 구멍 내기 작업도 기계 가공 작업을 통해 r1 ＞ r2인 직경 공차 0.01mm ~ 0.1mm 범위로 자유롭게 둘 수 있다.

주물 부싱(300)의 사용은 하축(104a)의 직진도와 축간 거리 정밀도를 기존 베어링 메탈 부시를 이용하는 것에 비해 높은 수준의 정밀도를 얻는데 유리하다. 가상의 직선 축에 대하여 이를 회전 가능하도록 지지하는 베어링 기구 또는 베어링 메탈 부시를 사용하는 기존 방식은 베어링 기구 또는 부시의 위치를 결정하거나 고정할 때 실제 설계된 축 지지 정밀도와 무관하게 설치 단계에서 오차가 발생 되기도 한다. 이는 축의 길이가 길고 직경이 축의 직경이 작을수록 증가하는데 재봉틀 베드에 하축을 설치하는 경우에도 그러하다. 하축을 소음과 진동 없이 정 회전상태로 잡아주는 것은 하축 전체를 베어링 메탈 부시 구조로 커버 하여 지지하는 것이지만 베드의 무게와 비용이 증가하는 단점이 있어 적용되지 못하고 있다.

본 발명에 따른 베드(103a)에 일체화되는 주물 부싱(300)은 따로 베어링 메탈 부시를 설치하는 번거롭고 불필요한 작업 공수와 소요 부품수를 줄여주면서도 하축(104a)의 직진도와 축간 거리 정밀도를 기존 베어링 메탈 부시를 이용하는 것에 비해 높은 수준으로 지지하고 잡아줌으로써 구동 중 소음과 진동을 줄여준다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 주물 부싱의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 주물 부싱(300)은, 하축(104a)의 외경을 감싸서 지지하는 두께를 갖는 하우징(320)이 구성된다. 그리고, 하우징(320)에는 하축(104a)이 통과하는 직경 r3을 갖는 홀(310)이 구성되고, 주물 부싱(300)의 하우징(320)은 베드(103a)의 안쪽을 향하는 돌출 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 주물 부싱(300)에 뚫려진 홀(310)의 크기 r3는 하축(104a)의 외경 크기 r2에 비해 크고 그 틈새 범위 't'는 0.01mm ~ 0.1mm 범위가 바람직하다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 하축 고정부의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 고정부(400)는, 형합부(112)의 홀(113)을 통과한 하축(104a)의 축 방향 이탈을 막기 위하여 하축(104a)의 양단에 클램프(410)를 장착하여 구성된다.

재봉틀은 크랭크 지점에 힘을 가하면 사각의 원리에 의하여 각 부분품에 같은 힘이 전달되어 바늘대와 하축이 동시에 움직임으로써 바늘 끝 부분에서 재봉이 이루어진다. 재봉틀은 몸체, 상축, 실채기계통, 북을 움직이는 하축 및 피드(feed) 등의 부분품으로 구성되는데 하나하나에 0.01mm의 오차가 있어도 제대로 재봉이 되지 않는다. 특히 공업용 재봉기는 5,000~10,000/min 침 사이이고 구동축의 회전속도는 분당 1만~2만 회전하는 정밀기계류로서 하축의 정속 운동과 소음 및 진동 억제는 재봉틀의 내구성을 좋게 하고 영구성을 유지하는데 필수적이다.

본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치에 의하면, 재봉틀의 하축을 별도의 베어링 메탈 부싱을 사용하지 않고 주물 베드에 일체화되는 주물 부싱을 통해 직접 하축을 지지하여 구동 소음과 떨림을 방지할 수 있다, 또한, 주물 베드를 제조할 때 주물 부싱을 직접 구성할 수 있으므로 별도의 부싱 설치에 따른 비용과 시간을 줄이고 간결한 구조로 베드를 통해 하축을 지지한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 재봉틀의 하축 지지장치에 의하면, 도면에는 구체적으로 나타내지 않았으나 하축을 주물 부싱에 의해 하고, 그 주물 부싱을 제외한 하축의 다른 영역에는 베어링 메탈 부시를 보조적으로 더 설치하여 재봉틀의 하축을 지지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

100: 재봉틀(기) 102: 상축
103.103a: 베드 104.104a: 하축
110: 외곽 리브 111: 인너 리브
112: 형합부 113: 홀
300: 주물 부싱 310: 홀
320: 하우징

Claims (11)

1. 상부가 앵글 암으로 되어 있고 하부가 베드로 되어 있는 재봉틀의 본체, 상기 본체에서 록스티치용 바늘을 위아래로 움직여주기 위해 상기 앵글 암을 따라 설치된 상축, 상기 상축과 연동하도록 하축을 재봉틀의 본체에 지지하여 설치하는 재봉틀의 하축 지지장치에 있어서, 상기 하축을 베드를 따라 설치할 수 있도록 베드에 형성된 적어도 한 개 이상의 주물 부싱; 상기 주물 부싱에 뚫려져 있는 홀; 및 상기 홀을 관통하여 상기 하축의 양단을 베드에 회전 가능하게 지지하는 고정부;를 포함하는 재봉틀의 하축 지지장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베드는, 주물 베드로서 베드의 길이 방향을 따라 외곽을 형성하는 외곽 리브;가 형성되고, 상기 외곽 리브와 구분되는 인너 리브;로 구성되며, 상기 주물 부싱은 외곽 리브와 인너 리브 사이에 형성된 재봉틀의 하축 지지장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 베드의 외곽 리브와 인너 리브는 형합부;로 연결되어 있으며, 상기 형합부에는 하축을 통과시켜 가이드 하고 지지하는 홀;이 형성된 재봉틀의 하축 지지장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 형합부에 형성된 홀의 크기 r1이 하축의 외경 r2에 비해 크고 그 범위는 0.01mm ~ 0.1mm 범위인 재봉틀의 하축 지지장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하축은, 북이 설치되는 북축을 포함하며, 상기 북축을 사이에 두고 양편에 배치된 하부축을 포함하는 재봉틀의 하축 지지장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 주물 부싱이 베드와 일체화된 일체형 주물로 형성된 것을 특징으로 하는 재봉틀의 하축 지지장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 주물 부싱은, 하축의 외경을 감싸서 지지하는 하우징; 및 상기 하우징에 뚫려져 있는 홀;을 포함하는 재봉틀의 하축 지지장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 주물 부싱은, 베드의 안쪽을 향하는 돌출 길이를 갖도록 형성된 재봉틀의 하축 지지장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 주물 부싱에 뚫려진 홀의 크기 r3가 하축의 외경 r2에 비해 크고 그 범위는 0.01mm ~ 0.1mm 범위인 재봉틀의 하축 지지장치.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는, 상기 형합부 또는 주물 부싱에 형성된 홀들을 통과한 하축의 축 방향 이탈을 막기 위하여 하축의 단부에 클램프;가 장착된 재봉틀의 하축 지지장치.
11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하축은 주물 부싱에 의해 지지 되고, 그 주물 부싱을 제외한 하축의 다른 영역에 베어링 메탈 부시;가 더 설치된 재봉틀의 하축 지지장치.
    

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