KR102265467B1

KR102265467B1 - 공압 구동식 가스 절단기

Info

Publication number: KR102265467B1
Application number: KR1020210047160A
Authority: KR
Inventors: 최치욱
Original assignee: 엠아이케이티(주)
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2021-06-15

Abstract

내부에 중공부를 갖는 본체; 상기 본체 외측에 설치되어 산소와 가스가 공급되며, 공급된 산소를 저압산소와 고압산소로 분류하여 가스와 함께 배출하는 분배기; 상기 본체 외측에 구비되며, 상기 분배기로부터 저압산소, 고압산소 및 가스를 공급받아 구동되어 대상물을 절단하는 절단부; 상기 본체의 중공부에 설치되며, 상기 분배기로부터 고압산소를 공급받아 회전력을 생성하는 유체모터; 상기 유체모터의 회전력에 의해 상기 본체를 전진 또는 후진시키는 구동부; 및 상기 유체모터의 동작을 제어하는 스위치;를 포함하여 구성되되, 상기 분배기로부터 배출된 고압산소는 상기 유체모터를 지나 리턴되어 절단부로 공급되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

공압 구동식 가스 절단기{PNEUMATICALLY DRIVEN GAS CUTTING MACHINE}

본 발명은 산소절단 작업시, 별도의 전원이 없어도 가스 절단기의 전,후진 작업이 가능한 공압 구동식 가스 절단기에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 산소의 공압을 이용하여 절단 작업을 위한 토치 및 유체모터를 구동시키되, 유체모터의 구동에 따른 절단기의 전,후진 작업이 가능함으로써, 전기공급이 불가능한 작업환경에서도 절단 작업이 가능한 공압 구동식 가스 절단기에 관한 것이다.

일반적으로, 철재로 형성된 물체를 절단하기 위해서는 산소와 가스로 불꽃을 발생시키는 용접장치를 이용하여 물체를 절단시키고 있다.

이러한 가스절단기는 작업자가 직접 토치를 파지한 후 물체를 절단함에 따라, 절단면이 고르지 못하거나 일정한 폭으로 절단시키지 못해 결과물의 질(quality)가 우수하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 토치와 상기 토치가 지지되어 자동으로 절단 작업의 전,후 진행이 이루어지도록 하는 다양한 기술들이 개발되었다.

즉 토치를 지지할 수 있는 지그가 구비된 절단 장치들이 개발되었다.

그러나 종래 절단 장치들은 전기 에너지를 이용하여 모터(motor)를 동작시키는 절단 장치가 주로 활용되었으나, 전기 에너지를 이용하는 절단 장치들은 우기 또는 정전시 절단 작업이 불가능하고, 전기부속 사용에 따른 비용이 증가되는 문제점이 있으며, 나아가, 전기 사용으로 인한 누전 및 감전사고를 근본적으로 예방할 수 없는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-2156810호(2020.09.10)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 산소의 공압을 이용하여 절단 작업을 위한 토치 및 유체모터를 구동시키되, 유체모터의 구동에 따른 절단기의 전,후진 작업이 가능함으로써, 전기를 사용하지 않는 무전원 방식으로 전기공급이 불가능한 작업환경에서도 절단 작업이 가능한 공압 구동식 가스 절단기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 고압산소를 이용하여 유체모터를 동작시키기 때문에, 전기를 동력으로 하는 종래의 절단기에 비해 모터를 포함한 절단기 자체의 수명이 단축되는 것을 지연시켜 장기적인 사용이 가능한 공압 구동식 가스 절단기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 전,후진 작업시 고압산소의 공급량을 조절함으로써, 이동 속도를 용이하게 조절할 수 있는 공압 구동식 가스 절단기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유체모터에 공급된 고압산소가 리턴되어 절단 작업을 위한 토치로 사용됨으로써, 산소 사용에 따른 로스(loss)를 최소화할 수 있는 공압 구동식 가스 절단기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 본체로부터 이격되어 회전축 설정이 가능한 이동방향조절부가 구비됨에 따라, 상기 회전축을 기준으로 본체가 회동되어 곡선형 절단 작업이 용이한 공압 구동식 가스 절단기를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기는 내부에 중공부를 갖는 본체; 본체 외측에 설치되어 산소와 가스가 공급되며, 공급된 산소를 저압산소와 고압산소로 분류하여 가스와 함께 배출하는 분배기; 본체 외측에 구비되며, 분배기로부터 저압산소, 고압산소 및 가스를 공급받아 구동되어 대상물을 절단하는 절단부; 본체의 중공부에 설치되며, 분배기로부터 고압산소를 공급받아 회전력을 생성하는 유체모터; 유체모터의 회전력에 의해 본체를 전진 또는 후진시키는 구동부; 및 유체모터의 동작을 제어하는 스위치;를 포함하여 구성되되, 분배기로부터 배출된 고압산소는 상기 유체모터를 지나 리턴되어 절단부로 공급되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 산소의 공압을 이용하여 절단 작업을 위한 토치 및 유체모터를 구동시키되, 유체모터의 구동에 따른 절단기의 전,후진 작업이 가능함으로써, 전기를 사용하지 않는 무전원 방식으로 전기공급이 불가능한 작업환경에서도 절단 작업이 가능할 뿐만 아니라 우기 또는 정전 시에도 작업이 가능한 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 전기를 사용하지 않으므로, 전기 사용으로 인한 누전 및 감전사고를 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 고압산소를 이용하여 유체모터를 동작시키기 때문에, 전기를 동력으로 하는 종래의 절단기에 비해 모터를 포함한 절단기 자체의 수명이 단축되는 것을 지연시켜 장기적인 사용이 가능한 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 전,후진 작업시 고압산소의 공급량을 조절함으로써, 이동 속도를 용이하게 조절할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 유체모터에 공급된 고압산소가 리턴되어 절단 작업을 위한 토치로 사용됨으로써, 산소 사용에 따른 로스(loss)를 최소화할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 본체로부터 이격되어 회전축 설정이 가능한 이동방향조절부가 구비됨에 따라, 상기 회전축을 기준으로 본체가 회동되어 곡선형 절단 작업이 용이한 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 무게추의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 분배기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 절단부를 나타낸 정면측 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터를 나타낸 배면측 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터를 나타낸 배면측 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 가이드블럭을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 동력블럭을 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 사시도, (b)는 배면측 사시도, (c)는 정면도, (d)는 측면도를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 피스톤을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 플레이트를 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 사시도, (b)는 배면측 사시도, (c)는 배면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 밸브를 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 사시도, (b)는 배면측 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 밸브가 동작되는 예를 나타낸 정면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 방향전환수단을 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 분해 사시도, (b)는 배면측 분해 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 구동부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 구동부의 기어부를 나타낸 사시도이다.
도 18은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 구동부의 기어부가 동작되는 예를 나타낸 정면도로, (a)는 주행 상태, (b)는 비주행 상태를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 가스와 산소의 흐름을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 20은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 이동방향조절부의 축설정부를 나타낸 정면측 분해 사시도이다.
도 21은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 이동방향조절부의 보조휠을 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 방향(예를 들어 "전", "후", "좌", "우", "위", "아래", "상", "하", "횡", "종", "정면", "배면", "일측", "타측", "내측" 및 "외측") 등과 같은 용어들에 관하여 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않으며, 이러한 방향의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 구성간의 설명을 용이하게 하기 위함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기는 산소의 공압을 이용하여 절단 작업을 위한 토치(310) 및 유체모터(400)를 구동시키되, 상기 유체모터(400)의 구동에 따른 절단기의 전,후진 작업이 가능함으로써, 전기공급이 불가능한 작업환경에서도 절단 작업이 가능한 공압 구동식 가스 절단기에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기의 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기는 산소와 가스 공급만으로 절단 및 이동이 가능하도록 하는 무전원 가스 절단기에 관한 것으로, 본체(100), 분배기(200), 절단부(300), 유체모터(400), 구동부(500), 스위치(600), 속도조절부(700) 및 이동방향조절부(800)를 포함하여 구성된다.

본체(100)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 내부에 중공부가 형성된 함체 형태로 이루어지고, 상기 중공부에 의한 내부공간에 후술되는 유체모터(400)가 구비되되, 유체모터(400)로부터 생성된 회전력에 의해 구동부(500)가 동작되도록 함으로써, 전,후진 동작이 가능하도록 한다.

이러한 본체(100)는 배면측 상단에 배면측으로 돌출되어 연장되고, 외측으로 갈수록 하측으로 점점 낮아지는 형태의 파지부(110)가 구비될 수 있다. 이와 같은, 파지부(110)는 작업자가 용이하게 파지할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 무게추의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.

설계조건에 따라, 본체(100)는 측면에 외측으로 돌출된 형태의 무게추(120)가 구비될 수 있다.

무게추(120)는 금속 재질로 이루어져 본체(100)의 무게중심을 확보할 수 있도록 하는 것으로, 상기 본체(100)가 편심되어 측면으로 기울어지는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

바람직하게는, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본체(100)를 기준으로 후술되는 절단부(300)가 우측에 구비되는 경우, 무게추(120)는 좌측에 구비될 수 있다.

즉 무게추(120)와 절단부(300)가 본체(100) 양측에 각각 대향되게 배치되는 것이 바람직하다.

이는, 후술되는 절단부(300)의 토치(310)가 본체(100) 우측으로 이격되어 배치되는데, 이때, 본체(100)가 우측으로 기울어지는 것을 방지하기 위하여 중량물인 무게추(120)를 본체(100)의 좌측에 설치함으로써, 본체(100)의 무게중심을 확보할 수 있도록 하여 측면으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

설계조건에 따라서는, 금속 재질로 이루어진 무게추(120)는 본체(100)와의 거리가 조절되도록 구성될 수 있다.

일 예로, 도 3의 (a)를 참조하여 설명하면, 본체(100)와 무게추(120)는 그 사이에 별도의 연결바에 의해 연결되도록 구성되되, 상기 연결바는 일 예로, 장축 길이방향으로 길이가 가변되는 텔레스코픽 방식으로 이루어질 수 있다.

다른 예로, 도 3의 (b)를 참조하여 설명하면, 무게추(120)가 연결바의 장축 길이방향을 따라 슬라이드 이동 가능하도록 구성되되, 무게추(120)를 관통하여 연결바 외주면을 가압하는 볼트 체결에 의해 슬라이드 이동된 위치에서 무게추(120)가 고정되도록 구성될 수 있다.

이에, 무게추(120)는 본체(100)와 서로 이격되어 구비되되, 이격된 거리의 조절이 가능함으로써, 본체(100)의 무게중심을 용이하게 확보할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 분배기를 나타낸 사시도이다.

분배기(200)는 본체(100) 외측에 설치되어 산소와 가스가 공급되며, 공급된 산소를 저압산소와 고압산소로 분류하여 가스와 함께 배출하는 기능을 수행하는 것으로, 가스공급부(210), 가스배출부(220), 가스조절부(230), 산소공급부(240), 저압산소배출부(250), 저압산소조절부(260), 고압산소배출부(270) 및 고압산소조절부(280)를 포함하여 구성된다.

이러한 분배기(200)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본체(100) 상측에 구비될 수 있으며, 후술되는 절단부(300)와 연결되는 가스배관(221), 저압산소배관(251) 및 고압산소배관(271)을 통해 가스, 저압산소 및 고압산소가 절단부(300)로 직접 공급될 수 있도록 하고, 또한, 후술되는 유체모터(400)와 연결되어 고압산소가 공급될 수 있도록 한다.

가스공급부(210) 및 산소공급부(240)는 외부로부터 각각 가스와 산소가 분배기(200)로 공급되도록 한다.

이러한 가스공급부(210) 및 산소공급부(240)는 별도의 배관이 연결되도록 구성되며, 가스탱크나 산소탱크로부터 산소와 가스가 공급되도록 한다.

가스배출부(220)는 후술되는 절단부(300)와 연결된 가스배관(221)을 통해 가스를 배출시키는 기능을 수행한다.

가스조절부(230)는 밸브의 기능을 수행하는 것으로, 가스공급부(210)를 통해 분배기(200)로 공급된 가스를 가스배관(221)을 이용하여 절단부(300)로 공급하는 과정에서 가스 배출량, 즉 절단부(300)로의 공급량을 조절하는 기능을 수행한다.

즉 가스공급부(210)로 공급된 가스는 가스조절부(230)에 의해 배출량이 조절되어 가스배출부(220)와 절단부(300)를 연결하는 가스배관(221)을 통해 상기 절단부(300)로 공급된다.

저압산소배출부(250)는 후술되는 절단부(300)와 연결된 저압산소배관(251)을 통해 저압산소를 배출시키는 기능을 수행한다.

저압산소조절부(260)는 밸브의 기능을 수행하는 것으로, 산소공급부(240)를 통해 분배기(200)로 공급된 산소 중 변환된 저압산소를 저압산소배관(251)을 이용하여 절단부(300)로 공급하는 과정에서 저압산소 배출량, 즉 절단부(300)로의 공급량을 조절하는 기능을 수행한다.

즉 저압산소배출부(250)로부터 배출되는 저압산소는 저압산소조절부(260)에 의해 배출량이 조절되어 저압산소배관(251)을 통해 절단부(300)로 공급된다.

고압산소배출부(270)는 후술되는 절단부(300)와 연결된 고압산소배관(271)을 통해 고압산소를 배출시키는 기능을 수행한다.

고압산소조절부(280)는 밸브의 기능을 수행하는 것으로, 산소공급부(240)를 통해 분배기(200)로 공급된 산소 중 변환된 고압산소를 고압산소배관(271)을 이용하여 절단부(300)로 공급하는 과정에서 고압산소 배출량, 즉 절단부(300)로의 공급량을 조절하는 기능을 수행한다.

즉 고압산소배출부(270)로부터 배출되는 고압산소는 고압산소조절부(280)에 의해 배출량이 조절되어 고압산소배관(271)을 통해 절단부(300)로 공급된다.

이와 같은 분배기(200)는 가스배관(221), 저압산소배관(251) 및 고압산소배관(271)에 의해 후술되는 절단부(300)와 연결되어 상기 절단부(300)의 토치(310)가 동작되도록 한다.

또한, 유체모터(400)로 고압산소가 공급되도록 함으로써, 유체모터(400)의 동작이 이루어지도록 한다.

이에, 별도의 전기 공급이 없어도 공압 구동식 가스 절단기의 절단 작업과 전,후진 진행이 이루어지도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 절단부를 나타낸 정면측 사시도이다.

절단부(300)는 본체(100) 외측에 구비되며, 분배기(200)로부터 저압산소, 고압산소 및 가스를 공급받아 구동되어 대상물을 절단하는 기능을 수행하는 것으로, 토치(310), 홀더(320), 절단위치조절부(330) 및 절단각도조절부(340)를 포함하여 구성된다.

토치(310)는 후술되는 홀더(320)에 지지되며, 분배기(200)의 가스배관(221)이 연결되는 가스배관연결구(311), 저압산소배관(251)이 연결되는 저압산소연결구(312) 및 고압산소배관(271)이 연결되는 고압산소연결구(313)를 포함하여 구성된다.

홀더(320)는 본체(100) 외측에 구비되며, 토치(310)가 거치되도록 한다.

이러한 홀더(320)는 본체(100)를 기준으로 무게추(120)와 대행되게 설치될 수 있다. 바람직하게는, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 무게추(120)가 본체(100)의 우측에 구비되는 경우, 상기 본체(100)의 우측에 홀더(320)가 구비될 수 있다.

이때, 홀더(320)는 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상,하측이 관통된 별도의 브라켓이 구비되되, 상기 브라켓에 토치(310)가 끼워지도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 상,하측이 관통되도록 브라켓에 형성된 공간을 확장 또는 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있으며, 이에, 홀더(320)에 거치된 토치(310)가 견고하게 고정되도록 한다.

절단위치조절부(330)는 토치(310)가 거치되는 홀더(320)의 위치를 변경하여 토치(310)에 의해 절단 작업이 이루어지는 위치를 특정할 수 있도록 하는 것으로, 가로위치조절부(331), 가로위치조절레버(332), 세로위치조절부(333) 및 세로위치조절레버(334)를 포함하여 구성된다.

가로위치조절부(331)는 본체(100)의 양측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비된다.

가로위치조절레버(332)는 가로위치조절부(331)의 슬라이드 이동을 제어하는 기능을 수행한다.

이때, 가로위치조절부(331)와 가로위치조절레버(332)는 래크-피니언에 의한 기어 방식으로 구성될 수 있다.

즉 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 래크로 이루어진 절단위치조절부(330)는 본체(100)의 양측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되며, 상기 래크에 맞물리는 피니언으로 이루어진 가로위치조절레버(332)를 회전시켜 본체(100)로부터 가로위치조절부(331)가 슬라이드 이동되는 정도를 조절할 수 있다.

세로위치조절부(333)는 가로위치조절부(331)의 끝단에 상,하측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되며, 하측단에는 홀더(320)가 결합된다.

세로위치조절레버(334)는 세로위치조절부(333)부의 슬라이드 이동을 제어하는 기능을 수행한다.

이때, 세로위치조절부(333)와 세로위치조절레버(334)는 래크-피니언에 의한 기어 방식으로 구성될 수 있다.

즉 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 래크로 이루어진 세로위치조절부(333)는 가로위치조절부(331)로부터 상,하측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되며, 상기 래크에 맞물리는 피니언으로 이루어진 세로위치조절레버(334)를 회전시켜 가로위치조절부(331)로부터 세로위치조절부(333)가 슬라이드 이동되는 정도를 조절할 수 있다.

이와 같은 과정으로 절단위치조절부(330)는 가로위치조절레버(332)를 회전시켜 본체(100)와 홀더(320) 사이의 거리를 조절하고, 세로위치조절부(333)를 회전시켜 홀더(320)가 위치하는 높이를 조절함으로써, 절단을 위한 토치(310)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.

절단각도조절부(340)는 세로위치조절레버(334)로부터 홀더(320)를 회전시키는 기능을 수행한다.

이에, 홀더(320)가 향하는 방향, 즉 토치(310)가 향하는 방향을 회전시켜 절단이 이루어지는 각도를 조절할 수 있도록 한다.

이때, 절단각도조절부(340)는 세로위치조절부(333)에 결합되는 하나의 브라켓과 홀더(320)에 결합되는 다른 하나의 브라켓이 서로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 하나의 브라켓과 다른 하나의 브라켓은 탄성에 의해 서로 밀접하게 구비되며, 이때, 접촉하는 면에 외측으로 돌출된 방사 형태의 돌기가 다수 개 형성되어 하나의 브라켓에 형성된 다수 개의 돌기와 다른 하나의 브라켓에 형성된 다수 개의 돌기가 서로 맞물려 회전된 위치가 고정되도록 이루어질 수 있다.

다른 예로, 세로위치조절부(333)의 하측단에 외측으로 돌출된 바가 구성되되, 상기 바가 끼워지는 브라켓이 홀더(320)에 결합되어 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 바를 축으로 하여 홀더(320)의 브라켓은 회전이 가능하도록 구비되되, 바를 감싸는 홀더(320)의 브라켓에 볼트를 체결하여 바의 외주면을 가압함으로써, 바로부터 회전된 홀더(320)의 위치가 고정되도록 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터를 나타낸 배면측 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터를 나타낸 배면측 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터를 나타낸 측면측 단면도이다.

유체모터(400)는 본체(100)의 중공부에 설치되며, 분배기(200)로부터 고압산소를 공급받아 회전력을 생성하는 기능을 수행하는 것으로, 인풋바디(410), 아웃풋바디(420), 가이드블럭(430), 동력블럭(440), 출력샤프트(450), 스핀들기어(460), 플레이트(470), 밸브(480) 및 방향전환수단(490)을 포함하여 구성된다.

이러한 유체모터(400)는 분배기(200)로부터 공급된 고압산소에 의해 회전력을 생성한 후, 리턴되어 절단 작업을 위한 토치(310)로 공급되도록 함으로써, 산소 사용에 따른 로스(loss)를 최소화할 수 있다.

인풋바디(410)는 일측이 개구되고 상기 개구된 일측과 연통된 저장공간(413)이 형성되며, 분배기(200)로부터 배출된 고압산소가 저장공간(413)으로 유입되도록 하는 유입공(411)과 상기 저장공간(413)으로부터 리턴되는 고압산소를 배출시켜 절단부(300)로 공급되도록 하는 배출공(412)이 형성된다.

이러한 인풋바디(410)는 저장공간(413)과 연통되는 일측단에 후술되는 방향전환수단(490)을 구성하는 결합체(493) 및 방향전환레버(494)가 배치되는 방향전환공(414)이 형성된다.

이때, 인풋바디(410)의 형태 및 비율은 출력율 및 사용하는 용도에 따라 다양한 형태 및 비율로 변경 가능한 것으로, 첨부된 도면에 도시된 원형의 형태에 한정되지 않고, 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

아웃풋바디(420)는 인풋바디(410)와 대향하는 위치에 배치되며, 일측이 개구되고 개구된 일측과 연통된 수용공간(422)이 형성되며, 후훌되는 출력샤프트(450)가 관통 삽입되는 출력공(421)이 형성된다.

이때, 아웃풋바디(420)는 인풋바디(410)에 대응하는 형태로 형성되며, 결합용 볼트 및 너트를 통해 인풋바디(410)와 일체로 결합되도록 구성될 수 있다.

나아가, 아웃풋바디(420) 및 인풋바디(410)에는 기밀성을 유지하기 위한 패킹(P)이 결합부위에 하나 이상 배치될 수 있다.

또한, 인풋바디(410)와 아웃풋바디(420)의 재질은 부식의 염려가 적고 열전도성이 낮은 금속을 소재로하여 형성되는 것이 바람직하며, 일 예로, 알루미늄합금으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

도 9는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 가이드블럭을 나타낸 사시도이다.

가이드블럭(430)은 인풋바디(410)와 아웃풋바디(420) 사이에 배치되는 원판형으로 이루어지고 중앙으로부터 일측으로 편심된 위치에 중심축을 갖는 동력궤도(431)가 관통 형성된다.

이러한 가이드블럭(430)은 도 9에 도시된 바와 같이 양면이 편평한 원판 형태로 이루어져 인풋바디(410)와 아웃풋바디(420) 사이에 밀착되며, 결합볼트와 너트를 통해 일체로 결합되고, 가이드블럭(430)과 맞닿는 인풋바디(410)와의 사이 및 아웃풋바디(420)와의 사이에 틈새가 형성되는 것을 방지하기 위한 패킹(P)이 하나 이상 배치되어 저장공간(413)과 수용공간(422)에서 이동하는 고압산소가 외부로 유출되는 것을 차단한다.

동력궤도(431)는 도 9를 참조하여 설명하면, 가이드블럭(430)의 중심에서부터 일측으로 편심된 위치에 중심축을 갖도록 형성된 것으로, 후술되는 동력블럭(440)에 배치된 피스톤(443)이 상기 동력궤도(431)를 따라 이동한다.

이때, 동력궤도(431)가 가이드블럭(430)의 중심에서 편심되게 형성되어 상기 동력블럭(440)에 형성된 동력룸(442a)에서 출입하는 피스톤(443)의 이동거리가 조절됨으로써, 동력블럭(440)의 원활한 회전이 이루어진다.

도 10은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 동력블럭을 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 사시도, (b)는 배면측 사시도, (c)는 정면도, (d)는 측면도를 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 피스톤을 나타낸 사시도이다.

동력블럭(440)은 인풋바디(410)와 아웃풋바디(420)의 결합에 의해 형성된 공간에 배치되며, 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소의 이동 압력과 배출공(412)을 통해 배출되는 리턴된 고압산소의 이동 압력에 의해 동작하면서 동력궤도(431)를 따라 이동하는 다수 개의 피스톤(443)이 배치된다.

이러한 동력블럭(440)은 원판(441), 몸체(442), 피스톤(443), 진입공(444), 슬릿(445) 및 동력전달체(446)를 포함하여 구성된다.

이를 도 10을 참조하여 상세히 설명하면, 동력블럭(440)은 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 원판(441), 한 쌍의 원판(441) 사이에 구비되며 방사상으로 다수 개의 동력룸(442a)이 형성된 몸체(442), 상기 동력룸(442a)에 이동 가능하게 배치되는 피스톤(443), 한 쌍의 원판(441) 중 어느 하나에 형성되어 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소가 진입하는 진입공(444), 상기 진입공(444)이 형성된 원판(441)에 형성되어 동력룸(442a)에 배치되는 피스톤(443)의 이동 방향을 안내하는 슬릿(445) 및 한 쌍의 원판(441) 중 다른 하나에 구비되며 외주면에 후술되는 스핀들기어(460)와 맞물리는 동력 전달용 나선이 형성된 동력전달체(446)를 포함하여 구성된다.

원판(441)은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 서로 다른 직경을 가지도록 형성될 수 있고, 다른 실시예로, 한 쌍의 원판(441)이 동일한 직경으로 형성될 수 있다.

이때, 한 쌍의 원판(441)이 동일한 직경으로 형성되는 경우, 후술되는 슬릿(445)이 한 쌍의 원판(441)에서 서로 대응하는 위치에 각각 형성된다.

몸체(442)는 한 쌍의 원판(441) 사이에 배치되며, 다수 개의 동력룸(442a)이 방사상으로 형성된다.

여기에서, 동력룸(442a)은 몸체(442)의 외주면에서 내측으로 요입된 형태로 이루어지고, 내측 말단부를 향할수록 점진적으로 좁아지는 직경을 가지도록 형성되며, 그 단부에 유입공(411)으로부터 유입된 고압산소가 이동하여 동력룸(442a)에 배치된 피스톤(443)을 이동시키도록 유체 압력을 제공하는 제어공(442b)이 형성된다..

피스톤(443)은 몸체(442)의 동력룸(442a)에 이동 가능하게 배치되는 것으로, 동력룸(442a)에 형성된 제어공(442b)으로부터 제공되는 고압산소의 이동 압력에 의해 동력룸(442a)에서 출입한다.

이러한 피스톤(443)의 구성을 도 11을 참조하여 상세히 설명하면, 상기 피스톤(443)은 원통형으로 이루어진 상부체(443a), 상기 상부체(443a)의 말단부에서 연장 형성되되 하방을 향할수록 좁아지는 직경을 가지도록 형성된 하부체(443b), 상기 하부체(443b)의 하단에 형성되되 유입공(411)을 통해 유입어 제어공(442b)을 통해 전달된 고압산소의 이동 압력이 맞닿는 가압면(443c), 상부체(443a)와 하부체(443b)에 사이에 배치되는 기밀 유지용 실링(443d), 상부체(443a)의 외면에 구비되어 동력블럭(440)의 슬릿(445)에 이동 가능하게 삽입되는 안내돌기(443e) 및 상부체(443a)의 상단부에 구비되어 상기 동력궤도(431)에 맞닿는 구름롤러(443f)를 포함하여 구성된다.

상부체(443a)는 길이 방향으로 연장된 원통형으로 이루어지는데, 이러한 상부체는 동력룸(442a)의 형태에 상응하는 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 상부체(443a)의 상단부는 상기 동력궤도(431)의 곡률에 상응하는 곡선을 가지도록 형성되어 피스톤(443)이 동력궤도(431)를 따라 이동하는 과정에서 피스톤(443)의 상단부가 동력궤도(431)와 맞닿는 것을 방지한다.

하부체(443b)는 상부체(443a)의 말단부에서 연장 형성되며, 하방을 향할수록 좁아지는 직경을 가지고, 하단에 동력룸(442a)에 형성된 제어공(442b)과 상응하는 크기를 갖는 가압면(443c)이 형성되어 제어공(442b)을 통해 전달되는 고압산소의 이동 압력이 상기 가압면(443c)에 집중될 수 있도록 한다.

즉 제어공(442b)을 통해 전달되는 고압산소의 이동 압력이 넓은 범위로 전달되는 경우, 압력의 집중도가 낮아지기 때문에 피스톤(443)의 동작 반응도가 낮아지고 이는 동력을 형성하는 효율도 낮아지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기는 하부체(443b)의 하단에 가압면(443c)이 형성됨으로써, 제어공(442b)을 통해 전달되는 고압산소의 이동 압력이 집중될 수 있도록 하여 피스톤(443)의 동작 반응도를 향상시킬 수 있다.

한편, 제어공(442b)은 각각의 동력룸(442a)에 형성되되, 모든 제어공(442b)이 하나의 통로(442c)에 의해 연통되도록 구성되고, 통로(442c)의 단부는 후술되는 진입공(444)과 연통되도록 형성될 수 있다.

이때, 상부체(443a)와 하부체(443b)는 하나의 몸체로 이루어지는 것이 바람직하나 각각이 서로 다른 분체로 이루어져 이들을 상호 결합하는 형태로 이루어질 수 있다.

실링(443d)은 상부체(443a)와 하부체(443b) 사이에 배치되어 상기 하부체(443b)로 전달되는 고압산소의 이동 압력이 동력룸(442a)을 통해 외부로 배출되는 것을 차단하는 기능을 수행한다.

이러한 실링(443d)의 위치 및 개수는 상부체(443a)와 하부체(443b)의 길이, 직경에 따라 변경 가능한 것으로 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

안내돌기(443e)는 상부체(443a)의 외주면에서 외측으로 돌출 형성된 것으로, 한 쌍의 원판(441) 중 어느 하나에 형성된 슬릿(445)에 이동 가능하게 삽입되어 상부체(443a)의 이동 방향을 안내한다.

구름롤러(443f)는 상부체(443a)의 상단면에 구름운동이 가능하게 배치된 것으로, 일부가 상부체(443a)의 상단면에서 외측으로 노출되도록 배치된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 피스톤(443)은 동력룸(442a)에 형성된 제어공(442b)을 통해 전달되는 고압산소의 이동 압력에 의해 동력룸(442a)에서 출입하도록 배치되고, 상단부에 구비된 구름롤러(443f)가 동력궤도(431)를 따라 이동한다.

즉 피스톤(443)의 출입에 의해 발생하는 이동력에 의해 동력궤도(431)를 따라 이동함으로써, 결과적으로 회전력을 생성하여 후술되는 동력전달체(446)가 회전되도록 한다.

진입공(444)은 한 쌍의 원판(441) 중 어느 하나에 구비되어 인풋바디(410)에 구비된 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소가 진입하도록 하고, 다수 개의 동력룸(442a)에 형성된 제어공(442b)과 각각 연통된다.

이러한 진입공(444)은 원판(441)의 중심축에서 다수 개가 방사상으로 형성되며, 각각의 진입공(444)이 제어공(442b)과 일대일로 대응하도록 이루어진다.

다수 개의 진입공(444) 중 일부는 후술되는 밸브(480)에 형성된 입구(483)와 연통되어 유입된 고압산소가 진입하도록 하고, 다수 개의 진입공(444) 중 나머지 일부는 밸브(480)에 형성된 출구(484)와 연통된다.

이에, 다수 개의 진입공(444) 중 입구(483)와 연통된 일부는 유입된 고압산소에 의한 이동 압력이 전달되면서 동력룸(442a)에 배치된 피스톤(443)을 동력룸의 외측으로 밀어내고, 다수 개의 진입공(444) 중 출구(484)와 연통된 나머지 일부는동력블럭(440)에 형성된 통로(442c)를 통해 유체 압력이 이동하면서 동력룸(442a)에 배치된 피스톤(443)을 동력룸(442a)측으로 당기게 된다.

슬릿(445)은 동력블럭(440)을 구성하는 한 쌍의 원판(441) 중 어느 하나에 형성되어 동력룸(442a)에 이동 가능하게 배치되는 피스톤(443)의 이동 방향을 안내하는 기능을 수행한다.

이러한 슬릿(445)은 한 쌍의 원판(441)에 따라 한 쌍 중 어느 하나 또는 둘 모두에 형성될 수 있는 것으로, 각각의 슬릿(445)은 몸체(442)에 형성된 동력룸(442a)측에 형성되어 동력룸(442a)에 배치되어 이동하는 피스톤(443)의 이동 방향을 안내한다.

동력전달체(446)는 한 쌍의 원판(441) 중 다른 하나에 배치되어 후술되는 스핀들기어(460)와 맞물리는 회전력전달용 나선이 외주면에 형성된다.

이러한 동력전달체(446)는 한 쌍의 원판(441) 중 진입공(444)이 형성되지 않은 다른 하나의 원판(441)에 구비되되, 길이 방향으로 연장 형성된 원형의 봉 형태로 이루어지고, 외주면에 스핀들기어(460)와 맞물리는 회전력전달용 나선이 형성되어 동력블럭(440)의 회전력을 스핀들기어(460)로 전달하여 스핀들기어(460)가 회전되도록 한다.

출력샤프트(450)는 동력블럭(440)에 결합되고, 스핀들기어(460)에 맞물려 스핀들기어(460)로부터 동력을 전달 받아 회전하면서 동력블럭(440)에서 형성된 회전력을 외부로 출력하는 기능을 수행한다.

이러한 출력샤프트(450)는 도 8을 참조하여 설명하면, 동력블럭(440)을 구성하는 동력전달체(446)의 일단이 회전 가능하게 결합되는 지지부(451), 스핀들기어(460)와 맞물려 동력을 전달 받는 동력전달부(452) 및 동력전달부(452)로부터 길이 방향으로 연장 형성되어 아웃풋바디(420)의 외측으로 노출되는 출력부(453)를 포함하여 구성된다.

이에, 출력샤프트(450)는 동력블럭(440)으로부터 직접적으로 동력을 전달 받지 않고, 기어 맞물림에 의해 회전력을 공유하는 스핀들기어(460)를 통해 동력을 전달 받아 회전된다.

지지부(451)는 출력샤프트(450)의 일측에 요입 형성되며, 동력전달체(446)를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 배치된다.

동력전달부(452)는 원판형으로 이루어지고, 외주면이 스핀들기어(460)와 맞물려 스핀들기어(460)로부터 회전력을 전달 받는다.

출력부(453)는 동력전달부(452)로부터 외측으로 연장된 형태로 이루어지고, 아웃풋바디(420)에 형성된 출력공(421)에 관통 삽입되어 일측단이 아웃풋바디(420)의 외측으로 노출된다.

이때, 출력부(453)를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 더 배치되어 출력샤프트(450)의 회전을 지지하며, 여기에서 베어링은 출력부(453)의 길이 방향을 따라 다수 개가 이격된 위치에 배치될 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 출력샤프트(450)는 후술되는 스핀들기어(460)로부터 회전력을 전달 받아 회전이 이루어지고, 아웃풋바디(420)의 외측으로 노출된 출력부(453)가 후술되는 구동부(500)에 회전력을 인가함으로써, 상기 구동부(500)의 동작이 이루어지도록 한다.

스핀들기어(460)는 아웃풋바디(420)의 수용공간(422)에 배치되며, 길이 방향 양단 중 일단은 아웃풋바디(420)의 일단에 회전 가능하게 지지되고, 타단은 수용공간(422)에 배치되는 플레이트(470)에 회전 가능 하게 지지된다.

이러한 스핀들기어(460)는 외주면에 상호 이격된 위치에 다수 개의 회전력전달용 나선이 형성되며, 어느 하나의 회전력전달용 나선은 동력블럭(440)에 구비된 동력전달체(446)에 맞물려 회전력을 전달 받고, 다른 하나의 회전력전달용 나선은 출력샤프트(450)에 맞물려 동력을 전달하여 출력샤프트(450)를 회전시킨다.

이에, 출력샤프트(450)는 동력블럭(440)으로부터 직접 동력을 전달 받지 않고, 기어 맞물림에 의해 회전력이 전달되도록 하는 스핀들기어(460)를 통해 회전력을 공유함으로써, 고속으로 회전하는 동력블럭(440)에서 발생하는 진동, 충격이 출력샤프트(450)로 직접 전달되는 것을 최소화하여 출력측, 즉 출력샤프트(450)와 연결되는 구동부(500)로 진동과 충격이 전달되지 않도록 하여 구성간의 견고한 결합력을 유지하고, 진동과 충역에 의해 결합이 해제되는 것을 방지한다.

도 12는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 플레이트를 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 사시도, (b)는 배면측 사시도, (c)는 배면도이다.

플레이트(470)는 도 3 및 도 12를 참조하여 설명하면, 인풋바디(410)에 형성된 저장공간(413)과 아웃풋바디(420)에 형성된 수용공간(422) 사이에 배치되어 양 공간 사이를 차단하고, 상술한 스핀들기어(460)의 일측단이 회전 가능하게 지지되며, 동력전달체(446)가 관통 삽입하는 관통공(471)이 형성된다.

이를 위해 상기 플레이트(470)의 일면에는 스핀들기어(460)의 일측단이 회전 가능하게 지지되도록 베어링이 배치되는 제1지지홈(472), 플레이트(470)의 타면에는 동력블럭(440)의 일단이 회전 가능하게 결합하는 베어링이 배치되는 제2지지홈(473)이 형성된다.

여기에서, 제2지지홈(473)의 중앙에는 동력전달체(446)가 관통 삽입되는 관통공(471)이 형성되는 것으로, 플레이트(470)의 타면에서 내측으로 요입된 단턱 형태로 이루어진다.

한편, 플레이트(470)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 수용공간(422)의 테두리에 밀착하는 호형의 선단부(474), 상기 선단부(474)의 양끝단에서 연장 형성되되 상호 근접하도록 연장 형성된 측부(475) 및 상기 측부(475)를 연결하며, 수용공간(422)의 테두리에 밀착하는 말단부(476)를 포함하여 구성된다.

이러한 플레이트(470)는 아웃풋바디(420)의 수용공간(422)의 일부를 차단하도록 배치된다.

이때, 플레이트(470)에서 측부(475)를 사선으로 형성하여 수용공간(422)이 인풋바디(410)의 저장공간(413)과 연통되도록 함으로써, 인풋바디(410)와 아웃풋바디(420)의 공간 일부를 연통시켜 공기의 순환이 이루어지도록 하고, 이를 통해 동작 중 상승하는 온도를 공기의 순환에 의해 일부 낮추는 효과를 기대할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 밸브를 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 사시도, (b)는 배면측 사시도이며, 도 14는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 밸브가 동작되는 예를 나타낸 정면도이다.

밸브(480)는 인풋바디(410)의 저장공간(413)에 배치되어 유입공(411)과 배출공(412)을 통해 유입 또는 배출되는 고압산소의 흐름을 제어하는 것으로, 이러한 밸브(480)는 후술되는 방향전환수단(490)에 의해 방향이 전환되면서 유입공(411)을 통해 유입되는 고압산소의 이동 방향을 전환하여 동력블럭(440)의 회전 방향을 전환한다.

이러한 밸브(480)는 도 13에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 연장된 원통형으로 이루어지되, 길이 방향 일측면에 형성된 결합홈(481), 길이 방향 타면에는 격벽(482a)에 의해 구획되어 유체가 이동하는 한 쌍의 유체이동공(482), 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소를 한 쌍의 유체이동공(482) 중 어느 하나로 전달하기 위하여 일측면으로부터 유체이동공(482)까지 연통 형성된 입구(483), 한 쌍의 유체이동공(482) 중 다른 하나로 연통되어 유체이동공(482)을 통해 전달된 고압산소가 배출되는 출구(484)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 밸브(480)의 동작 과정으로 도 14를 참조하여 설명하면, 먼저, 인풋바디(410)에 형성된 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소는 입구(483)를 통해 이송된 후, 입구(483)와 연통된 유체이동공(482)를 통해 동력블럭(440)의 진입공(444) 중 일부로 전달되어 동력블럭(440)을 회전시킨다.

다음으로, 동력블럭(440)을 순환한 고압산소는 진입공(444) 중 다른 일부를 통해 배출되고, 연결된 밸브(480)의 출구(484)를 이동한 후, 인풋바디(410)의 배출공(412)을 통해 배출되어 절단부(300)로 이송된다.

이때, 밸브(480)의 입구(483)와 연통된 유체이동공(482)의 위치는 고정된 위치이기 때문에 동일한 위치로 고압산소의 이동 압력을 전달함으로써, 동력블럭(440)을 회전시킨다.

한편, 후술되는 방향전환수단(490)을 조작하여 밸브(480)의 위치가 조절됨에 따라, 동력블럭(440)에서 생성되는 회전력의 방향을 전환하는 과정은 방향전환수단(490)을 통해 밸브(480)의 위치를 조절함으로써, 입구(483)와 연통된 유체이동공(482)의 위치를 변위하면 동력블럭(440)으로 전달되는 고압산소의 이동 압력의 위치가 바뀌기 때문에 동력블럭(440)이 회전하는 방향을 조절할 수 있다.

즉 도 14의 (a)와 (b)는 동력블럭(440)을 서로 다른 방향으로 회전하는 것을 도시한 도면으로서, 밸브(480)의 입구(483)와 연통된 유체이동공(482)의 위치가 서로 대향하는 방향에 위치하는 것을 확인할 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 유체모터의 방향전환수단을 나타낸 도면으로, (a)는 정면측 분해 사시도, (b)는 배면측 분해 사시도이다.

방향전환수단(490)은 밸브(480)의 위치를 제어하여 동력블럭(440)의 회전 방향을 조절하는 기능을 수행하는 것으로, 도 7, 도 8 및 도 15를 참조하여 설명하면, 길이 방향으로 연장 형성되며, 일단이 밸브(480)와 이격된 위치에 배치된 변위구(491), 상기 변위구(491)의 일단에 형성되며, 밸브(480)에 결합하는 한 쌍의 결합돌기(492), 상기 변위구(491)의 내측에 끼워지고, 후술되는 스프링(495)에 의해 밸브(480)로부터 멀어지는 방향으로 탄성 지지되는 결합체(493), 상기 변위구(491)의 타단에 끼움 결합되는 캡(496), 상기 캡(496)에 관통 삽입되며, 말단부가 상기 변위구(491)에 맞닿아 이를 가압 고정하고, 일부가 외부로 노출되어 사용자가 파지하는 방향전환레버(494)를 포함하여 구성된다.

변위구(491)는 밸브(480)의 일측에 배치되고, 밸브(480)의 일면에 형성된 결합홈(481)에 끼움 결합되는 결합돌기(492)가 형성되되, 상기 결합돌기(492)는 고압산소의 이동을 방해하지 않도록 상호 이격된 위치에서 한 쌍이 마주보도록 배치되어 한 쌍의 결합돌기(492) 사이의 공간을 통해 고압산소가 이동하도록 한다.

결합체(493)는 변위구(491)의 내측에 끼워지며, 일단은 결합체(493)의 단부에 맞닿고, 타단은 밸브(480)에 맞닿아 결합체(493)를 밸브(480)로부터 멀어지는 방향으로 탄성 지지하는 스프링(495)에 의해 지지된다.

상기와 같이 배치된 결합체(493)는 변위구(491)에 끼워진 상태에서 사용자의 조절에 따라 스프링(495)을 압축하거나 해제하는 방향으로 이동하면서 상기 변위구(491)의 위치를 밸브(480)에 밀착시키거나 이격시키는 것으로, 변위구(491)의 위치를 고정하거나 변위구(491)의 위치를 변경할 때 사용자가 드라이버와 같은 공구를 이용하여 결합체(493)를 조이거나 풀어주어 위치를 변위시킨다.

캡(496)은 변위구(491)의 타단에 결합되며, 드라이버와 같은 공구의 일부가 출입 가능한 구멍이 형성되고, 방향전환레버(494)가 삽입되는 관통공이 형성된다.

방향전환레버(494)는 길이 방향으로 연장 형성되어 일단이 외부로 노출되어 사용자가 이를 파지하고, 타단은 결합체(493)의 표면에 맞닿아 이를 가압하도록 배치된다.

이와 같은 구성에 따라, 유체모터(400)는 방향전환수단(490)의 방향전환레버(494)를 조작함으로써, 동력블럭(440)의 회전 방향을 용이하게 변경할 수 있다.

즉 유체모터(400)로부터 생성된 회전력이 구동부(500)로 전달되는 과정에서 방향전환레버(494)의 조작에 의해 서로 반대의 회전력을 선택적으로 전달함으로써, 구동부(500)의 진행 방향을 변경하여 공압 구동식 가스 절단기가 전진 또는 후진되도록 한다.

도 16은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 구동부를 나타낸 분해 사시도이다.

구동부(500)는 유체모터(400)의 회전력에 의해 본체(100)를 전진 또는 후진시키는 기능을 수행하는 것으로, 휠축(510), 웜휠(520), 클러치기어(530), 탄성부재(540) 및 구동휠(550)을 포함하여 구성된다.

휠축(510)은 본체(100)의 전면측에 회전 가능하도록 구비된다.

이때, 휠축(510)은 도 16에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 전면측 하단에 양측으로 관통된 홀이 형성되고, 상기 홀에 회전 가능하도록 삽입되어 구성될 수 있다.

바람직하게는, 휠축(510)의 양 끝단은 본체(100)의 양측 각각으로 돌출되되, 상기 휠축(510)의 돌출된 부분에 후술되는 구동휠(550)이 결합되어 구성될 수 있다.

웜휠(520)은 휠축(510)에 회전 가능하도록 결합되며, 출력샤프트(450)와 맞물려 전달되는 회전력에 의해 회전된다.

즉 웜휠(520)은 유체모터(400)의 출력샤프트(450)와 웜 기어 맞물림에 의해 회전력을 공유함으로써, 유체모터(400) 동작시 생성된 회전력을 인가받아 웜휠(520)이 회전되도록 한다.

이때, 웜휠(520)이 휘전되는 방향은 유체모터(400)의 방향전환수단(490)을 조작하여 변경이 가능하며, 이에, 본체(100)가 전진 또는 후진되도록 한다.

클러치기어(530)는 휠축(510)의 장축 길이방향을 따라 슬라이드 이동되도록 구비되며, 일측은 외측으로 돌출된 걸림턱(531)이 형성되고, 타측은 상기 웜휠(520)의 일측면에 기어접촉되어 함께 회전된다.

이때, 클러치기어(530)는 휠축(510)과 회전력을 공유할 수 있도록 상기 휠축(510)의 외주면은 휠축(510)의 장축 길이방향으로 길게 형성된 홈이 내측으로 파여지도록 형성되고, 클러치기어(530)의 양측을 관통하는 내주면은 상기 휠축(510)에 형성된 홈에 대응되는 홈이 내측으로 파여진 형태로 형성될 수 있다.

이에, 휠축(510)의 외주면에 형성된 홈에 끼움바가 끼워지면, 휠축(510) 외측으로 돌출된 끼움바 일부분이 클러치기어(530)의 내주면에 형성된 홈에 끼워져 상기 클러치기어(530)는 휠축(510)으로부터 장축 길이방향으로 슬라이드 이동이 가능하고, 회전력을 공유하여 휠축(510)과 클러치기어(530)가 함께 회전되도록 한다.

또한, 웜휠(520)의 일측면과 클러치기어(530)의 타측면은 각각 외측으로 돌출된 방사 형태의 돌기가 다수 개 형성될 수 있다.

이에, 웜휠(520)과 클러치기어(530)가 밀착되면, 상기 웜휠(520)의 타측면에 형성된 다수 개의 돌기와 클러치기어(530)의 일측면에 형성된 다수 개의 돌기가 서로 맞물려 회전력을 공유할 수 있도록 한다.

즉 유체모터(400) 동작시, 회전하는 출력샤프트(450)와 맞물리도록 구비된 웜휠(520)이 회전되면, 상기 웜휠(520)가 기어접촉되어 구비된 클러치기어(530)가 회전됨으로써, 결과적으로 휠축(510)이 회전되도록 한다.

탄성부재(540)는 클러치기어(530)의 일측에 구비되어 상기 클러치기어(530)를 타측으로 탄성지지하는 기능을 수행한다.

이는, 탄성부재(540)가 클러치기어(530)를 타측으로 탄성지지함으로써, 클러치기어(530)의 타측에 구비된 웜휠(520)과 상기 클러치기어(530)의 맞물린 상태가 유지되도록 한다.

즉 유체모터(400) 동작시 생성된 회전력을 인가받아 웜휠(520)과 클러치기어(530) 및 휠축(510)이 함께 회전되도록 함으로써, 본체(100)가 전진 또는 후진되도록 한다.

구동휠(550)은 본체(100)의 외측에 구비되되, 휠축(510)의 양측단에 각각 결합되며, 지면에 접촉되어 구름운등을 한다.

즉 휠축(510)에 결합된 구동휠(550)의 회전에 의해 본체(100)가 전진 또는 후진되도록 한다.

도 17은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 구동부의 기어부를 나타낸 사시도이고, 도 18은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 구동부의 기어부가 동작되는 예를 나타낸 정면도로, (a)는 주행 상태, (b)는 비주행 상태를 나타낸 도면이다.

설계조건에 따라, 웜휠(520)과 클러치기어(530)가 선택적으로 기어접촉 또는 분리되도록 조절하는 기어부(560)가 구비될 수 있다.

기어부(560)는 사용자 조작에 의해 윔휠(520)과 클러치기어(530)가 선택적으로 기어접촉 또는 분리되도록 함으로써, 유체모터(400) 동작시 생성된 회전력을 공유할 수 있도록 하거나 또는 단절하여 본체(100)가 자유롭게 이동이 가능한 상태가 되도록 한다.

예를 들어, 사용자가 기어부(560)를 조작하여 웜휠(520)과 클러치기어(530)가 분리되도록 하면, 유체모터(400) 동작시 생성된 회전력을 단절되어 유체모터(400)의 출력샤프트(450)와 맞물린 구동부(500)의 웜휠(520)만 회전이 이루어지고 휠축(510)은 자유 회전이 가능한 상태가 되도록 한다.

이러한 기어부(560)는 걸림구(561), 회전바(562), 클러치레버(563) 및 누름바(564)를 포함하여 구성된다.

걸림구(561)는 도 17을 참조하여 설명하면, 클러치기어(530)의 외주면 일부분을 감싸도록 구비된다.

이때, 걸림구(561)는 후술되는 회전바(562)를 축으로 하여 회전이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 걸림구(561)가 회전됨에 따라, 클러치기어(530)에 형성된 걸림턱(531)에 걸림된다.

즉 걸림구(561)가 회전되어 걸림턱(531)에 걸림된 상태에서 상기 걸림구(561)의 회전이 지속되면, 상기 걸림턱(531)을 일측으로 밀어내어 결과적으로 클러치기어(530)를 일측으로 슬라이드 이동시킨다.

이때, 클러치기어(530)가 일측으로 슬라이드 이동되면, 웜휠(520)과 분리되고, 기어접촉에 의한 맞물림 상태가 해제되어 회전력을 공유할 수 없도록 한다.

회전바(562)는 도 17을 참조하여 설명하면, 상기 걸림구(561)의 배면측에 회전 가능하도록 연장된 형태로 구비되며, 배면측 끝단 일부분이 외측으로 편심되어 형성된다.

이때, 외측으로 편심되어 형성된 끝단 일부분은 후술되는 누름바(564)가 하측으로 누르는 동작을 통해 회전바(562)를 회전시키게 되고, 상기 회전바(562)의 정면측에 결합된 걸림구(561)가 함께 회전되도록 한다.

클러치레버(563)는 본체(100) 외측으로 노출되며, 회동축을 축으로 하여 회동 가능하도록 구비된다.

누름바(564)는 도 17을 참조하여 설명하면, 일단이 클러치레버(563)에 결합되고, 타단은 회전바(562)에 인접하도록 구비된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 기어부(560)는 클러치레버(563)의 노출된 부분을 상측으로 당기면, 회동축을 기준으로 회동되어 누름바(564)를 하측으로 이동시키고, 하측으로 이동되는 누름바(564)는 회전바(562)의 끝단 일부분을 눌러 회전바(562)가 회전되도록 한다.

이때, 도 18에 도시된 바와 같이, 회전바(562)에 결합된 걸림구(561)가 함께 회전되면서 걸림턱(531)에 걸림된 채 클러치기어(530)를 일측으로 슬라이드 이동시켜 웜휠(520)과 클러치기어(530)가 서로 분리되도록 한다.

설계조건에 따라, 도면에 도시하지 않았으나, 클러치레버(563)를 상측으로 당긴 후, 상기 클러치레버(563)가 하측으로 회동되어 원래의 위치로 복귀될 수 있도록 별도의 탄성부재가 구비될 수 있음은 물론이다.

도 19는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 가스와 산소의 흐름을 개략적으로 나타낸 개략도이다.

도 19는 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 분배기(200)와 절단부(300) 및 유체모터(400)를 이동하는 산소와 가스의 흐름을 도시한 개략도로, 스위치(600) 및 속도조절부(700)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 도 19를 참조하여 각 구성들 간의 연결관계를 간략하게 설명하면, 분배기(200)에 구성된 산소공급부(240)와 가스공급부(210)를 통해 산소와 가스가 공급되도록 한다.

이러한 가스공급부(210)로부터 공급된 가스는 가스배출부(220)로 배출되어 절단부(300)와 연결된 가스배관(221)을 통해 토치(310)에 구성된 가스배관연결구(311)로 공급된다.

또한, 산소공급부(240)로부터 공급된 산소는 저압산소와 고압산소로 분류되고, 분류된 저압산소는 저압산소배출부(250)로 배출되어 절단부(300)와 연결된 저압산소배관(251)을 통해 토치(310)에 구성된 저압산소연결구(312)로 공급된다.

또한, 분류된 고압산소는 고압산소배출부(270)로 배출되어 절단부(300)와 연결된 고압산소배관(271)을 통해 토치(310)에 구성된 고압산소연결구(313)로 공급되거나 유체모터(400)의 유입구(483)을 통해 상기 유체모터(400)로 공급된다.

이때, 도 19에 도시된 바와 같이, 고압산소배관(271)의 동작을 제어하는 스위치(600)가 구비될 수 있다.

스위치(600)는 본체(100) 외측에 구비되며, 고압산소배관(271)을 개폐시키는 기능을 수행한다.

즉 스위치(600)의 조작에 따라 고압산소배출부(270)로부터 배출된 고압가스가 선택적으로 고압산소배관(271)을 통해 이송되도록 하거나 또는 이송을 차단함으로써, 유체모터(400)의 동작을 제어한다.

부연하면, 고압산소배관(271)과 연결된 스위치(600)는 고압산소의 이동을 제어하고, 고압산소배관(271)과 연결된 고압산소조절부(280)는 고압산소의 이동량(배출량)을 조절하는 기능을 수행한다.

나아가, 분배기(200)의 고압산소배출부(270)와 절단부(300)의 고압산소연결구(313)를 연결하는 고압산소배관(271)에는 체크밸브(480)가 구비될 수 있다. 이러한 체크밸브는 도 19를 참조하여 설명하면, 분배기(200)로부터 유체모터(400)로 공급된 고압산소가 상기 유체모터(400)를 동작시킨 후 배출되어 절단부(300)로 이송되는 과정에서 체크밸브에 의해 이동방향을 제어함에 따라, 분배기(200) 측으로 역류하여 이송되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 분배기(200)로부터 배출된 고압산소가 유체모터(400)로 공급되는 과정에서 상기 고압산소의 공급량을 조절하기 위한 속도조절부(700)가 구비될 수 있다.

속도조절부(700)는 도 19를 참조하여 설명하면, 유체모터(400)로 공급되는 고압산소의 흐름을 제어하는 것으로, 속도조절밸브(710) 및 속도조절다이얼(720)을 포함하여 구성된다.

속도조절밸브(710)는 유체모터(400)로 공급되는 고압산소의 공급량을 조절하는 기능을 수행한다.

속도조절다이얼(720)은 본체(100) 외측에 구비되며, 속도조절밸브(710)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.

이러한 구성에 따라, 사용자가 본체(100) 외부에서 속도조절다이얼(720)을 조작하면, 속도조절밸브(710)는 유체모터(400)로 공급되는 고압산소의 공급량을 조절함으로써, 유체모터(400)의 동작 세기를 조절할 수 있도록 한다.

예를 들어, 속도조절다이얼(720)을 조작하여 속도조절밸브(710)를 크게 조절하면, 많은 양의 고압가스가 유체모터(400)로 공급되어 회전력의 생산성을 향상시키고, 이에, 구동부(500)의 속도를 높일 수 있다. 즉 빠른 속도로 본체(100)가 전진 또는 후진되도록 한다.

반대로, 속도조절다이얼(720)을 조작하여 속도조절밸브(710)를 작게 조절하면, 적은 양의 고압가스가 유체모터(400)로 공급되어 회전력의 생산성이 상대적으로 낮아지므로, 이에, 구동부(500)의 속도가 저하된다. 즉 느린 속도로 본체(100)가 전진 또는 후진되도록 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 속도조절부(700)는 사용자 조작에 의해 본체(100)가 전진 또는 후진하는 속도를 조절할 수 있으므로, 절단 대상의 두께가 두꺼운 경우, 본체(100)의 진행 속도를 낮추어 완전한 절단이 이루어지도록 하고, 반대로, 절단 대상의 두께가 상대적으로 얇은 경우, 본체(100)의 진행 속도를 증가시켜 완전한 절단 뿐만 아니라 절단 대상과 토치(310)로부터 배출되는 불꽃과의 접촉시간을 단축시켜 상기 절단 부위가 타는 현상을 미연에 방지할 수 있다.

도 20은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 이동방향조절부의 축설정부를 나타낸 정면측 분해 사시도이며, 도 21은 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기에서 이동방향조절부의 보조휠을 나타낸 분해 사시도이다.

설계조건에 따라, 본체(100)가 전진 또는 후진하는 과정에서 상기 본체(100)가 회동되어 곡선형 절단 작업이 이루어지도록 하는 이동방향조절부(800)가 구비될 수 있다.

이러한 이동방향조절부(800)는 본체(100) 외측에 구비되며, 설정된 회전축을 기준으로 본체(100)가 회동하면서 전진 또는 후진되도록 하는 것으로, 축설정부(810) 및 보조휠(820)을 포함하여 구성된다.

축설정부(810)는 지면에 고정되어 회전축을 설정하는 기능을 수행하는 것으로, 콤파스홀(811), 슬라이딩바(812), 연장브라켓(813) 및 축핀(814)을 포함하여 구성된다.

콤파스홀(811)은 본체(100)의 정면측 외측에 형성되며, 좌,우측으로 관통된 형태로 이루어진다.

이러한 콤파스홀(811)은 후술되는 슬라이딩바(812)가 관통되도록 끼워진다.

이때, 도 20을 참조하여 설명하면, 콤파스홀(811)이 형성되는 부분에 별도의 볼트가 체결되되, 상기 볼트는 콤파스홀(811)을 관통한 슬라이딩바(812) 외주면을 가압함으로써, 본체(100) 양측으로 슬라이드 이동이 완료된 슬라이딩바(812)가 고정되도록 한다.

슬라이딩바(812)는 콤파스홀(811)을 관통하여 양측으로 슬라이드 이동이 가능한 것으로, 끝단에 후술되는 연장브라켓(813)이 결합된다.

이러한 슬라이딩바(812)는 상기에서 서술한 바와 같이, 본체(100)에 형성되는 콤파스홀(811)로부터 좌,우측으로 슬라이드 이동이 가능함으로써, 상기 슬라이딩바(812) 끝단에 결합된 연장브라켓(813)이 좌,우측 위치를 조절할 수 있도록 한다.

이때, 슬라이딩바(812)는 도 20에 도시된 바와 같이, 원형관 형태로 이루어질 수 있다.

연장브라켓(813)은 슬라이딩바(812) 끝단에 결합되되, 상기 슬라이딩바(812)를 축으로 회동 가능하도록 구비될 수 있다.

도 20을 참조하여 상세히 설명하면, 연장브라켓(813)에 슬라이딩바(812)가 관통하는 홀이 형성되고, 상기 홀에 끼워진 슬라이딩바(812)의 외주면을 가압하는 볼트가 체결됨으로써, 슬라이딩바(812)와 연장브라켓(813)이 견고하게 결합되도록 한다.

이때, 원형관 형태로 이루어진 슬라이딩바(812)를 축으로 연장브라켓(813)의 회동이 가능하도록 한다.

축핀(814)은 연장브라켓(813)의 끝단에 상,하측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되는 것으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 하측 말단이 하측으로 갈수록 점점 좁아지는 형태로 이루어져 지면에 접촉시 회전축 설정을 용이하게 할 수 있도록 한다.

즉 축핀(814)을 연장브라켓(813)으로부터 하측으로 슬라이드 이동 시켜 지면에 하측 말단이 접촉되도록 한 후, 볼트 체결을 통해 축핀(814)의 외주면을 가압하여 고정시키면, 상기 축핀(814)을 회전축으로 설정할 수 있다.

이에, 본체(100)는 전진 또는 후진하는 과정에서 축핀(814)에 의해 설정된 회전축을 기준으로 본체(100)가 회동됨으로써, 곡선형 절단 작업이 이루어지도록 한다.

부연하면, 축설정부(810)를 통해 본체(100)와 축핀(814) 사이의 거리를 조절함으로써, 본체(100)가 진행하고자 하는 곡률반경을 선택적으로 변경하여 실시할 수 있다.

보조휠(820)은 도 21을 참조하여 설명하면, 본체(100)의 배면측 외측에 구비되며, 상,하측 축을 기준으로 회동이 가능하도록 구비되고, 지면에 접촉되어 구름운동을 한다.

이러한 보조휠(820)은 구동부(500)가 동작되어 본체(100)가 나아가는 방향에 따라 구름운동함으로써, 본체(100)가 보다 유연하게 진행될 수 있도록 보조하는 기능을 수행한다.

이때, 보조휠(820)은 상,하측 축을 기준으로 회동이 가능하게 구비됨에 따라, 축설정부(810)에 의해 본체(100)가 회동되는 과정에서 상기 보조휠(820) 또한 본체(100)로부터 회동되어 보다 유연하게 곡선형 절단 작업이 이루어지도록 한다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 공압 구동식 가스 절단기는 산소의 공압을 이용하여 절단 작업을 위한 토치(310) 및 유체모터(400)를 구동시키되, 유체모터(400)의 구동에 따른 절단기의 전,후진 작업이 가능함으로써, 전기를 사용하지 않는 무전원 방식으로 전기공급이 불가능한 작업환경에서도 절단 작업이 가능할 뿐만 아니라 우기 또는 정전 시에도 작업이 가능하다.

또한, 전기를 사용하지 않으므로, 전기 사용으로 인한 누전 및 감전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 고압산소를 이용하여 유체모터(400)를 동작시키기 때문에, 전기를 동력으로 하는 종래의 절단기에 비해 모터를 포함한 절단기 자체의 수명이 단축되는 것을 지연시켜 장기적인 사용이 가능하다.

또한, 본체(100)의 전,후진 작업시 고압산소의 공급량을 조절함으로써, 이동 속도를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 유체모터(400)에 공급된 고압산소가 리턴되어 절단 작업을 위한 토치(310)로 사용됨으로써, 산소 사용에 따른 로스(loss)를 최소화할 수 있다.

또한, 본체(100)로부터 이격되어 회전축 설정이 가능한 이동방향조절부(800)가 구비됨에 따라, 상기 회전축을 기준으로 본체(100)가 회동되어 곡선형 절단 작업이 가능하도록 한다. 즉 직선형 절단 작업 뿐만 아니라 곡선형 절단 작업이 용이한 이점이 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

100 : 본체 110 : 파지부
120 : 무게추
200 : 분배기 210 : 가스공급부
220 : 가스배출부 221 : 가스배관
230 : 가스조절부 240 : 산소공급부
250 : 저압산소배출부 251 : 저압산소배관
260 : 저압산소조절부 270 : 고압산소배출부
271 : 고압산소배관 280 : 고압산소조절부
300 : 절단부 310 : 토치
311: 가스배관연결구 312 : 저압산소연결구
313 : 고압산소연결구 320 : 홀더
330 : 절단위치조절부 331 : 가로위치조절부
332 : 가로위치조절레버 333 : 세로위치조절부
334 : 세로위치조절레버 340 : 각도조절부
400 : 유체모터 410 : 인풋바디
411 : 유입공 412 : 배출공
413 : 저장공간 414 : 방향전환공
420 : 아웃풋바디 421 : 출력공
422 : 수용공간 430 : 가이드블럭
431 : 동력궤도 440 : 동력블럭
441 : 원판 442 : 몸체
442a : 동력룸 442b : 제어공
442c : 통로 443 : 피스톤
443a : 상부체 443b : 하부체
443c : 가압면 443d : 실링
443e : 안내돌기 443f : 구름롤러
444 : 진입공 445 : 슬릿
446 : 동력전달체 450 : 출력샤프트
451 : 지지부 452 : 동력전달부
453 : 출력부 460 : 스핀들기어
470 : 플레이트 471 : 관통공
472 : 제1지지홈 473 : 제2지지홈
474 : 선단부 475 : 측부
476 : 말단부 480 : 밸브
481 : 결합홈 482 : 유체이동공
482a : 격벽 483 : 입구
484 : 출구 490 : 방향전환수단
491 : 변위구 492 : 결합돌기
493 : 결합체 494 : 방향전환레버
495 : 스프링 496 : 캡
500 : 구동부 510 : 휠축
520 : 웜휠 530 : 클러치기어
531 : 걸림턱 540 : 탄성부재
550 : 구동휠 560 : 기어부
561 : 걸림구 562 : 회전바
563 : 클러치레버 564 : 누름바
600 : 스위치
700 : 속도조절부 710 : 속도조절밸브
720 : 속도조절다이얼
800 : 이동방향조절부 810 : 축설정부
811 : 콤파스홀 812 : 슬라이딩바
813 : 연장브라켓 814 : 축핀
820 : 보조휠

Claims

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내부에 중공부를 갖는 본체(100);
상기 본체(100) 외측에 설치되어 산소와 가스가 공급되며, 공급된 산소를 저압산소와 고압산소로 분류하여 가스와 함께 배출하는 분배기(200);
상기 본체(100) 외측에 구비되며, 상기 분배기(200)로부터 저압산소, 고압산소 및 가스를 공급받아 구동되어 대상물을 절단하는 절단부(300);
상기 본체(100)의 중공부에 설치되며, 상기 분배기(200)로부터 고압산소를 공급받아 회전력을 생성하는 유체모터(400);
상기 유체모터(400)의 회전력에 의해 상기 본체(100)를 전진 또는 후진시키는 구동부(500); 및
상기 유체모터(400)의 동작을 제어하는 스위치(600);를 포함하여 구성되되,
상기 분배기(200)로부터 배출된 고압산소는 상기 유체모터(400)를 지나 리턴되어 절단부(300)로 공급되는 것을 특징으로 하며,
상기 분배기(200)는
외부로부터 가스가 공급되는 가스공급부(210);
상기 절단부(300)와 연결된 가스배관(221)을 통해 가스를 배출시키는 가스배출부(220);
가스 배출량을 조절하는 가스조절부(230);
외부로부터 산소가 공급되는 산소공급부(240);
상기 절단부(300)와 연결된 저압산소배관(251)을 통해 저압산소를 배출시키는 저압산소배출부(250);
저압산소 배출량을 조절하는 저압산소조절부(260);
상기 절단부(300)와 연결된 고압산소배관(271)을 통해 고압산소를 배출시키는 고압산소배출부(270); 및
고압산소 배출량을 조절하는 고압산소조절부(280);를 포함하여 구성되며,
상기 절단부(300)는
상기 분배기(200)로부터 배출된 저압산소, 고압산소 및 가스가 공급되어 동작되는 토치(310);를 포함하여 구성되되,
상기 토치(310)는
상기 가스배관(221)의 타측이 연결되어 가스가 공급되도록 하는 가스배관연결구(311);
상기 저압산소배관(251)에 연결되어 저압산소가 공급되도록 하는 저압산소연결구(312); 및
상기 고압산소배관(271)에 연결되어 고압산소가 공급되도록 하는 고압산소연결구(313);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 2에 있어서,
상기 절단부(300)는
상기 본체(100) 외측에 구비되며, 상기 토치(310)가 거치되도록 하는 홀더(320); 및
상기 본체(100)와 홀더(320) 사이의 거리와 상기 홀더(320)가 위치하는 높이를 조절하기 위한 절단위치조절부(330);를 포함하여 구성되되,
상기 절단위치조절부(330)는
상기 본체(100)의 양측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비된 가로위치조절부(331);
상기 가로위치조절부(331)의 슬라이드 이동을 제어하는 가로위치조절레버(332);
상기 가로위치조절부(331)의 끌단에 상,하측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되며, 하측단에 상기 홀더(320)가 결합되는 세로위치조절부(333); 및
상기 세로위치조절부(333)의 슬라이드 이동을 제어하는 세로위치조절레버(334);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 3에 있어서,
상기 절단부(300)는
상기 세로위치조절레버(334)로부터 홀더(320)를 회전시키는 절단각도조절부(340);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
내부에 중공부를 갖는 본체(100);
상기 본체(100) 외측에 설치되어 산소와 가스가 공급되며, 공급된 산소를 저압산소와 고압산소로 분류하여 가스와 함께 배출하는 분배기(200);
상기 본체(100) 외측에 구비되며, 상기 분배기(200)로부터 저압산소, 고압산소 및 가스를 공급받아 구동되어 대상물을 절단하는 절단부(300);
상기 본체(100)의 중공부에 설치되며, 상기 분배기(200)로부터 고압산소를 공급받아 회전력을 생성하는 유체모터(400);
상기 유체모터(400)의 회전력에 의해 상기 본체(100)를 전진 또는 후진시키는 구동부(500); 및
상기 유체모터(400)의 동작을 제어하는 스위치(600);를 포함하여 구성되되,
상기 분배기(200)로부터 배출된 고압산소는 상기 유체모터(400)를 지나 리턴되어 절단부(300)로 공급되는 것을 특징으로 하며,
상기 유체모터(400)는
상기 분배기(200)로부터 배출된 고압산소가 저장공간(413)으로 유입되도록 하는 유입공(411)과 상기 저장공간(413)으로부터 리턴되는 고압산소를 배출시켜 절단부(300)로 공급되도록 하는 배출공(412)이 각각 형성된 인풋바디(410);
상기 인풋바디(410)에 대향되게 배치되며, 수용공간(422)이 형성된 아웃풋바디(420);
상기 인풋바디(410)와 상기 아웃풋바디(420) 사이에 배치되며, 일측으로 편심된 동력궤도(431)가 형성된 가이드블럭(430);
상기 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소의 이동 압력과 상기 배출공(412)을 통해 배출되는 고압산소의 이동 압력에 의해 동작하면서 상기 동력궤도(431)를 따라 이동하는 다수 개의 피스톤(443)에 의해 회전력을 생성하는 동력블럭(440);
일단이 상기 동력블럭(440)에 결합되고, 상기 아웃풋바디(420)에 회전 가능하게 결합된 출력샤프트(450);
상기 아웃풋바디(420)의 수용공간(422)에 배치되며, 상기 동력블럭(440)에서 생성된 회전력을 인가받아 연동하여 회전되고, 상기 출력샤프트(450)와 맞물려 회전력을 출력샤프트(450)로 전달하는 스핀들기어(460);
상기 인풋바디(410)의 저장공간(413)과 상기 아웃풋바디(420)의 수용공간(422)을 차단하는 플레이트(470);
상기 인풋바디(410)의 저장공간(413)에 배치되어 상기 유입공(411)과 상기 배출공(412)을 통해 유입 또는 배출되는 고압산소의 흐름을 제어하는 밸브(480); 및
상기 밸브(480)의 위치를 제어하여 상기 동력블럭(440)의 회전 방향을 조절하는 방향전환수단(490);을 포함하되,
상기 동력블럭(440)은
상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 원판(441);
한 쌍의 원판(441) 사이에 구비되며, 방사상으로 다수 개의 동력룸(442a)이 형성된 몸체(442);
상기 동력룸(442a)에 이동 가능하게 배치되는 피스톤(443);
한 쌍의 원판(441) 중 어느 하나에 형성되어 상기 유입공(411)을 통해 유입된 고압산소가 진입하는 진입공(444);
상기 진입공(444)이 형성된 원판(441)에 형성되어 상기 동력룸(442a)에 배치되는 피스톤(443)의 이동 방향을 안내하는 슬릿(445); 및
한 쌍의 원판(441) 중 다른 하나에 구비되며, 외주면에 상기 스핀들기어(460)와 맞물리는 동력 전달용 나선이 형성된 동력전달체(446);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 5에 있어서,
상기 구동부(500)는
상기 본체(100)의 전면측에 구비되는 휠축(510);
상기 휠축(510)에 회전 가능하도록 결합되며, 상기 출력샤프트(450)와 맞물려 전달되는 회전력에 의해 회전되는 웜휠(520);
상기 휠축(510)의 장축 길이방향을 따라 슬라이드 이동되도록 구비되며, 일측은 외측으로 돌출된 걸림턱(531)이 형성되고, 타측은 상기 웜휠(520)의 일측면에 기어접촉되어 함께 회전하는 클러치기어(530);
상기 클러치기어(530)의 일측에 구비되어 클러치기어(530)를 타측으로 탄성지지하는 탄성부재(540); 및
상기 본체(100)의 외측에 구비되되, 상기 휠축(510)의 양측단에 각각 결합되는 구동휠(550);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 6에 있어서,
상기 구동부(500)는
상기 웜휠(520)과 클러치기어(530)가 선택적으로 기어접촉 또는 분리되도록 조절하는 기어부(560);를 포함하여 구성되되,
상기 기어부(560)는
상기 클러치기어(530)의 외주면 일부분을 감싸도록 구비되는 걸림구(561);
상기 걸림구(561)의 배면측에 회전 가능하도록 연장된 형태로 구비되며, 배면측 끝단 일부분이 외측으로 편심되어 형성된 회전바(562);
상기 본체(100) 외측으로 노출되며, 회동 가능하도록 구비되는 클러치레버(563); 및
상기 클러치레버(563)에 일단이 결합되고, 타단은 상기 회전바(562)에 인접하도록 구비되는 누름바(564);를 포함하여 구성되고,
상기 클러치레버(563)는
노출된 부분을 상측으로 당기면, 회동축을 기준으로 회동되어 누름바(564)를 하측으로 이동시키고, 상기 누름바(564)가 회전바(562)의 끝단 일부분을 눌러 걸림구(561)와 회전바(562)를 회전시킴에 따라, 걸림구(561)가 걸림턱(531)에 걸림된 채 일측으로 슬라이드 이동시켜 웜휠(520)과 클러치기어(530)가 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 2 또는 5 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 분배기(200)로부터 배출되어 유체모터(400)로 공급되는 고압산소의 흐름을 제어하는 속도조절부(700);를 포함하여 구성되되,
상기 속도조절부(700)는
상기 유체모터(400)로 공급되는 고압산소의 공급량을 조절하는 속도조절밸브(710); 및
상기 본체(100) 외측에 구비되며, 상기 속도조절밸브(710)의 동작을 제어하는 속도조절다이얼(720);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 2 또는 5 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 본체(100) 외측에 구비되며, 설정된 회전축을 기준으로 상기 본체(100)가 회동되어 곡선형 절단 작업이 이루어지도록 하는 이동방향조절부(800);를 포함하여 구성되되,
상기 이동방향조절부(800)는
지면에 고정되어 회전축을 설정하는 축설정부(810);를 포함하여 구성되며,
상기 축설정부(810)는
상기 본체(100)의 정면측 외측에 형성되며, 좌,우측으로 관통된 형태의 콤파스홀(811);
상기 콤파스홀(811)을 관통하여 양측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비된 슬라이딩바(812);
상기 슬라이딩바(812) 끝단에 상기 슬라이딩바(812)를 축으로 회동 가능하게 구비되는 연장브라켓(813); 및
상기 연장브라켓(813)의 끝단에 상,하측으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구비되는 축핀(814);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.
청구항 9에 있어서,
상기 이동방향조절부(800)는
상기 본체(100)의 배면측 외측에 구비되며, 상,하측 축을 기준으로 회동이 가능하도록 구비되고, 지면에 접촉되어 구름운동을 하는 보조휠(820)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압 구동식 가스 절단기.