KR101976100B1 - 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치에 관한 것으로서, 본체와, 홀더, 펀치헤드 및 탄성스프링으로 구성되는 펀칭장치를 통하여 파이프 밴딩 시 발생하는 파이프 단부의 경사진 면을 1차 펀칭을 통해 평탄화하고, 2차 펀칭을 통해 파이프에 비드를 성형함에 따라 종래의 밴딩파이프에 비드 가공 시 진행되었던 경사진 면을 잘라내는 커팅 또는 절삭공정을 생략할 수 있어 가공 공정을 간소화하는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치에 관한 것이다.

Description

밴딩 파이프 가공용 펀칭장치{PUNCHING DEVICE FOR BENDING PIPE}

본 발명은 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치에 관한 것으로서, 본체와, 홀더, 펀치헤드 및 탄성스프링으로 구성되는 펀칭장치를 통하여 파이프 밴딩 시 발생하는 파이프 단부의 경사진 면을 1차 펀칭을 통해 평탄화하고, 2차 펀칭을 통해 파이프에 비드를 성형함에 따라 종래의 밴딩파이프에 비드 가공 시 진행되었던 경사진 면을 잘라내는 커팅 또는 절삭공정을 생략할 수 있어 가공 공정을 간소화하는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치에 관한 것이다.

일반적으로 유체의 이송이 필요한 장치들, 특히 자동차의 엔진의 흡기계나 배기계통, 냉각계통 등에는 장치간에 유체의 이송을 위한 흡배출 포트가 형성되고, 흡배출 포트 사이에는 연결매체로서 밴딩, 즉 구부러진 파이프 등이 사용되게 되고, 이러한 파이프에는 상호 연결을 위하여 클립이 사용되며, 클립 사용 시 이탈을 방지하기 위해 파이프 외면에 비드를 성형하고 있다.

종래기술로는 등록특허 제10-0448491호 "파이프 비드 성형장치"가 있는데,

상기 종래기술은 파이프(2)내에 삽입되는 지지틀구(20)와 이 지지틀구(20)에 압착되어 파이프(2) 외주면을 성형하는 압박구(22)에 의해 파이프(2) 외주면을 따라 비드(5)가 성형되도록 한 휴대용의 비드 성형장치를 제공한 것으로, 지지몸체(10)의 지지축(12)과 일측의 압박수단(16)에 통형의 지지틀구(20)와 압박구(22)가 회동가능하게 결합되고, 타단의 압박수단(16)에 가이드 로울러(24)가 설치되어, 지지틀구(20)와 압박구(22) 사이에 파이프(2)를 삽입시킨 다음 압박수단(16)으로 파이프(2)에 돌출부를 성형시키고, 가이드 로울러(24)를 파이프(2) 외주면에 압착시킨 다음 성형장치를 회전시켜 돌출부가 파이프(2) 외주면을 따라 연속적으로 성형되면 간단하게 비드(5)가 형성하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 직선 형상의 파이프에는 손쉽게 비드를 성형할 수 있으나, 설치 환경에 따라 밴딩된, 즉 구부러지는 파이프 단부에 비드를 성형하기 위해서는 1차적으로 파이프의 단부를 평탄화 하기 위한 커팅 공정이 필요하다는 문제가 있다.

또한 종래기술로 등록특허 제10-1935907호 "숄더, 그루브, 및 비드를 갖는 파이프 요소와, 이를 제조하는 방법과 장치"가 있는데,

상기 종래기술은 파이프 요소의 측벽에 형상을 부여하도록 상기 파이프 요소의 단부를 냉간 가공하기 위한 장치로서, 상기 측벽에 상기 형상을 부여하기 위한 제 1 롤러와 제 2 롤러의 조합을 포함하는 장치에 있어서,

상기 제 1 롤러는, 제 1 외경을 갖는 제 1 세그먼트와, 상기 제 1 세그먼트와 인접하여 위치되고 상기 제 1 외경보다 작은 제 2 외경을 갖는 제 2 세그먼트와, 상기 제 2 세그먼트와 인접하여 위치되고 상기 제 2 외경보다 큰 제 3 외경을 갖는 제 3 세그먼트를 포함하고, 상기 제 2 롤러는, 제 4 외경을 갖는 제 4 세그먼트와, 상기 제 4 세그먼트와 인접하여 위치되고 상기 제 4 외경보다 큰 제 5 외경을 갖는 제 5 세그먼트와, 상기 제 5 세그먼트와 인접하여 위치되고 상기 제 5 외경보다 작은 제 6 외경을 갖는 제 6 세그먼트와, 상기 제 6 세그먼트와 인접하여 위치되고 상기 제 5 외경과 동일한 제 7 외경을 갖는 제 7 세그먼트를 포함하며, 상기 장치는, 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 장착되고 제 1 축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 파이프 요소의 내면을 맞물도록 구성된 상기 제 1 롤러와, 상기 제 1 축을 중심으로 상기 제 1 롤러를 회전시키는 수단과, 상기 지지 프레임에 장착되고, 상기 제 1 축과 평행하게 배향된 제 2 축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제 1 롤러를 향하거나 이로부터 멀리 이동 가능하고 상기 파이프 요소의 외면을 맞물도록 구성된 상기 제 2 롤러와, 상기 제 1 및 제 2 롤러가 회전하는 동안에 그 사이에서 상기 측벽을 압축하기 위해 상기 제 1 롤러에 대해 상대적으로 상기 제 2 롤러를 이동시키는 수단을 포함하고, 상기 제 4 세그먼트는 상기 제 1 세그먼트와 정렬되고, 상기 제 5 세그먼트는 상기 제 2 세그먼트와 정렬되며, 상기 제 6 세그먼트는 상기 제 3 세그먼트와 정렬되고, 상기 제 7 세그먼트는 상기 제 4 세그먼트, 및 상기 제 5 세그먼트의 적어도 일부와 정렬되도록 상기 롤러가 상기 지지 프레임 상에 서로 상대적으로 배열되는 장치를 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술 또한 앞서 언급한 종래기술과 마찬가지로 커팅 또는 절삭 공정이 필수적인 문제가 있다.

즉, 일반적으로 파이프를 밴딩하면, 밴딩되는 방향을 기준으로 내측과 외측의 거리 차이로 인해 그 단부가 경사진 형상을 이루게 되며, 이 때 펀칭장치를 이용하여 비드를 성형하게 되면, 파이프 단부가 경사짐에 따라 펀칭되는 시점이 다르게 되고, 이에 따라 받는 압력이 상이하여 비드가 고르게 형성되지 못한다는 문제가 있으며, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 별도의 절삭 또는 커팅공정을 더 추가하여 밴딩된 파이프의 단부를 평탄화 하는 작업이 선행되게 되어야 한다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

본체와, 홀더, 펀치헤드 및 탄성스프링으로 이루어진 펀칭장치를 이용함에 따라 2번의 펀칭공정을 통해 1차적으로 밴딩된 파이프의 단부를 평탄화하고, 2차적으로 비드를 성형할 수 있도록 함으로서, 커팅 또는 절삭 공정을 생략할 수 있도록 고안된 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치를 제공함을 목적으로 한다.

구체적으로 홀더가 파이프의 외면을 지지하고, 상기 펀치헤드의 전단, 즉 헤드부가 상기 파이프 내부에 인입되어 지지함에 따라 파이프 단부를 펀칭하여도 파이프가 안으로 밀리는 현상을 방지하여 평탄화 및 비드 성형을 보다 균일하게 할 수 있는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치를 제공함을 목적으로 한다.

아울러, 펀치헤드의 전단에 진입안내부를 더 구비함에 따라 펀치헤드가 파이프에 진입 및 배출을 용이하게 하여 원활하게 펀칭작업을 할 수 있는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치를 제공함을 또 하나의 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치는

실린더가 연결되는 본체;

상기 본체 전단에 구비되며, 클램프에 구비된 파이프의 단부가 입되는 통공과, 파이프에 비드를 성형하기 위한 비드성형부가 형성된 홀더;

상기 본체에 연동되도록 결합되는 것으로, 상기 통공에 구비되어 상기 파이프의 내부에 인입되는 헤드부와, 상기 헤드부 후단에 구비되어 상기 삽관부에 인입된 파이프의 단부가 가압되는 가압부를 포함하는 펀치헤드;

상기 홀더와 본체 사이에 구비되어, 상기 펀치헤드에 탄성력을 부여하는 탄성스프링;

을 포함하여 이루어지되,

상기 펀치헤드가 상기 파이프의 단부를 펀칭하여 평탄화를 시킨 후, 2차 펀칭을 통해 파이프 단부에 비드를 성형하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치는

실린더에 연결되어 전후 펀칭 동작이 가능한 본체와, 이 본체 전단에 구비되어 파이프의 외면을 잡아주는 홀더와, 본체에 연동되어 상기 홀더에 구비되는 통공을 통해 실린더 내부로 인입될 수 있는 펀치헤드, 상기 펀치헤드에 탄성력을 부여하는 탄성스프링으로 이루어져, 상기 밴딩된 파이프의 내면과 외면을 모두 잡아줌으로서 펀칭 시 파이프가 내부로 우그러지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 이러한 하나의 펀칭장치를 통하여, 밴딩된 파이프의 단부를 평탄화하는 작업과 비드를 성형하는 작업을 모두 수행할 수 있어 밴딩된 파이프의 단부를 커팅하는 공정을 생략함으로서 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 밴딩 파이프 펀칭장치의 실시도
도 2a 내지 도2c는 본 발명에 따른 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치의 상세도
도 3은 본 발명에 따른 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치의 실시도
도 4는 본 발명에 따른 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치의 변형례

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 본 발명에 따른 밴딩 파이프(P) 펀칭장치는 도2에 도시된 바와 같이, 본체(10)와 홀더(20), 펀치(30) 및 탄성스프링(40)을 포함하여 이루어져 있으며, 도1은 종래기술의 실시도를 도시한 것으로서, 본 발명에 대하여 설명하기에 앞서 종래기술에 대하여 먼저 언급하도록 한다.

일반적으로 파이프(P)를 밴딩, 즉 구부리게 되면, 도1에 도시된 바와 같이 파이프(P)의 단부가 구부리는 방향을 기준으로 내측과 외측의 길이차이로 인하여 비스듬한 형상으로 바뀌게 되고, 이 상태에서 비드(B)를 형성하기 위하여 펀칭공정을 실시하면, 펀칭 시 펀칭장치가 파이프(P) 단부에 고르게 닿지 않게 된다.

구체적인 예로, 도1을 기준으로 펀칭작업을 실시하면 파이프(P) 단부 아래쪽이 펀칭장치에 먼저 닿게 되고, 이로 인해 형성되는 비드(B)의 아래쪽 부분이 더 두껍게 형성되는 문제가 발생한다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여, 펀칭 작업 전 도1[A]와 같이 파이프(P)의 단부를 평탄화 하기 위하여 절삭 또는 커팅 공정이 선행되어야 하며, 본 발명은 펀칭장치를 개선하여 절삭 또는 커팅 공정을 없앰으로서 공정을 보다 간소화 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 본 발명은 1차 펀칭공정을 통하여 파이프(P)의 단부를 평탄화하고, 다시 한번 2차 펀칭을 통해 파이프(P)에 비드(B)를 형성하는 것을 특징으로 하며, 도2 및 도3을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

여기서 평탄화란 단부를 플랫한 상태로 바꾸는 상태를 의미하는 것이 아니라, 경사진 면을 바꾸는 공정으로, 구체적으로 파이프의 단부면이 상기 파이프의 길이방향을 기준으로 수직이 되도록 하는 공정을 의미하는 것으로 한다.

또한 본 명세서의 방향은 설명의 편의를 위하여 도2를 기준으로 클램프(C) 방향을 전단, 그 반대 방향을 후단으로 지칭하도록 한다. 그리고, 도2a와 도2b는 동일한 형상으로, 설명의 편의를 위하여 직경과 관련된 도면부호는 도2b에 표시하였고, 하기 내용 중 직경과 관련된 내용은 도2b를 참조하는 것으로 한다.

먼저, 상기 본체(10)는 실린더(S)에 결합되어 전후진 운동 가능하게 이루어지는 것으로서, 제1몸체(11)와, 상기 제1몸체(11) 후단에 실린더(S)가 결합될 수 있는 실린더결합부(13)가 형성되고, 상기 제1몸체(11) 전단에는 후술하는 펀치(30)가 결합될 수 있도록 제1결합부(15)가 형성된 구조이다.

또한 상기 실린더결합부(13)의 직경(b)은 상기 제1몸체(11)의 직경(a)보다 작게 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

상기 제1몸체(11)는 원통형의 형상으로 이루어지는 것이 바람직하나, 다각형의 바 형상으로 이루어질 수도 있으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

아울러, 상기 제1결합부(15)의 직경(c)은 상기 제1몸체(11)의 직경(a)보다 작게 형성되는 것이 바람직하고 이는 후술하는 홀더(20)와의 결합을 위하여 구성되게 된다.

또한 상기 제1몸체(11)와 제1결합부(15) 사이에는 제1몸체(11)의 직경(a)보단 작고, 제1결합부(15)의 직경(c)보단 큰 스프링지지부(17)(스프링지지부(17)의 직경(d))가 더 형성되어 후술하는 탄성스프링(40)을 안정적으로 고정할 수 있도록 한다.

다시, 상기 본체(10) 중앙에는 고정볼트(19)를 결합하기 위한 볼트공(18)이 형성되어 있으며, 이 볼트공(18)에 구비되는 고정볼트(19) 단부에 후술하는 펀치(30)가 체결되어 상기 본체(10)와 연동하여 움직일 수 있도록 구성된다.

상기 본체(10) 전단에는 홀더(20)가 더 구비되게 되는데, 상기 홀더(20)는 클램프(C) 일면에 밀착되어 파이프(P)의 외면을 잡아주는 역할을 하는 것으로서, 제2몸체(21)와, 상기 제2몸체(21) 후단에 구비되는 제2결합부(23)로 이루어지게 된다.

구체적으로 상기 홀더(20)에는 중앙에 통공(25)이 형성되어 후술하는 펀치(30)가 통공(25) 내에서 전후진 펀칭동작을 가능하게 이루어져 있으며, 이 통공(25)에 대해서는 하기 펀치(30)를 설명함에 있어 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

우선, 홀더(20)와 본체(10)의 결합관계에 대하여 설명하면, 상기 홀더(20)는 제1몸체(11)와 상기 제1몸체(11) 후단에 구비되는 제2결합부(23)로 이루어져 있다.

상기 제2결합부(23)는 그 직경(f)이 상기 제2몸체(21)의 직경(e)보다 작게 이루어져 있으며, 보다 바람직하게는 상기 스프링지지부(17)의 직경(d)과 동일하게 구현되는 것이 좋다.

또한 상기 제2결합부(23) 후단에는 상기 제1결합부(15)가 내삽될 수 있는 결합홈(231)이 형성되어 상호간에 결합하되, 펀칭동작에 의해 상기 본체(10)와 홀더(20)는 서로 멀어졌다가 가까워지도록 슬라이딩 운동을 할 수 있도록 고안된다.

구체적으로 이를 위하여, 상기 제1결합부(15) 외면에는 전후진 방향으로 형성된 장홈이 구비되고, 상기 제2결합부(23)에는 상기 장홈을 침범하는 슬라이딩볼트(233)가 결합되어, 이 슬라이딩볼트(233)가 장홈을 따라 전후 이동 가능하게 움직임으로서 본체(10)와 홀더(20)의 거리가 펀칭동작에 의해 변경될 수 있고, 상기 슬라이딩볼트(233)가 장홈내에 구비되어 이동거리, 보다 정확하게 가장 멀어지는 거리를 제한할 수 있는 스토핑 역할을 수행할 수 있다.(도2c사진참조)

도3[B]는 상기 홀더(20)와 본체(10)가 가장 멀어졌을 때를 도시한 것이고, 도3[C]는 상기 홀더(20)와 본체(10)가 가장 가까워진 때를 도시한 것으로서, 가장 가까워진 경우에는 상기 제2결합부(23)의 후단이 상기 스프링지지부(17)에 밀착되게 되게 된다.

다시 상기 실린더(S)의 펌핑동작을 함에 있어, 상기 홀더(20)가 실린더(S)의 펌핑동작에 관여되지 않고 클램프(C)에 밀착되어 파이프(P)의 외면을 잡아주는 것이 필요한데, 이를 위하여 본 발명은 탄성스프링(40)을 더 구비하고 있다.

구체적으로 상기 탄성스프링(40)은 상기 홀더(20)와 본체(10) 사이에 구비되는 것으로, 더욱 정확하게는 상기 본체(10)의 제1몸체(11)와 상기 홀더(20)의 제2몸체(21) 사이에 구비되어 홀더(20)에 전진방향의 탄성력을 부여할 수 있도록 이루어진다.

상기 탄성스프링(40)은 스프링지지부(17)와 제2결합부(23) 외면에 구비되는 것으로, 상기 스프링지지부(17)와 제2결합부(23)의 직경(d)(f)이 상기 제1몸체(11) 및 제2몸체(21)의 직경(a)(e)보다 작게 이루어져 있기 때문에 그 외면에 상기 탄성스프링(40)이 안착될 수 있게 된다.

따라서 상기 탄성스프링(40)의 양단이 상기 제1몸체(11)와 제2몸체(21)에 밀착됨에 따라 본체(10)가 실린더(S)의 동작에 의해 전후진 운동을 하여도, 상기 홀더(20)는 탄성력에 의해 클램프(C)에 밀착되어 파이프(P)의 외면을 홀딩하여 안정적으로 펀칭동작을 할 수 있도록 구성된다.

이하, 본 발명의 핵심인 상기 본체(10)에 결합되어 연동되는 상기 펀치(30)에 대하여 도2 및 도3를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 상기 펀치(30)는 상기 홀더(20)의 통공(25)내에 위치하는 것으로서, 제3몸체(31)와, 상기 제3몸체(31) 전단에 구비되는 헤드부(33), 상기 제3몸체(31) 후단에 구비되는 제3결합부(35)로 이루어질 수 있다.

우선, 상기 제3몸체(31)의 직경(h)은 상기 통공(25)의 직경(g)과 동일하게 이루어져, 상기 통공(25) 내에서 상기 펀치(30)가 수평방향으로 흔들림 없이 움직일 수 있도록 한다.

상기 제3결합부(35)는 상기 펀치(30)를 본체(10)에 결합하기 위해 구비되는 것으로서, 상기 제3몸체(31)보다 직경이 작게 형성되어 있으며, 후단에 볼트홈(351)이 형성되게 된다.

구체적으로, 상기 제1결합부(15)에는 내삽홈(153)이 구비되고, 이 내삽홈(153)에 상기 제3결합부(35) 일부가 내삽되며, 상기 내삽홈(153)까지 연통된 볼트공(18)을 통해, 상기 고정볼트(19)가 상기 볼트홈(351)에 체결되어 본체(10)와 펀치(30)를 상호 결합시킬 수 있도록 구성된다.

또한 상기 홀더(20)에는 스토핑단턱(37)이 더 구비되게 되는데, 이 스토핑단턱(37)은 상기 통공(25)을 침범하여, 통공(25)의 직경을 감소시키도록 구성되며, 감소된 직경(k)의 크기는 상기 제3결합부(35)의 외경(j)과 동일하게 이루어진다.

즉, 도3[C]의 압축(상기 본체(10)가 실린더(S)에 의해 전진한 상태를 의미한다.)된 상태를 기준으로 상기 스토핑단턱(37)과 상기 제3몸체(31) 후단 사이에는 이격공간(371)이 발생하고, 실린더(S)가 후퇴할 때 상기 제3몸체(31) 후단이 상기 스토핑단턱(37)에 밀착되어 더 이상 후퇴되는 것을 방지하는 역할을 한다.

다시, 상기 펀치(30)의 전단에는 헤드부(33)가 구비되어 있는데, 이 헤드부(33)는 상기 파이프(P)의 내측에 인입될 수 있도록 이루어지는 것으로서, 상기 제3몸체(31)의 직경(h)보다 작은 직경(i)으로 이루어진다.

즉, 상기 헤드부(33)의 직경(외경)은 상기 통공(25)의 직경보다 작아 이들 사이에 공간이 생기게 되고, 본 명세서에서는 이 공간을 삽관부라 지칭하며, 이 삽관부에 파이프(P)가 인입될 수 있도록 구성된다.

나아가 상기 홀더(20), 보다 정확하게 상기 통공(25)의 전단에는 상기 통공(25)보다 직경이 큰 공간, 즉 비드(B)형성부를 더 구비하고 있으며, 이 비드(B)형성부의 구성은 편의상 도3[D]에서만 도시하였으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

또한 상기 제3몸체(31)의 전단은 상기 헤드부(33)의 직경이 더 작게 이루어짐에 따라 제3몸체(31)와 헤드부(33) 사이에 단턱이 발생하고, 이 단턱은 상기 파이프(P)의 단부를 가압하는 역할을 수행하기 때문에, 본 명세서에서 이 단턱을 가압부(331)라 지칭하도록 한다.

아울러, 상기 헤드부(33)의 전단에는 파이프(P)에 보다 손쉽게 인출될 수 있도록 직경이 감소하도록 경사진 진입안내부(333)를 더 구비하고 있어 보다 수월하게 펀칭동작을 수행할 수 있도록 구성된다.

다시 도3을 참조하여, 본 발명에 따른 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치(D)를 이용하여 밴딩파이프(P)에 비드(B)를 성형하는 공정을 설명하도록 한다.

우선, 도3[A] 및 도3[B]에 도시된 바와 같이, 파이프(P)를 밴딩하면 상기 파이프(P)의 단부가 평탄하지 않게 되며, 클램프(C) 고정 후 상기 파이프(P) 단부에 본 발명의 펀칭장치를 밀착하면 도3[B]에 도시된 바와 같이, 파이프(P)의 단부가 상기 삽관부에 인입되게 된다.

이 때 1차적으로 펀칭동작, 즉 실린더(S)가 전진하여 펀치(30)가 파이프(P)의 단부를 가압하면(보다 정확하게는 펀치(30)의 헤드부(33)는 파이프(P) 내부에 인입되고, 상기 가압부(331)가 파이프(P)의 단부를 푸쉬한다.) 상기 파이프(P)의 단부가 평탄해지고, 평탄해진 후, 2차적으로 펀치(30)가 동작하면 상기 비드성형부(251)로 파이프(P)가 밀려올라가 절곡되면서 자연스럽게 비드(B)가 성형되게 된다.

이 때 상기 펀치(30)의 헤드부(33)가 상기 파이프(P) 내측에 위치함으로서, 파이프(P)가 내측으로 절곡되는 것을 방지하여 보다 고르게 비드(B)를 성형할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 비드성형부(251)는 비드(B)를 성형할 때 사용되는 것으로서, 펀치(30)가 1차적으로 펀칭할 때 비드(B)가 성형될 수 있는 가능성을 배제하기 위하여, 1차 펀칭 시에는 상기 비드성형부(251)가 구비되지 않는 펀칭장치를 이용하고, 비드(B)를 성형하는 경우, 비드성형부(251)가 형성된 펀칭장치를 이용하는 것도 가능하나, 이는 공정 간소화라는 효과를 야기할 수 없는 문제가 있으며,

실질적으로 비드성형부(251)가 있더라도, 파이프(P)의 내측에 상기 헤드부(33)가 위치함에 따라 비드성형부(251)의 크기만큼의 비드(B)만 외측으로 절곡됨에 따라 결과적으로 파이프(P) 외주면에 동일한 두께 및 크기의 비드(B)가 성형되어 단일의 펀칭장치를 이용하는 것이 바람직하다.

도4는 본 발명에 따른 밴딩 파이프(P) 가공용 펀친장치의 변형례를 도시한 것으로서,

상기 실린더(S)에 상기 본체(10)를 결합함에 있어, 별도의 탈착수단을 통하여 견고하게 고정함에 따라 고정력을 확보하고, 손쉽게 탈부착 가능하게 하는 기술을 도시한 것이다.

상기 탈착수단(50)은 상기 실린더(S)와 본체(10) 사이에, 상기 실린더(S)에 구비되어 탈착돌기(511)가 구비된 제1탈착부재(51)와, 상기 실린더결합부(13)에 구비되는 것으로, 상기 탈착돌기(511)가 내삽되는 탈착홈(521)이 구비되는 제2탈착부재(52), 상기 탈착돌기(511)와 탈착홈(521)을 고정하기 위하여, 상기 제2탈착부재(52) 외면에 구비되는 고정링(526)과, 상기 탈착홈(521) 양측에서 각각 상기 탈착돌기(511)에 구비되는 결합홀(511a)로 인입되는 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)을 포함하는 고정부재(54)를 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 제1탈착부재는 상기 실린더(S)에 별도로 구비되는 것도 가능하나, 실린더(S)가 제1탈착부재로 이루어지는 것도 가능하고, 상기 제2탈착부재 또한 상기 실린더결합부(13)에 별도로 구비되는 장치이거나, 실린더결합부(13) 단부에 성형되는 것으로도 가능하며 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

또한 상기 고정링(526)이 제1탈착부재 방향으로 이동하면, 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)이 상기 결합홀(511a)에 내삽되어 상기 제1탈착부재(51)와 제2탈착부재(52)를 상호간에 고정하는 것을 특징으로 한다.

각각의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하면,

먼저, 상기 제1탈착부재(51)에는 탈착돌기(511)가 구비되고, 이 탈착돌기(511)에는 양측에서 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)이 인입될 수 있는 결합홀(511a)이 형성된다.

상기 제2탈착부재(52)에는 상기 탈착돌기(511)가 안착될 수 있는 탈착홈(521)이 형성되고, 상기 탈착홈(521) 양측에는 각각 돌출부(521a)가 형성되며, 이 돌출부(521a)에는 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)이 구비되는 제1홀(521b)과 제2홀(521c)이 구비되어 있다.

상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)은 서로 다른 극성을 갖는 마그넷으로서, 상기 탈착홈(521)에 탈착돌기(511)가 안착되면, 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)의 일부가 상기 결합홀(511a)에 인입되어, 상기 탈착돌기(511)의 이탈을 방지하고, 이 때 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)이 서로 다른 극성으로 이루어짐에 따라 자성에 의해 보다 견고하게 고정될 수 있다.

또한 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)을 인입시키기 위하여, 자성과는 별도의 힘이 필요한데,

이를 위하여 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524) 일측에는 각각 제1지지돌기(523a)와 제2지지돌기(524a)가 구비되어 있으며, 이 제1지지돌기(523a)와 제2지지돌기(524a) 각각에 탄성력을 부여하기 위한 제1탄성체(523b) 및 제2탄성체(524b)가 각각 구비되어, 도4에 도시된 바와 같이, 탄성력에 의해 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)이 상기 결합홀(511a)에 손쉽게 인입될 수 있는 구조로 이루어진다.

본 발명은 탈착을 용이하게 하기 위한 것으로서, 상기 제1탈착부재(51)를 상기 제2탈착부재(52)로부터 분리시키는 경우, 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)을 각각 제1홀(521b)과 제2홀(521c)의 위치로 원위치 시켜야 하는데, 상기 제1탄성체(523b)와 제2탄성체(524b)의 탄성력 및 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)의 자성에 의해 임의로 원위치 될 수 없는 바, 이를 위하여 본 발명은 고정링(526)을 더 구비하고 있다.

상기 고정링(526)은 상기 제2탈착부재(52) 외면에 나사결합되는 것으로, 상기 고정링(526)의 내측에는 이격부(526a)가 형성되어 있는 구조로 이루어지고, 상기 이격부(526a)에는 공회전링(527)이 더 구비되어 상기 공회전링(527)이 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)에 각각 제1라인(523c)과 제2라인(524c)으로 연결되어 있다. 상기 제1라인(523c)과 제2라인(524c)은 끈으로 이루어지는 것도 가능하나, 자유롭게 굴곡 가능한 탄성판 등의 재질로 이루어질 수도 있으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

상기 공회전링(527)은 상기 고정링(526)이 회전하는 경우, 함께 회전하지 않고, 수평방향으로만 이동 할 수 있도록 구비되는 것으로서, 이를 위하여, 상기 공회전링(527)의 외면에는 공회전돌기(527a)가 구비되고, 상기 고정링(526)의 내측, 즉 이격부(526a)의 내측면에는 상기 공회전돌기(527a)가 안착되는 공회전홈(526b)이 형성되게 된다.

따라서, 상기 고정링(526)이 회전하여도, 상기 공회전링(527)은 함께 회전하지 않고 이동 할 수 있게 된다.

결과적으로, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 탈착돌기(511)를 탈착홈(521)에 안착시키면, 상기 고정링(526)을 회전시켜 제1탈착부재 방향으로 이동시키게 되고, 이에 따라 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)이 각각 상기 결합홀(511a)에 인입되어 상기 탈착돌기(511)를 고정한다.

반대로, 상기 탈착돌기(511)를 분리시키기 위해서는 상기 고정링(526)을 회전시켜 제2탈착부재 방향으로 이동시키고, 고정링(526)이 이동하면 상기 공회전링(527)이 함께 움직여, 이 때 제1라인(523c)과 제2라인(524c)이 상기 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)을 당겨 자연스럽게 제1고정마그넷(523)과 제2고정마그넷(524)을 양측으로 멀어지게 함으로서, 상기 결합홀(511a)로부터 이탈시키는 구조를 갖는다.

나아가 상기 이격부(526a)는 상기 제1라인(523c)과 제2라인(524c)이 당겨질 때, 이를 고정링(526)이 간섭하는 것을 방지하기 위해 구비됨으로서, 제1라인(523c)과 제2라인(524c)이 상기 고정링(526)에 의해 끊어지는 것을 방지하는 역할을 한다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

D : 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치 D' : 종래기술
C : 클램프 P : 파이프
B : 비드
10 : 본체 11 : 제1몸체
13 : 실린더결합부 15 : 제1결합부
153 : 내삽홈 17 : 스프링지지부
18 : 볼트공 19 : 고정볼트
20 : 홀더 21 : 제2몸체
23 : 제2결합부 231 : 결합홈
233 : 슬라이딩볼트 25 : 통공
251 : 비드성형부 30 : 펀치
31 : 제3몸체 33 : 헤드부
331 : 가압부 333 : 진입안내부
35 : 제3결합부 351 : 볼트홈
37 : 스토핑단턱 371 : 이격공간
40 : 탄성스프링 50 : 탈착수단

Claims (4)

1. 실린더가 연결되는 본체;
   상기 본체 전단에 구비되며, 클램프에 구비된 파이프의 단부가 인입되는 통공과, 파이프에 비드를 성형하기 위한 비드성형부가 형성된 홀더;
   상기 본체에 연동되도록 결합되는 것으로, 상기 통공에 구비되어 상기 파이프의 내부에 인입되는 헤드부와, 상기 헤드부 후단에 구비되어 상기 통공에 인입된 파이프의 단부가 가압되는 가압부를 포함하는 펀치;
   상기 홀더와 본체 사이에 구비되어, 상기 홀더에 탄성력을 부여하는 탄성스프링;
   을 포함하여 이루어지되,
   상기 펀치가 상기 파이프의 단부를 펀칭하여 평탄화를 시킨 후, 2차 펀칭을 통해 파이프 단부에 비드를 성형하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 통공의 내경은 상기 펀치의 외경보다 크게 이루어져 상기 파이프가 인입될 수 있는 삽관부를 형성하는 것을 특징으로 하는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 헤드부의 전단에는 직경이 감소되도록 경사진 진입안내부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체와 실린더는 탈착수단에 의해 결합되되,
   상기 탈착수단은
   상기 실린더에 구비되어 탈착돌기가 구비된 제1탈착부재와, 상기 본체 후단에 형성되는 실린더결합부에 구비되어 상기 탈착돌기가 내삽되는 탈착홈이 구비된 제2탈착부재, 상기 탈착돌기와 탈착홈을 고정하기 위하여, 상기 제2탈착부재 외면에 구비되는 고정링과, 상기 탈착홈 양측에서 각각 상기 탈착돌기에 구비되는 결합홀로 인입되는 제1고정마그넷 및 제2고정마그넷을 포함하는 고정부재를 포함하여 이루어져,
   상기 고정링이 상기 제1탈착부재 방향으로 이동하면 상기 제1고정마그넷과 제2고정마그넷이 각각 상기 결합홀에 내삽되어 상기 제1탈착부재와 제2탈착부재를 상호간에 고정하는 것을 특징으로 하는 밴딩 파이프 가공용 펀칭장치.

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