KR101908399B1 - 장붓구멍형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장붓구멍형성장치에 관한 것으로서, 지지면에 설치된 베이스와, 상기 베이스의 상측에 설치되어 가공재료를 고정하는 재료고정부와, 상기 지지면에 수직인 방향을 따라 배치되도록 상기 베이스에 설치된 주기둥과, 상기 주기둥의 높이방향을 따라 승강할 수 있도록 상기 주기둥에 설치된 가동부와, 상기 가동부에 설치된 구동모터와, 하단이 상기 베이스의 상측에 배치되고 상기 구동모터에 의해 회전될 수 있도록 상기 가동부에 설치된 드릴날과 직사각형 단면 형태로 형성되고 상기 드릴날을 둘러싸도록 상기 가동부에 고정 설치된 끌날을 구비한 날부를 갖는 장붓구멍형성장치에 있어서, 상기 주기둥은 관형태로 형성되고; 상기 가동부는 안내관부와 상기 안내관부의 측면으로부터 상기 안내관부의 길이방향에 대하여 수직으로 연장형성된 중공(中空)의 수평가동부를 가지고, 상기 안내관부가 상기 주기둥을 둘러싸도록 설치되며; 상기 주기둥의 높이방향을 따라 배치되도록 상기 주기둥에 고정 설치된 랙기어와, 상기 랙기어에 치합하도록 상기 가동부에 설치된 피니언기어와, 상기 가동부에 지지되도록 설치된 조작레버와 상기 조작레버의 조작량을 상기 피니언기어의 회전량으로 변환하는 조작량변환부를 가지고 상기 조작레버의 조작방향과 조작각도를 선택하여 상기 가동부를 상기 주기둥의 높이방향을 따라 승강시키는 승강조작부와, 상기 주기둥의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 주기둥의 내부에 설치된 피스톤로드와 상기 피스톤로드를 통해 가해지는 상기 가동부의 하중을 지지하고 상기 피스톤로드의 하강동작시 압축감쇠력을 발생하도록 동작하는 지지스프링과 상기 가동부의 하중을 상기 피스톤로드에 전달하는 전달부재를 구비한 가동부지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 가동부가 하강할 때 가동부의 운동에너지를 흡수할 수 있다.

Description

장붓구멍형성장치{Apparatus for forming mortise}

본 발명은 장붓구멍형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장부맞춤기술을 적용하여 두 부재를 결합하기 위해 일 부재에 장붓구멍을 형성하는 데 사용되는 장치에 관한 것이다.

목구조(木構造)에서 서로 교차하는 두 부재를 결합할 때 장부맞춤기술을 적용하고 있다.

장부맞춤기술에 따르면 일 부재에 장붓구멍(mortise)을 형성하고 다른 부재의 종단에 장붓구멍에 끼울 수 있도록 凸자 또는 凹자 모양의 장부(tenon, 부재의 끝에 형성된 가늘고 긴 부분)를 형성한 다음, 장부를 장붓구멍에 끼우는 방법으로 두 부재를 결합시키게 된다.

장부맞춤기술을 적용할 때 일단 장붓구멍에 끼워진 장부가 쉽게 빠지지 않도록 장붓구멍을 정확한 크기로 가공할 필요가 있으며, 이를 위해 장붓구멍을 기계적으로 형성하기 위한 장붓구멍형성장치가 안출되어 사용되고 있다.

도20은 종래 장붓구멍형성장치의 결합사시도이고, 도21은 도20의 'A' 영역을 도시한 도면이다.

종래의 장붓구멍형성장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지면에 설치된 베이스(211)와, 베이스(211)의 상면에 설치된 작업테이블(250)과, 작업테이블(250)의 상면에 설치된 재료고정부(260)와, 지지면에 수직인 방향을 따라 배치되도록 베이스(211)에 설치된 주기둥(212)과, 주기둥(212)의 높이방향을 따라 승강할 수 있도록 주기둥(212)에 설치된 가동부(270)와, 가동부(270)에 설치된 구동모터(213)와, 주기둥(212)에 결합된 판캠(216)과, 베이스(211)의 상측에 배치되도록 가동부(270)에 설치된 날부(215)와, 가동부(270)를 주기둥(212)의 높이방향을 따라 승강시키는 승강조작부(300)를 갖고 있다.

작업테이블(250)은 탑재판(251)과, 탑재판(251)을 승강조작하기 위한 탑재판승강조작부(252)와, 지지면에 나란한 방향을 따라 탑재판(251)을 이동시키기 위한 탑재판수평이동조작부(253)를 갖고 있다.

재료고정부(도시되지 않음)는 바이스 기구 등을 사용하여 구현되어 있다.

판캠(216)은 직사각형 단면형태로 형성되어 있다.

그리고 판캠(216)에는 꺽쇠 형태의 안내장공(212a)이 4개소에 형성되어 있다.

승강조작부(300)는 주기둥(212)에 설치된 조작레버(301)와, 조작레버(301)의 조작동작에 연동하여 가동부(270)를 승강시키도록 동작하는 승강작용부(도시되지 않음)를 갖고 있다.

날부(215)는 드릴날(215a)과, 드릴날(215a)을 둘러싸도록 가동부(270)에 고정 설치된 직사각형 단면 형태의 끌날(215b)을 갖고 있다.

드릴날(215a)은 드릴척(도시되지 않음)을 통해 구동모터(213)의 회전축에 결합되어 있다. 이에 따라 드릴날(215a)은 구동모터(213)에 의해 회전될 수 있다.

끌날(215b)은 종단에 한 쌍의 가동끌날(215b)이 대향하도록 형성되어 있다.

각 가동끌날(215b)은 상단에 안내롤러(215f)가 하나씩 결합되어 있다.

각 가동끌날(215b)은 회동핀(215e)에 의해 끌날(215b)의 다른 부분에 대해 회동할 수 있고, 안내롤러(215f)가 안내장공(212a)에 삽입되도록 설치된다.

각 가동끌날(215b)은 끌날(215b)이 베이스(211)를 향해 이동하여 안내롤러(215f)가 안내장공(212a)의 꺽임위치에 도달할 때부터 회동하기 시작한다.

이러한 구성을 갖는 끌날(215b)은 끌날홀더(215c)를 통해 판캠(216)에 진입하도록 가동부(270)에 결합된다.

전술한 구성을 갖는 종래의 장붓구멍형성장치를 사용하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 탑재판(251)의 상면에 가공부재를 올려놓고 재료고정부로 고정시킨다.

다음에 탑재판수평이동조작부(253)를 조작하여 가공부재에 장붓구멍을 형성하고자 하는 목표위치가 날부(215)에 정렬되도록 가공부재를 수평이동시킨다.

다음에 탑재판승강조작부(252)를 조작하여 가공부재의 상면이 판캠(216)의 하단에 접촉하도록 탑재판(251)을 상승시킨다.

다음에 구동모터(213)를 구동시켜 드릴날(215a)을 회전시킨다.

다음에 조작레버(301)를 하방향으로 조작한다. 조작레버(301)를 하방향으로 조작하면, 날부(215)가 하강하여 가공부재에 장붓구멍이 형성된다. 조작레버(301)의 하방향 조작은 안내롤러(215f)가 안내장공(212a)의 하단에 도달할 때까지 이루어진다.

다음에 구동모터(213)의 구동을 중지시킨다.

다음에 조작레버(301)를 상방향으로 조작한다. 조작레버(301)를 상방향으로 조작하면, 가동부(270)와 날부(215)는 상승한다.

조작레버(301)의 상방향 조작은 안내롤러(215f)가 안내장공(212a)의 상단에 도달할 때까지 이루어진다.

다음에 탑재판승강조작부(252)를 조작하여 가공부재의 상면이 판캠(216)의 하단으로 이탈하도록 탑재판(251)을 하강시키는 단계, 탑재판수평이동조작부(253)를 조작하여 가공부재에 장붓구멍을 형성하고자 하는 다른 목표위치가 날부(215)에 정렬되도록 가공부재를 수평이동시키는 단계, 탑재판승강조작부(252)를 조작하여 가공부재의 상면이 판캠(216)의 하단에 접촉하도록 탑재판(251)을 상승시키는 단계를 거쳐 가공부재에 다른 장붓구멍을 형성할 수 있다.

그런데 종래의 장붓구멍형성장치에 따르면, 가동부(270)가 하강할 때 가동부(270)의 운동에너지를 흡수할 수단이 마련되어 있지 않아 가동부(270)는 큰 운동에너지를 가지고 가공부재에 접촉하고 이에 따라 날부(215)와 가공부재 사이의 충격에너지가 커진다는 문제점이 있었다.

날부(215)와 가공부재 사이의 충격에너지가 커지면 날부(215)가 손상될 염려가 있다는 2차적인 문제점이 발생한다.

그리고 날부(215)와 가공부재 사이의 충격에너지가 커지면 날부(215)의 초기위치와 가공부재의 초기위치가 흐트러져 장붓구멍을 정확한 위치에 형성하기 어렵다는 2차적인 문제점이 있었다.

관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-959274호(등록일자: 2012년 06월 18일, 발명의 명칭: 주먹장형 장붓구멍 가공용 모르티서와, 주먹장형 장붓구멍을 이용한 장부맞춤 방법 및 장부맞춤 조립체)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 위에서 설명한 종래의 장붓구멍형성장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 가동부가 하강할 때 가동부의 운동에너지를 흡수할 수 있도록 한 장붓구멍형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 지지면에 설치된 베이스와, 상기 베이스의 상측에 설치되어 가공재료를 고정하는 재료고정부와, 상기 지지면에 수직인 방향을 따라 배치되도록 상기 베이스에 설치된 주기둥과, 상기 주기둥의 높이방향을 따라 승강할 수 있도록 상기 주기둥에 설치된 가동부와, 상기 가동부에 설치된 구동모터와, 하단이 상기 베이스의 상측에 배치되고 상기 구동모터에 의해 회전될 수 있도록 상기 가동부에 설치된 드릴날과 직사각형 단면 형태로 형성되고 상기 드릴날을 둘러싸도록 상기 가동부에 고정 설치된 끌날을 구비한 날부를 갖는 장붓구멍형성장치에 있어서, 상기 주기둥은 관형태로 형성되고; 상기 가동부는 안내관부와 상기 안내관부의 측면으로부터 상기 안내관부의 길이방향에 대하여 수직으로 연장형성된 중공(中空)의 수평가동부를 가지고, 상기 안내관부가 상기 주기둥을 둘러싸도록 설치되며; 상기 주기둥의 높이방향을 따라 배치되도록 상기 주기둥에 고정 설치된 랙기어와, 상기 랙기어에 치합하도록 상기 가동부에 설치된 피니언기어와, 상기 가동부에 지지되도록 설치된 조작레버와 상기 조작레버의 조작량을 상기 피니언기어의 회전량으로 변환하는 조작량변환부를 가지고 상기 조작레버의 조작방향과 조작각도를 선택하여 상기 가동부를 상기 주기둥의 높이방향을 따라 승강시키는 승강조작부와, 상기 주기둥의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 주기둥의 내부에 설치된 피스톤로드와 상기 피스톤로드를 통해 가해지는 상기 가동부의 하중을 지지하고 상기 피스톤로드의 하강동작시 압축감쇠력을 발생하도록 동작하는 지지스프링과 상기 가동부의 하중을 상기 피스톤로드에 전달하는 전달부재를 구비한 가동부지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장붓구멍형성장치에 의해 달성된다.

여기서 가동부의 승강동작을 안정적으로 유지할 수 있도록, 상기 주기둥은 상기 안내관부에 대향하는 영역에 안내장공이 길이방향을 따라 형성되어 있고; 상기 가동부는 상기 안내관부가 상기 안내장공을 둘러싸도록 설치되고; 상기 안내관부에는 전 높이구간에 걸쳐 전달부재삽입공간이 상기 안내장공에 정렬되도록 형성되어 있고; 상기 전달부재는 수직구간과 수평구간을 갖는 기역자 형태로 형성되고 상기 수직구간이 상기 전달부재삽입공간에 배치되고 상기 수평구간이 상기 안내장공을 통해 상기 주기둥의 내부로 진입하도록 상기 안내관부에 고정 결합되고; 상기 피스톤로드는 상기 수평구간에 결합되는 것이 바람직하다.

그리고 가동부가 상승할 때 가동부의 운동에너지를 흡수할 수 있도록, 상기 지지스프링은 상기 피스톤로드의 상승동작시 신장감쇠력을 발생하도록 동작하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면, 피스톤로드를 통해 가해지는 가동부의 하중을 지지하고 피스톤로드의 하강동작시 압축감쇠력을 발생하도록 동작하는 지지스프링을 통해 가동부가 하강할 때 가동부의 운동에너지를 흡수할 수 있도록 함으로써, 날부와 가공부재 사이의 충격에너지가 감소하게 된다.

날부와 가공부재 사이의 충격에너지가 감소하면 날부가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 장붓구멍을 정확한 위치에 형성할 수 있게 된다.

도1 및 도2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장붓구멍형성장치의 결합사시도,
도3 및 도4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 가로이송부를 도시한 도면,
도5 및 도6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 세로이송부를 도시한 도면,
도7 및 도8은 각각 본 발명의 실시예에 따른 재료고정부를 도시한 도면,
도9는 본 발명의 실시예에 따른 가압블럭을 도시한 도면,
도10 및 도11은 각각 본 발명의 실시예에 따른 주기둥 및 가동부를 도시한 단면도,
도12, 도13, 도14 및 도15는 각각 본 발명의 실시예에 따른 주기둥 영역을 도시한 도면,
도16 및 도17은 각각 본 발명의 실시예에 따른 승강조작부 영역을 도시한 도면,
도18 및 도19는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장붓구멍형성장치를 사용하는 방법을 도시한 도면,
도20은 종래 장붓구멍형성장치의 결합사시도,
도21은 도20의 'A' 영역을 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도1 및 도2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장붓구멍형성장치의 결합사시도이고, 도3 및 도4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 가로이송부를 도시한 도면이고, 도5 및 도6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 세로이송부를 도시한 도면이고, 도7 및 도8은 각각 본 발명의 실시예에 따른 재료고정부를 도시한 도면이고, 도9는 본 발명의 실시예에 따른 가압블럭을 도시한 도면이고, 도10 및 도11은 각각 본 발명의 실시예에 따른 주기둥 및 가동부를 도시한 단면도이고, 도12, 도13, 도14 및 도15는 각각 본 발명의 실시예에 따른 주기둥 영역을 도시한 도면이고, 도16 및 도17은 각각 본 발명의 실시예에 따른 승강조작부 영역을 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 장붓구멍형성장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지면에 설치된 베이스(11)와, 베이스(11)의 상면에 설치된 재료이송부(20, 40)와, 베이스(11)의 상측, 즉 재료이송부(20, 40)의 상측에 설치된 재료고정부(60)와, 지지면에 수직인 방향을 따라 배치되도록 베이스(11)에 설치된 주기둥(12)과, 주기둥(12)의 높이방향을 따라 승강할 수 있도록 주기둥(12)에 설치된 가동부(70)와, 가동부(70)에 설치된 구동모터(13)와, 하단이 베이스(11)의 상측에 배치되도록 가동부(70)에 설치된 날부(15)와, 주기둥(12)의 높이방향을 따라 배치되도록 주기둥(12)에 고정 설치된 랙기어(16)와, 랙기어(16)에 치합하도록 가동부(70)에 설치된 피니언기어(17)와, 가동부(70)를 주기둥(12)의 높이방향을 따라 승강시키는 승강조작부(80)와, 가동부(70)를 지지하는 가동부지지부(100)와, 주기둥(12)에 설치된 눈금자(19a)를 갖고 있다.

재료이송부(20, 40)는 베이스(11)의 상면에 설치된 가로이송부(20)와, 가로이송부(20)의 상측에 설치된 세로이송부(40)를 갖고 있다.

가로이송부(20)는 베이스(11)의 상면에 설치면 한 쌍의 가로이송안내레일(21)과, 가로이송안내레일(21)에 설치된 가로이송판(22)과, 가로이송판(22)을 이송조작하기 위한 가로이송조작부(30)를 갖고 있다.

가로이송판(22)은 저면에 결합된 가로이송슬라이딩레일(22a)을 통해 가로이송안내레일(21)에 설치된다.

가로이송조작부(30)는 가로이송안내레일(21) 사이에 배치되도록 베이스(11)의 상면에 설치된 가로이송나사결합지지구(31)와, 가로이송판(22)의 저면에 가로이송나사결합지지구(31)에 정렬되도록 결합된 한 쌍의 가로이송안내지지구(32)와, 가로이송나사결합지지구(31)에 나사결합되고 한 쌍의 가로이송안내지지구(32)를 통과하도록 설치된 가로이송조작핸들(33)을 갖고 있다.

가로이송조작핸들(33)은 가로이송파지부(33a)와, 가로이송파지부(33a)로부터 연장 형성된 가로이송나사봉(33b)을 갖고 있다.

이러한 구성을 갖는 가로이송조작핸들(33)은 가로이송나사봉(33b)이 가로이송나사결합지지구(31)에 형성된 나사공에 나사결합되도록 설치된다. 가로이송조작핸들(33)의 설치는 각 가로이송안내지지구(32)의 양측에서 와셔(19b)와 스냅링(19c)이 가로이송나사봉(33b)에 결합되도록 이루어진다. 이에 따라 가로이송조작핸들(33)을 회전조작하면 가로이송판(22)은 가로이송안내레일(21)을 따라 직선이동한다.

세로이송부(40)는 가로이송판(22)의 상면에 설치면 한 쌍의 세로이송안내레일(41)과, 세로이송안내레일(41)에 설치된 세로이송판(42)과, 세로이송판(42)을 이송조작하기 위한 세로이송조작부(50)를 갖고 있다.

세로이송판(42)은 저면에 결합된 세로이송슬라이딩레일(42a)을 통해 세로이송안내레일(41)에 설치된다.

세로이송조작부(50)는 세로이송안내레일(41) 사이에 배치되도록 가로이송판(22)의 상면에 설치된 세로이송나사결합지지구(51)와, 세로이송판(42)의 저면에 세로이송나사결합지지구(51)에 정렬되도록 결합된 한 쌍의 세로이송안내지지구(52)와, 세로이송나사결합지지구(51)에 나사결합되고 한 쌍의 세로이송안내지지구(52)를 통과하도록 설치된 세로이송조작핸들(53)을 갖고 있다.

세로이송조작핸들(53)은 세로이송파지부(53a)와, 세로이송파지부(53a)로부터 연장 형성된 세로이송나사봉(53b)을 갖고 있다.

이러한 구성을 갖는 세로이송조작핸들(53)은 세로이송나사봉(53b)이 세로이송나사결합지지구(51)에 형성된 나사공에 나사결합되도록 설치된다. 세로이송조작핸들(53)의 설치는 각 세로이송안내지지구(52)의 양측에서 와셔(19b)와 스냅링(19c)이 세로이송나사봉(53b)에 결합되도록 이루어진다. 이에 따라 세로이송조작핸들(53)을 회전조작하면 세로이송판(42)은 세로이송안내레일(41)을 따라 직선이동한다.

재료고정부(60)는 세로이송판(42)의 상면에 설치된 재료고정판(61)과, 재료고정판(61)의 상면에 설치된 재료고정안내레일(62)과, 재료고정판(61)의 일 측단에 재료고정판(61)의 판면에 수직인 방향을 따라 배치되도록 결합된 받침벽부(63)와, 재료고정판(61)의 상면에 설치된 재료고정나사결합지지구(64)와, 재료고정안내레일(62)에 설치된 가압블럭(65)과, 가압블럭(65)에 결합된 가압판(66)과, 재료고정나사결합지지구(64)에 나사결합되도록 설치된 재료고정조작핸들(67)과, 가압블럭(65)에 형성된 연동관(68)과, 연동관(68)에 설치된 연동핀(69a)과, 가압판(66)과 받침벽부(63) 사이에 배치되도록 재료고정안내레일(62)의 상면에 설치된 탑재부재(69b)를 갖고 있다.

가압블럭(65)은 저면에 형성된 재료고정슬라이딩레일(65a)을 통해 재료고정안내레일(62)에 설치된다.

가압블럭(65)은 받침벽부(63)에 대향하는 영역에 설치된다.

재료고정조작핸들(67)은 재료고정파지부(67a)와, 재료고정파지부(67a)로부터 연장 형성된 재료고정나사봉(67b)을 갖고 있다.

재료고정나사봉(67b)은 종단에 연동홈(67c)이 둘레방향을 따라 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 재료고정조작핸들(67)은 재료고정나사봉(67b)의 종단이 연동관(68)에 진입하고, 재료고정나사봉(67b)이 재료고정나사결합지지구(64)에 나사결합되도록 설치된다.

가압판(66)은 받침벽부(63)에 대향하도록 가압블럭(65)에 결합된다.

연동관(68)은 상면에 연동핀공(68a)이 형성되어 있다.

연동핀(69a)은 연동핀공(68a)을 통과하여 연동홈(67c)에 진입하도록 설치된다. 이에 따라 재료고정조작핸들(67)을 회전조작하면 가압블럭(65)은 재료고정슬라이딩레일(65a)을 따라 직선이동한다.

탑재부재(69b)는 대략 기역자 단면형태로 형성된다.

주기둥(12)은 관형태로 형성되고, 안내관부(71)에 대향하는 영역에 안내장공(12a)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

그리고 주기둥(12)은 외표면에 기어안착홈(12b)과 자안착홈(12c)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

주기둥(12)의 상측에는 상부보강관(12g)이 결합되어 있고, 상단에는 상단캡(12d)이 결합되어 있다.

상부보강관(12g)은 자석(19d)을 통해 주기둥(12)에 결합되어 있다. 이를 위해 주기둥(12)은 철 등의 자성재질을 사용하여 제작된다.

주기둥(12)은 무두볼트(19h)를 통해 하부보강관(12f)에 고정된다.

하부보강관(12f)이 플랜지(12e)를 통해 베이스(11)에 고정됨에 따라 주기둥(12)도 베이스(11)에 고정된다.

가동부(70)는 안내관부(71)와, 안내관부(71)의 측면으로부터 안내관부(71)의 길이방향에 대하여 수직으로 연장형성된 중공(中空)의 수평가동부(72)와, 수평가동부(72)의 자유단으로부터 안내관부(71)의 길이방향을 따라 연장형성된 중공(中空)의 수직가동부(73)를 갖고 있다.

안내관부(71)에는 전 높이구간에 걸쳐 전달부재삽입공간(71a)이 안내장공(12a)에 정렬되도록 형성되어 있다.

수평가동부(72)는 전면에 전방축지지블럭(72a)이 형성되어 있고, 배면에는 후방축지지블럭(72d)이 형성되어 있다.

전방축지지블럭(72a)은 전면에 요형(凹形)의 스프링지지홈(72c)이 형성되어 있고, 전 폭구간에 걸쳐 전방축공(72b)이 형성되어 있다.

후방축지지블럭(72d)은 전 폭구간에 걸쳐 후방축공(72e)이 형성되어 있다.

수직가동부(73)는 저면에 개구영역이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 가동부(70)는 안내관부(71)가 안내장공(12a)을 둘러싸도록 설치된다.

날부(15)는 드릴날(15a)과, 드릴날(15a)을 둘러싸도록 가동부(70)에 고정 설치된 직사각형 단면 형태의 끌날(15b)을 갖고 있다.

드릴날(15a)은 드릴척(15d)을 통해 구동모터(13)의 회전축에 결합되어 있다. 여기서 드릴날(15a)의 결합은 하단이 베이스(11)의 상측에 배치되도록 이루어 진다. 이에 따라 드릴날(15a)은 구동모터(13)에 의해 회전될 수 있다. 도면번호 '15f'는 드릴날(15a)을 드릴척(15d)에 결합할 때 사용되는 드릴척핸들이다.

끌날(15b)은 수직가동부(73)의 저면에 설치된 끌날홀더(15c)와 조임노브(15e)를 통해 수직가동부(73)에 결합된다.

랙기어(16)는 기어안착홈(12b)에 설치된다. 이에 따라 랙기어(16)는 주기둥(12)의 높이방향을 따라 배치된다.

피니언기어(17)는 전방축지지블럭(72a)과 후방축지지블럭(72d) 사이에 설치되어 있다.

승강조작부(80)는 조작레버(81)와, 조작레버(81)의 조작량을 피니언기어(17)의 회전량으로 변환하는 조작량변환부(90)를 갖고 있다.

조작레버(81)는 후술하는 내기어(92)의 배면에 나사를 사용하여 결합된다.

조작량변환부(90)는 피니언기어(17)의 전방에 배치된 원뿔형의 변환스프링(91), 변환스프링(91)의 전방에 배치된 내기어(92)와, 내기어(92)의 전방에 배치된 외기어(93)와, 외기어(93)의 전방에 배치된 커버(94)와, 외기어(93), 내기어(92), 변환스프링(91), 전방축공(72b), 피니언기어(17), 후방축공(72e)을 순차적으로 통과하도록 설치된 변환축(95)을 갖고 있다.

변환스프링(91)은 양단이 스프링지지홈(72c)과 내기어(92)에 지지되도록 설치된다.

내기어(92)는 전면에 외기어(93)에 대응하는 내접기어홈(92a)이 형성되어 있고, 외주면에는 내기어핀공(92b)이 형성되어 있다.

외기어(93)는 내접기어홈(92a)에 치합하도록 설치된다.

외기어(93)에는 내기어핀공(92b)에 정렬되도록 외기어핀공(93a)이 형성되어 있다.

커버(94)는 내기어(92)의 외주면에 나사결합된다.

변환축(95)에는 변환축핀공(95a)이 형성되어 있다.

변환축(95)의 일단은 키(96)를 통해 피니언기어(17)에 결합된다.

변환축(95)의 나머지 일단은 변환축핀공(95a), 내기어핀공(92b) 및 외기어핀공(93a)을 통해 삽입되는 스냅핀(97)에 의해 외기어(93)에 결합된다.

이러한 구성을 갖는 승강조작부(80)에 따라 조작레버(81)의 조작방향과 조작각도를 선택하여 가동부(70)를 주기둥(12)의 높이방향을 따라 승강시키는 방법을 설명하면 다음과 같다.

조작레버(81)를 하방향으로 회동조작하면 피니언기어(17)는 랙기어(16)를 따라 하강한다. 즉, 조작레버(81)가 내기어(92)에 결합되고 변환축(95)의 일단이 피니언기어(17)에 결합되고 변환축(95)의 나머지 일단이 외기어(93)에 결합된 상태에서, 조작레버(81)를 하방향으로 회동조작하면 피니언기어(17)는 랙기어(16)를 따라 하강하게 된다.

피니언기어(17)가 랙기어(16)를 따라 하강하면 가동부(70)도 하강하고, 이에 따라 날부(15)도 하강하게 된다. 날부(15)의 하강거리는 조작레버(81)의 조작각도에 따라 달라진다.

가동부(70)가 하강한 상태에서 조작레버(81)를 상방향으로 회동조작하면 피니언기어(17)는 랙기어(16)를 따라 상승한다.

피니언기어(17)가 랙기어(16)를 따라 상승하면 가동부(70)도 상승하고, 이에 따라 날부(15)도 상승하게 된다.

가동부지지부(100)는 주기둥(12)의 길이방향을 따라 배치되도록 주기둥(12)의 내부에 설치된 피스톤로드(101)와, 피스톤로드(101)에 가해지는 하중을 지지하는 지지스프링(102)과, 피스톤로드(101)와 안내관부(71)사이에 배치된 전달부재(103)와, 지지스프링(102)의 하단에 형성된 고정편(105)을 갖고 있다.

피스톤로드(101)는 체결구(104)를 통해 후술하는 수평구간(103b)에 결합된다.

지지스프링(102)은 종래 가스 쇼크 업소버(gas shock absorber) 등에 널리 사용되는 가스스프링을 사용하여 구현되어 있다. 지지스프링(102)은 피스톤로드(101)의 하강동작시 압축감쇠력을 발생하고 피스톤로드(101)의 상승동작시 신장감쇠력을 발생한다. 지지스프링(102)은 가스스프링 이외 공압 또는 유압스프링 등을 사용할 수 있다.

전달부재(103)는 수직구간(103a)과 수평구간(103b)을 갖는 기역자 형태로 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 전달부재(103)는 수직구간(103a)이 전달부재삽입공간(71a)에 배치되고, 수평구간(103b)이 안내장공(12a)을 통해 주기둥(12)의 내부로 진입하도록 안내관부(71)에 고정 결합된다.

전술한 구성을 갖는 전달부재(103)를 통해 가동부(70)의 하중은 피스톤로드(101)에 전달된다.

가동부지지부(100)는 고정편(105)에 체결되는 고정핀(19g)을 통해 주기둥(12)에 고정된다. 이에 따라 가동부지지부(100)는 가동부(70)의 하중을 지지할 수 있게 된다.

눈금자(19a)는 자안착홈(12c)에 설치된다.

눈금자(19a)의 하단에는 자이동너트부재(19f)가 결합되어 있고, 자이동너트부재(19f)에는 자이동볼트부재(19e)가 나사결합되어 있다.

자이동볼트부재(19e)는 플랜지(12e)를 통과하여 자이동너트부재(19f)에 나사결합된다.

자이동볼트부재(19e)는 플랜지(12e)의 하측영역에 와셔(19b)와 스냅링(19c)이 설치되고 플랜지(12e)의 상측 영역에 와셔(19b)가 설치되어 있어 자이동볼트부재(19e)는 제자리에서 회전한다. 이에 따라 자이동볼트부재(19e)를 회전조작하면 주기둥(12)의 길이방향을 따라 눈금자(19a)를 승강시킬 수 있게 된다.

자이동볼트부재(19e)의 하단 인접영역에 설치된 와셔(19b)와 스냅링(19c)에 의해 자이동너트부재(19f)와 자이동너트부재(19f) 사이의 나사결합상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 장붓구멍형성장치를 사용하는 방법을 도18 및 도19를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 탑재부재(69b)의 상면에 가공부재(401)를 올려놓는다(도18 참조).

다음에 재료고정부(60)를 조작하여 가압판(66)과 받침벽부(63) 사이에 가공부재(401)를 고정시킨다.

다음에 가로이송부(20)와 세로이송부(40)를 조작하여 가공부재(401)에 장붓구멍을 형성하고자 하는 목표위치가 날부(15)에 정렬되도록 가공부재(401)를 수평이동시킨다.

다음에 구동모터(13)를 구동시켜 드릴날(15a)을 회전시킨다.

다음에 조작레버(81)를 하방향으로 회동 조작하여 가동부(70)를 하강시킨다(도19 참조). 여기서 조작레버(81)의 하방향 조작각도는 날부(15)가 하강하여 가공부재(401)에 장붓구멍을 형성하도록 선택된다.

가동부(70)가 하강할 때 가동부(70)의 운동에너지는 가동부지지부(100)에서 발생하는 압축감쇠력에 의해 흡수된다.

다음에 구동모터(13)의 구동을 중지시킨다.

다음에 조작레버(81)를 상방향으로 조작하여 가동부(70)를 상승시킨다.

가동부(70)가 상승할 때 가동부(70)의 운동에너지는 가동부지지부(100)에서 발생하는 신장감쇠력에 의해 흡수된다.

구동모터(13)의 구동 중지는 스위치레버가 안내관부(71)의 상측으로 노출되도록 리미트스위치(limit switch)를 안내관부(71)에 설치하여 가동부(70)가 일정높이 이상 상승할 때 스위치레버와 상부보강관(12g) 사이의 상호 작용에 의해 리미트스위치(limit switch)가 오프되도록 하는 방법 등으로 구현할 수 있다. 이러한 구동모터(13)의 구동 중지 기술은 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

다음에 가로이송부(20)와 세로이송부(40)를 조작하여 가공부재(401)에 장붓구멍을 형성하고자 하는 다른 목표위치가 날부(15)에 정렬되도록 가공부재(401)를 수평이동시키는 단계를 거쳐 가공부재(401)에 다른 장붓구멍을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 피스톤로드(101)를 통해 가해지는 가동부(70)의 하중을 지지하고 피스톤로드(101)의 하강동작시 압축감쇠력을 발생하도록 동작하는 지지스프링(102)을 통해 가동부(70)가 하강할 때 가동부(70)의 운동에너지를 흡수할 수 있도록 함으로써, 가동부(70)는 상대적으로 적은 운동에너지를 가지고 가공부재(401)에 접촉하고 이에 따라 날부(15)와 가공부재(401) 사이의 충격에너지가 감소하게 된다.

날부(15)와 가공부재(401) 사이의 충격에너지가 감소하면 날부(15)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 날부(15)와 가공부재(401) 사이의 충격에너지가 감소하면 날부(15)의 초기위치와 가공부재(401)의 초기위치를 안정적으로 유지할 수 있어 장붓구멍을 정확한 위치에 형성할 수 있게 된다.

한편 주기둥(12)에 안내장공(12a)을 형성하는 한편 가동부(70)의 하중을 피스톤로드(101)에 전달하는 전달부재(103)가 안내장공(12a)을 따라 이동할 수 있도록 함으로써, 가동부(70)의 승강동작을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

한편 피스톤로드(101)의 상승동작시 신장감쇠력을 발생하도록 지지스프링(102)을 구성하여 가동부(70)가 상승할 때 가동부(70)의 운동에너지를 흡수하도록 함으로써, 가동부(70)는 상대적으로 적은 운동에너지를 가지고 상측구조물(상부보강관 등)에 접촉하고 이에 따라 날부(15)와 상측구조물 사이의 충격에너지가 감소하게 된다.

11, 211 : 베이스 12, 212 : 주기둥
13, 213 : 구동모터 15, 215 : 날부
15b, 215b : 끌날 16 : 랙기어
17 : 피니언기어 20 : 가로이송부
21 : 가로이송안내레일 22 : 가로이송판
30 : 가로이송조작부 40 : 세로이송부
41 : 세로이송안내레일 42 : 세로이송판
50 : 세로이송조작부 60 : 재료고정부
61 : 재료고정판 65 : 가압블럭
66 : 가압판 69a : 탑재부재
70, 270 : 가동부 71 : 안내관부
72 : 수평가동부 73 : 수직가동부
80 : 승강조작부 81, 301 : 조작레버
90 : 조작량변환부 91 : 변환스프링
92 : 내기어 93 : 외기어
95 : 변환축 100 : 가동부지지부
101 : 피스톤로드 102 : 지지스프링
103 : 전달부재 216 : 판캠
250 : 작업테이블 251 : 탑재판
252 : 탑재판승강조작부 253 : 탑재판수평이동조작부

Claims (3)

1. 지지면에 설치된 베이스와, 상기 베이스의 상측에 설치되어 가공재료를 고정하는 재료고정부와, 상기 지지면에 수직인 방향을 따라 배치되도록 상기 베이스에 설치된 주기둥과, 상기 주기둥의 높이방향을 따라 승강할 수 있도록 상기 주기둥에 설치된 가동부와, 상기 가동부에 설치된 구동모터와, 하단이 상기 베이스의 상측에 배치되고 상기 구동모터에 의해 회전될 수 있도록 상기 가동부에 설치된 드릴날과 직사각형 단면 형태로 형성되고 상기 드릴날을 둘러싸도록 상기 가동부에 고정 설치된 끌날을 구비한 날부를 갖는 장붓구멍형성장치에 있어서,
   상기 주기둥은 관형태로 형성되고;
   상기 가동부는 안내관부와 상기 안내관부의 측면으로부터 상기 안내관부의 길이방향에 대하여 수직으로 연장형성된 중공(中空)의 수평가동부를 가지고, 상기 안내관부가 상기 주기둥을 둘러싸도록 설치되며;
   상기 주기둥의 높이방향을 따라 배치되도록 상기 주기둥에 고정 설치된 랙기어와, 상기 랙기어에 치합하도록 상기 가동부에 설치된 피니언기어와, 상기 가동부에 지지되도록 설치된 조작레버와 상기 조작레버의 조작량을 상기 피니언기어의 회전량으로 변환하는 조작량변환부를 가지고 상기 조작레버의 조작방향과 조작각도를 선택하여 상기 가동부를 상기 주기둥의 높이방향을 따라 승강시키는 승강조작부와, 상기 주기둥의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 주기둥의 내부에 설치된 피스톤로드와 상기 피스톤로드를 통해 가해지는 상기 가동부의 하중을 지지하고 상기 피스톤로드의 하강동작시 압축감쇠력을 발생하도록 동작하는 지지스프링과 상기 가동부의 하중을 상기 피스톤로드에 전달하는 전달부재를 구비한 가동부지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장붓구멍형성장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주기둥은 상기 안내관부에 대향하는 영역에 안내장공이 길이방향을 따라 형성되어 있고;
   상기 가동부는 상기 안내관부가 상기 안내장공을 둘러싸도록 설치되고;
   상기 안내관부에는 전 높이구간에 걸쳐 전달부재삽입공간이 상기 안내장공에 정렬되도록 형성되어 있고;
   상기 전달부재는 수직구간과 수평구간을 갖는 기역자 형태로 형성되고 상기 수직구간이 상기 전달부재삽입공간에 배치되고 상기 수평구간이 상기 안내장공을 통해 상기 주기둥의 내부로 진입하도록 상기 안내관부에 고정 결합되고;
   상기 피스톤로드는 상기 수평구간에 결합되는 것을 특징으로 하는 장붓구멍형성장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 지지스프링은 상기 피스톤로드의 상승동작시 신장감쇠력을 발생하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장붓구멍형성장치.

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