KR102499236B1 - 전단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼날을 이용하여 재료를 절단하는 전단 장치에 관한 것으로서, 특히, 회전 운동하는 구동부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 전단 수단이 수직 방향으로 직선 운동할 수 있는 전단 장치에 관한 것이다.

Description

전단 장치{SHEEARING APPARATUS}
본 발명은 칼날을 이용하여 재료를 절단하는 전단 장치에 관한 것이다.
전단 장치는 윗칼날과 아랫칼날 사이에 전단 대상물을 구비하고, 윗날과 아랫날이 맞물리면서 그 전단 작용에 의해 금속판을 포함하는 전단 대상물을 직선 또는 곡선으로 절단할 수 있다.
전단 장치는 절단 과정을 수행하기 위해 윗칼날을 포함하는 상부재를 아랫칼날을 포함하는 하부재에 대해 상대 이동시킬 수 있다. 이 때, 상부재는 직선 운동하는 구조로 구비되어 윗칼날의 스트로크만큼 윗칼날 및 윗칼날 주변 구성을 포함하는 상부재 전체가 하부재에 대해 수직 이동할 수 있다.
그런데, 상부재 전체가 하부재의 아랫칼날에 대해 직선 운동할 경우, 윗칼날 및 윗칼날 주변 구성을 포함하는 상부재 전체의 수직 이동 거리를 고려하여 전단 장치를 구비해야 하므로, 전단 장치 구비시 전단 장치가 큰 부피를 차지한다는 불편함이 있다.
또한, 하부재의 아랫칼날에 대한 상부재 전체의 수직 이동시, 윗칼날과 아랫칼날이 맞물리는 구조를 방해하지 않으면서 윗칼날 주변의 다른 구성들이 윗칼날의 스트로크만큼 승강하는 구조를 형성하는 것이 복잡하고, 윗칼날의 수직 이동을 위해 윗칼날 주변의 다른 구성이 전체적으로 움직여야 한다는 점에서 구조적 측면에서 비효율적일 수 있다.
한국등록특허 제10-2105438호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 회전 운동하는 구동부를 채택하여 구동부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 전단 수단이 수직 방향으로 직선 운동할 수 있는 전단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 전단 장치는, 제1전단 수단을 포함하는 상부 본체, 제2전단 수단을 포함하는 하부 본체 및 상기 하부 본체의 양측에 구비되어 상기 상, 하부 본체를 연결하는 승강 가이드를 포함하는 전단 장치에 있어서, 상기 상부 본체는, 상기 승강 가이드에 결합되며 제1중심축을 가지는 제1샤프트부와, 상기 제1샤프트부에 연결되고 상기 제1중심축과 편심 거리로 편심되어 있는 제2중심축을 가지며 상기 제1중심축을 기준으로 회전하는 제2샤프트부를 포함하는 승강 구동부 및 상기 승강 구동부와 상기 제1전단 수단을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2샤프트부에 결합되는 손잡이부를 포함하고, 상기 제1전단 수단은, 상기 손잡이부의 구동에 따라 상기 제1중심축과 편심되게 회전하는 상기 제2샤프트부에 의해 상, 하 방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는, 상기 제2샤프트가 삽입되는 제1삽입홀이 형성되는 제1연결 부재와, 상기 제1연결 부재의 하부에 마련된 제2삽입홀에 삽입된 힌지축에 의해 힌지 결합되고 바닥부가 상기 제1전단 수단의 지지부와 결합되는 제2연결 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1연결 부재는 상기 제2샤프트부에 대해 상대 회전 가능하고, 상기 제2샤프트부의 회전에 따라 상기 제1삽입홀은 수평 및 수직방향으로 변위가 발생하고, 상기 제2삽입홀은 수직방향으로만 변위가 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1전단 수단의 단부와 상기 제2전단 수단의 단부는 서로 사잇각을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1전단 수단의 스트로크는 상기 편심 거리의 2배 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1샤프트부는 상기 제1중심축을 기준으로 자전하고, 상기 제2샤프트부는 상기 제2중심축이 상기 제1중심축을 기준으로 공전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 연결부를 통해 전단 과정을 직접적으로 수행하는 제1전단 수단만을 상, 하방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라 제품 구비측면에서 큰 부피를 차지하지 않으면서 전단 과정을 효율적으로 수행할 수 있고, 전단 과정 종료 이후 보관 및 이동 측면에서도 유리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 3은 구동전 상태의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치를 도 1의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 4는 구동 상태의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치를 도 1의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 5는 승강 구동부의 사시도.
도 6은 도 5의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 7은 도 5의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 8은 승강 구동부의 회전에 따라 제1전단 수단이 높이 이동하는 과정을 개략적으로 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에서 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 폭 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1) 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 3은 구동 전 상태의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)를 도 1의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 4는 구동 상태의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)를 도 1의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 5는 승강 구동부(21)의 사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 7은 도 5의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 8은 승강 구동부(21)의 회전에 따라 제1전단 수단(33)이 높이 이동하는 과정을 개략적으로 도시한 도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는, 제1전단 수단(33)과, 승강 구동부(21) 및 연결부(30)를 포함하는 상부 본체(20)와, 제2전단 수단(13)을 포함하는 하부 본체(10) 및 하부 본체(10)의 양측에 구비되어 상, 하부 본체(20, 10)를 연결하는 승강 가이드(G)를 포함하여 구성될 수 있다.
하부 본체(10)는 전단 대상물이 안착되는 작업면(11a)을 포함하는 작업부(11)와, 작업부(11)를 지면으로부터 공중에 떠받드는 다리부(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
작업부(11)의 하면과 접촉되어 결합되는 다리부(12)의 상면의 수평 면적의 크기는 작업부(11)의 하면의 수평 면적의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
작업부(11)의 하면과 결합되는 다리부(12)의 상면의 결합 영역을 제외한 외곽 영역(OF)의 양측에는 승강 가이드(G)를 삽입하여 결합하기 위한 가이드 삽입홀(GH)이 형성될 수 있다.
2개의 가이드 삽입홀(GH) 사이에는 제2전단 수단(13)이 개재될 수 있다. 제2전단 수단(13)은 일 예로서 네 개의 모서리를 포함하는 직사각형 단면을 갖는 칼날일 수 있다. 제2전단 수단(13)은 다리부(12)의 상면으로부터 수평하게 구비될 수 있다. 제2전단 수단(13)은 다리부(12)의 상면에 고정 결합될 수 있다.
가이드 삽입홀(GH)에는 승강 가이드(G)의 하부가 삽입되어 결합될 수 있다. 승강 가이드(G)는 다리부(12)의 외곽 영역(OF)의 양측에 구비되는 가이드 삽입홀(GH)에 따라 다리부(12)의 외곽 영역(OF)의 양측에서 하부를 제외한 나머지 부분이 상부로 연장되는 형태로 구비될 수 있다.
승강 가이드(G)의 상부에는 상부 본체(20)의 승강 구동부(21)의 양단이 삽입되어 결합되는 상부 결합부(50)가 구비될 수 있다. 상부 결합부(50)는 내부에 승강 구동부(21)의 제1샤프트부(21a)를 수용할 수 있다.
승강 가이드(G)는 가이드 삽입홀(GH)에 삽입되는 하부와, 상부 결합부(50)가 구비되는 상부 사이의 중간부(M)를 통해 제1전단 수단(33)의 승강을 가이드할 수 있다.
상부 본체(20)는, 승강 가이드(G)에 결합되며 제1중심축(C1)을 가지는 제1샤프트부(21a)와, 제1샤프트부(21a)에 연결되고 제1중심축(C1)과 편심 거리(r)로 편심되어 있는 제2중심축(C2)을 가지며 제1중심축(C1)을 기준으로 회전하는 제2샤프트부(21b)를 포함하는 승강 구동부(21) 및 승강 구동부(21)와 제1전단 수단(33)을 연결하는 연결부(30)를 포함할 수 있다.
제1샤프트부(21a)는 승강 가이드(G)의 상부 결합부(50)에 결합될 수 있다. 제1샤프트부(21a)는 상부 결합부(50)의 내부에서 회전 가능하게 구비될 수 있다. 또는, 제1샤프트부(21a)는 상부 결합부(50) 내부에 고정 결합될 수도 있다.
도 5 내지 도 7를 참조하면, 제2샤프트부(21b)는 제1샤프트부(21a)의 외측으로 편심되게 결합될 수 있다. 제2샤프트부(21b)는 제1샤프트부(21a)의 내경보다 그 내경이 크고, 제1샤프트부(21a)의 가로 방향 길이보다 그 가로 방향 길이가 짧게 구비될 수 있다. 이에 따라 제1샤프트부(21a)의 외측에서 편심되게 결합되고, 제1샤프트부(21a)의 양단이 제2샤프트부(21b)의 양단보다 돌출된 형태의 승강 구동부(21)가 구비될 수 있다. 승강 구동부(21)의 돌출된 제1샤프트부(21a)의 양단은 상부 결합부(50)에 결합되는 부분일 수 있다.
제1, 2샤프트부(21a, 21b)는 제1샤프트부(21a)가 제2샤프트부(21b)의 내측으로 삽입되되, 양단이 제2샤프트부(21b)의 외측으로 돌출되도록 서로 다른 길이로 각각 구비될 수 있다. 바람직하게는, 제1샤프트부(21a)의 가로 방향 길이가 제2샤프트부(21b)의 가로 방향 길이보다 길게 구비될 수 있다. 제1, 2샤프트부(21a, 21b)는 서로 다른 길이로 각각 구비되어 제1샤프트부(21a)의 외측에 제2샤프트부(21b)가 결합됨으로써 승강 구동부(21)를 형성할 수 있다.
이와는 달리, 제1샤프트부(21a)는 제2샤프트부(21b)의 가로 방향 길이보다 그 가로 방향 길이가 짧고, 제2샤프트부(21b)보다 작은 내경을 갖는 형태로 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한 쌍의 제1샤프트부(21a)는 제2샤프트부(21b)의 양측면에 각각 접합될 수 있다. 이에 따라 승강 구동부(21)는 제2샤프트부(21b)의 양측면에 제1샤프트부(21a)가 접합되는 형태로 구비될 수 있다. 이 때, 각각의 제1샤프트부(21a)는 제1샤프트부(21a)의 제1중심축(C1)이 제2샤프트부(21b)의 제2중심축(C2)과 편심 거리(r)로 편심되도록 제2샤프트부(21b)의 양측면에 접합될 수 있다.
이와는 달리, 제1, 2샤프트부(21a, 21b)는 하나의 금속 재질의 바디를 가공하여 중앙에는 제2샤프트부(21b)가 형성되고 제2샤프트부(21b)의 양측으로는 제2샤프트부(21b)보다 내경이 작고 제2샤프트부(21b)의 제2중심축(C2)과 편심 거리(r)로 편심된 제1샤프트부(21a)가 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2샤프트부(21b)는 제1샤프트부(21a)의 외측에서 편심되게 결합됨으로써 제1샤프트부(21a)의 제1중심축(C1)과 편심 거리(r)로 편심되어 있는 제2중심축(C2)을 가질 수 있다. 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)의 +y방향 및 -y방향의 편심 거리(r)는 제1전단 수단(33)의 스트로크를 결정할 수 있다.
제2샤프트부(21b)는 제1샤프트부(21a)의 제1중심축(C1)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1, 2샤프트부(21a, 21b)는 일체 형태로 결합되어 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)이 동일한 방향으로 같이 회전할 수 있다. 제1, 2샤프트부(21a, 21b)가 일체로 회전할 경우, 승강 구동부(21)의 회전 시, 제2샤프트부(21b)는 제1중심축(C1)을 기준으로 회전하는 형태일 수 있다. 제1샤프트부(21a)는 제1중심축(C1)을 기준으로 자전하고, 제2샤프트부(21b)는 제2중심축(C2)이 제1중심축(C1)을 기준으로 공전할 수 있다.
이와는 달리, 제1, 2샤프트부(21a, 21b)는 제1샤프트부(21a) 외측에서 제2샤프트부(21b)만 회전 가능하도록 결합될 수도 있다. 이 경우, 제1샤프트부(21a)는 양단이 상부 결합부(50)에 결합됨으로써 고정되고, 제2샤프트부(21b)만이 제1샤프트부(21a)의 제1중심축(C1)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1샤프트부(21a)가 고정 결합되는 구조에서, 제2샤프트부(21b)는 제2중심축(C2)이 제1중심축(C1)을 기준으로 공전할 수 있다. 다시 말해, 제1샤프트부(21a)가 고정 결합될 경우, 제1샤프트부(21a)는 제2샤프트부(21b)의 내측에서 지지축 역할을 할 수 있다. 이 때, 제2샤프트부(21b)의 제2중심축(C2)은 제1샤프트부(21a)의 제1중심축(C1)을 기준으로 공전할 수 있다. 또한, 제2샤프트부(21b)는 제1샤프트부(21a)를 기준으로 자전할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제2샤프트부(21b)의 양측에는 연결부(30)가 결합될 수 있다. 연결부(30)는 제2샤프트부(21b)에 외삽되어 결합될 수 있다. 이에 따라 연결부(30)는 승강 구동부(21)에 외삽되어 결합되는 형태로 구비될 수 있다.
연결부(30)는 제2샤프트부(21b)가 삽입되는 제1삽입홀(31a)이 형성되는 제1연결 부재(31)와, 제1연결 부재(31)의 하부에 마련된 제2삽입홀(31b)에 삽입된 힌지축(HG)에 의해 힌지 결합되고 바닥부(32a)가 제1전단 수단(33)의 지지부(34)와 결합되는 제2연결 부재(32)를 포함할 수 있다.
제1연결 부재(31)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다. 제1연결 부재(31)의 상부에는 상부를 관통하는 제1삽입홀(31a)이 형성될 수 있다. 제1삽입홀(31a)에는 제2샤프트부(21b)가 삽입될 수 있다. 제1삽입홀(31a)은 제2샤프트부(21b)의 외경보다 큰 내경으로 형성될 수 있다.
제1연결 부재(31)의 하부에는 하부를 관통하는 제2삽입홀(31b)이 형성될 수 있다. 제2삽입홀(31b)에는 제2연결 부재(32)와 제1연결 부재(31)를 연결하는 힌지축(HG)이 삽입되어 결합될 수 있다.
제1연결 부재(31)는 제2샤프트부(21b)에 대해 상대 회전 가능할 수 있다. 구체적으로, 제2샤프트부(21b)가 제1연결 부재(31)의 제1삽입홀(31a) 내부에서 회전하면, 제1연결 부재(31)는 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 상대 회전할 수 있다. 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 제1삽입홀(31a) 및 제2삽입홀(31b)은 변위가 달라질 수 있다.
상세히 설명하면, 제1삽입홀(31a)은 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 수평 및 수직방향으로 변위가 달라지고, 제2삽입홀(31b)은 수직 방향으로만 변위가 달라질 수 있다. 제1삽입홀(31a)은 내부에 회전 운동하는 승강 구동부(21)를 구비할 수 있다. 이 때, 제1삽입홀(31a)은 승강 구동부(21)의 회전에 따라 수평 및 수직 방향으로 변위가 달라짐으로써, 승강 구동부(21)의 회전 운동시 제1삽입홀(31a)이 고정되어 제1연결 부재(31)가 파손되는 문제를 방지할 수 있다. 제2삽입홀(31b)은 내부에 힌지축(HG)을 구비하고, 힌지축(HG)을 통해 제2연결 부재(32)와 제1연결 부재(31)가 연결되도록 할 수 있다. 제2연결 부재(32)는 제1전단 수단(33)과 연결부(30)를 연결하는 기능을 할 수 있다. 제1전단 수단(33)이 연결된 제2연결 부재(32)는, 승강 구동부(21)의 회전에 따라 승강하며 상, 하방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 제2연결 부재(32)와 제1연결 부재(31)의 결합을 구현하는 제2삽입홀(31b)은 제1샤프트부(21a)의 제1중심축(C1)을 기준으로 회전하는 제2샤프트부(21b)에 회전에 따라 제2연결 부재(32)가 상, 하방향으로 이동함으로써 수직 방향으로만 변위가 달라질 수 있다.
제2연결 부재(32)는 바닥부(32a)와, 바닥부(32a)의 양단에서 상방향으로 연장되는 벽부(32b)를 포함하여 구성될 수 있다.
바닥부(32a)는 제1전단 수단(33)의 지지부(34)와 결합될 수 있다.
벽부(32b)에는 힌지축(HG)의 양단이 결합되는 축삽입홀이 형성될 수 있다. 벽부(32b)는 바닥부(32a)의 폭만큼의 이격 거리를 두고 바닥부(32a)를 사이에 두며 마주보는 형태일 수 있다. 따라서, 벽부(32b) 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다. 벽부(32b) 사이에는 제1연결 부재(31)의 하부를 수용하는 공간이 형성될 수 있다.
이에 따라 연결부(30)는 제1연결 부재(31)의 하부의 제2삽입홀(31b)에 삽입된 힌지축(HG)의 양단이 제2연결 부재(32)의 축삽입홀에 결합되고, 제2연결 부재(32)의 벽부(32b) 사이의 공간에 제1연결 부재(31)의 하부가 수용되면서 제1, 2연결 부재(31, 32)가 결합하는 구조로 형성될 수 있다.
연결부(30)의 제2연결 부재(32)의 바닥부(32a)에는 제1전단 수단(33)의 상면에서 제1전단 수단(33)을 지지하는 제1전단 수단(33)의 지지부(34)가 결합될 수 있다.
도 2를 참조하여 상세히 설명하면, 상부 본체(20)는 제1전단 수단(33)의 상면에서 지지하는 지지부(34)와, 지지부(34)의 양측에 결합되어 승강 가이드(G)의 중간부(M)를 승강하는 이동부(35)를 포함할 수 있다.
지지부(34)는 제1전단 수단(33)의 상부에 결합될 수 있다. 지지부(34)는 바닥부(32a)와의 결합을 통해 연결부(30)와 제1전단 수단(33)의 연결이 이루어지도록 할 수 있다. 지지부(34)의 양측면에는 승강 가이드(G)의 중간부(M)에 삽입되며 중간부(M)를 따라 승강 가능하게 구비되는 이동부(35)가 결합될 수 있다. 지지부(34)와 이동부(35)는 고정 결합되어 이동부(35)의 승강에 따라 이동부(35)와 함께 지지부(34) 및 제1전단 수단(33)이 일체로 승강할 수 있다.
지지부(34) 하부에 결합된 제1전단 수단(33) 및 지지부(34)의 양측면에 결합된 이동부(35)는, 지지부(34)가 제2연결 부재(32)의 바닥부(32a)에 결합됨으로써 승강 구동부(21)와 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 제2샤프트부(21b)에 외삽되는 손잡이부(40)를 포함할 수 있다. 손잡이부(40)는 승강 구동부(21)가 삽입되는 홀이 형성되는 원형부(40a) 및 원형부(40a)의 외측에 결합되는 기둥부(40b)를 포함하여 구성될 수 있다. 손잡이부(40)는 제2샤프트부(21b)에 외삽되는 원형부(40a)에 의해 승강 구동부(21)와 연결될 수 있다. 원형부(40a)는 일 예로서, 내부에 고정부(BR)를 구비할 수 있다. 고정부(BR)는 원형부(40a)의 내부에 구비되어 제2샤프트부(21b) 외측에 구비될 수 있다.또한, 원형부(40a)와 제2샤프트부(21b) 사이에 구비될 수 있다. 일 예로서, 고정부(BR)는 제2샤프트부(21b)의 외측에 억지끼움 결합될 수 있다. 이로 인해 승강 구동부(21)의 외측에서 손잡이부(40)가 고정 결합될 수 있다. 승강 구동부(21)는 고정부(BR)에 의해 손잡이부(40)와 고정 결합되고, 손잡이부(40)의 구동에 따라 회전할 수 있다. 승강 구동부(21)의 회전에 따라 제1전단 수단(33)은 상, 하 방향으로 이동할 수 있다. 다시 말해, 제1전단 수단(33)은 연결부(30)를 통해 승강 구동부(21)와 연결되는 구조에 따라 제1중심축(C1)과 편심되게 회전하는 제2샤프트부(21b)에 의해 상, 하 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 제1전단 수단(33)은 손잡이부(40)의 구동에 따라 제2샤프트부(21b)가 회전함으로써 상, 하 방향으로 이동할 수 있다.
제1전단 수단(33)은 제2전단 수단(13)과 동일한 형상의 칼날일 수 있다. 제1전단 수단(33)은 제2전단 수단(13)과 맞물릴 수 있도록 제2전단 수단(13)과 대응되는 위치의 상부에 구비될 수 있다.
일 예로서, 제1전단 수단(33)은 수평하게 구비되는 제2전단 수단(13)에 대하여 경사지게 구비될 수 있다. 제1전단 수단(33)은 일단 및 타단 중 적어도 어느 한측이 제2전단 수단(13)측으로 기울어지게 구비됨으로써 제2전단 수단(13)에 대하여 경사지게 구비될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일 예로서, 제1전단 수단(33)은 도 2의 도면상 우측인 제1전단 수단(33)의 일단이 제2전단 수단(13)측으로 기울어지게 구비될 수 있다. 이에 따라 제1, 2전단 수단(33, 13)이 서로 맞물리는 제1전단 수단(33)의 단부와 제2전단 수단(13)의 단부는 예각의 사잇각을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 일 예로서, 제2전단 수단(13)이 수평하게 구비되고, 제1전단 수단(33)의 단부가 제2전단 수단(13)측으로 기울어지게 구비되어 제1, 2전단 수단(33, 13)의 단부 사이에 예각의 사잇각이 형성되는 것으로 설명하였다. 이와는 달리, 제1전단 수단(33)이 수평하게 구비되고, 제2전단 수단(13)의 단부가 제1전단 수단(33)측으로 기울어지게 구비되어 제1전단 수단(33)의 단부와 제2전단 수단(13)의 단부는 서로 예각의 사잇각을 가질 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 위와 같은 구성을 통해 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 구조를 구비할 수 있다. 이로 인해 제품의 구비시 제1전단 수단(33)을 포함하는 상부 본체(20) 전체를 승강시키지 않고 제1전단 수단(33)만을 승강시킬 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는, 제품 구비시, 큰 부피를 차지하지 않으면서 효율적으로 제1전단 수단(33)을 이동시켜 전단 과정을 수행할 수 있다.
도 3, 4 및 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)이 승강 구동부(21)의 회전에 따라 제1전단 수단(33)을 이동시켜 전단 과정을 수행하는 것에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하에서는, 도 3 및 도 4를 기준으로 전단 대상물이 구비되는 작업면(11a)이 위치하는 방향을 전방이라 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일 예로서, 손잡이부(40)의 기둥부(40b)가 후방을 향해 있을 경우, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 구동 전 상태일 수 있다. 구동 전 상태의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)에서 승강 구동부(21)의 제1중심축(C1) 및 제2중심축(C2)이 기준축(ra)(도 3의 도면상 0°)상에 위치할 수 있다. 이하에서는 승강 구동부(21)의 제1중심축(C1) 및 제2중심축(C2)이 기준축(ra)상에 위치하는 것을 정위치라 한다.
일 예로서, 승강 구동부(21)는 손잡이부(40)에 의해 시계 방향으로 회전할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 상태의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 도 3의 구동 전 상태에서의 손잡이부(40)의 기둥부(40b)가 시계 방향으로 회전하여 전방을 향할 수 있다. 도 4에서는 일 예로서, 제1전단 수단(33) 및 제2전단 수단(13)이 맞물리는 위치까지 제1전단 수단(33)을 이동시킨 상태가 도시된다. 이 경우, 승강 구동부(21)의 제2중심축(C2)은 기준축(ra)에서 180°에 위치할 수 있다. 또는 제1, 2중심축(C1, C2)은 기준축(ra)에서 180°에 위치할 수 있다. 이하에서는 승강 구동부(21)의 제2중심축(C2)이 기준축(ra)에서 180°위치하거나, 제1, 2중심축(C1, C2)이 기준축(ra)에서 180°에 위치하는 것을 전단 위치라 한다.
도 8에서는 도면상 가장 좌측에서부터 승강 구동부(21)가 정위치에 위치하는 상태, 승강 구동부(21)의 회전 운동이 시작되어 하강 중인 상태 및 승강 구동부(21)가 전단 위치에 위치하는 상태가 순차적으로 도시된다. 이 때, 정위치의 승강 구동부(21)의 제1연결 부재(31)의 주변에 도시된 화살표는 제1연결 부재(31)의 제1삽입홀(31a)의 수평 및 수직 방향으로의 변위가 발생하는 방향을 의미하고, 제2샤프트부(21b)에 도시된 화살표는 제2샤프트부(21b)의 회전 방향을 의미하고, 제2연결 부재(32)와, 이동부(35) 주변에 도시된 화살표는 제1전단 수단(33)의 직선 운동 방향을 의미한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 예로서, 손잡이부(40)는 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라 승강 구동부(21)는 시계 방향으로 회전할 수 있다. 승강 구동부(21)의 회전에 따라 제1전단 수단(33)은 직선 운동할 수 있다.
상세히 설명하면, 승강 구동부(21)가 정위치에 위치할 경우, 제2중심축(C2)이 제1중심축(C1)에 대하여 +y방향으로 편심 거리(r)를 두고 위치할 수 있다. 승강 구동부(21)가 정위치에 위치할 경우, 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h'는 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 편심 거리(r)와 동일할 수 있다.
승강 구동부(21)는 정위치에 위치할 경우 회전 운동이 발생하기 전의 상태이고, 제1전단 수단(33)은 직선 운동이 발생하기 전의 상태로서, 제1전단 수단(33)은 상사점에 위치할 수 있다.
승강 구동부(21)는 손잡이부(40)에 의해 회전 운동을 시작할 수 있다. 도 8의 하강 중인 상태의 승강 구동부(21)를 참조하면, 제1샤프트부(21a) 및 제2샤프트부(21b)는 일체로 회전할 수 있다. 또는, 제1샤프트부(21a)는 고정되고, 제2샤프트부(21b)만이 제1샤프트부(21a)를 기준으로 자전할 수도 있다. 이에 따라 제2중심축(C2)의 위치가 변화할 수 있다. 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 제2중심축(C2)의 위치는 변화하여 제1중심축(C1)보다 아래에 위치할 수 있다. 제2중심축(C2)의 위치가 변화함에 따라 연결부(30)의 제1삽입홀(31a) 및 제2삽입홀(31b) 중심의 변위가 달라질 수 있다. 이로 인해 연결부(30)를 통해 연결된 제1전단 수단(33)의 높이가 변화할 수 있다.
상세히 설명하면, 승강 구동부(21)의 회전 운동이 시작되면, 제1연결 부재(31)가 승강 구동부(21)의 제2샤프트부(21b)와 상대 회전하게 된다. 이에 따라 제2샤프트부(21b)가 삽입되는 제1삽입홀(31a)은 수평 및 수직 방향으로 변위가 달라질 수 있다. 이와 동시에 제2삽입홀(31b)은 수직 방향으로 변위가 달라질 수 있다. 회전이 시작되어 하강 중인 상태에서의 승강 구동부(21)는 제2중심축(C2)이 제1중심축(C1)을 기준으로 시계방향으로 회전하여 제2중심축(C2)이 제1중심축(C1)보다 아래에 위치하는 상태일 수 있다. 이 때, 제2삽입홀(31b)은, 제1중심축(C1)을 기준으로 회전하는 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 정위치에서의 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h'와, 하강 중인 상태에서의 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h1을 합친만큼 수직 방향으로 변위차가 발생할 수 있다. 다시 말해, 제2삽입홀(31b)의 중심은 제1중심축(C1)을 기준으로 회전하는 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 제2샤프트부(21b)의 제2중심축(C2)의 위치가 제1중심축(C1)보다 아래에 위치하도록 변화하면서, 정위치에서의 제2중심축(C2)과, 하강 중인 상태에서의 제2중심축(C2)간의 높이 차이만큼 수직 방향으로 변위차가 발생할 수 있다. 이로 인해 제2삽입홀(31b)에 마련된 힌지축(HG)을 통해 제1연결 부재(31)와 결합되는 제2연결 부재(32)와, 제2연결 부재(32)에 연결되는 제1전단 수단(33)이 제2전단 수단(13)측으로 'h+h1'만큼 하강할 수 있다.
승강 구동부(21)는 전단 위치까지 회전할 수 있다. 도 8의 전단 위치에서의 승강 구동부(21)를 참조하면, 승강 구동부(21)가 정위치에서 전단 위치까지 회전함으로써, 제2중심축(C2)이 제1중심축(C1)에 대하여 -y방향으로 편심 거리(r)를 두고 위치할 수 있다. 승강 구동부(21)가 전단 위치에 위치할 경우, 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h2'는 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 편심 거리(r)와 동일할 수 있다.
승강 구동부(21)가 전단 위치에 위치할 경우, 제2삽입홀(31b)은 정위치에서의 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h'와, 전단 위치에서의 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h2'를 합친만큼 수직 방향으로 변위가 발생할 수 있다. 이에 따라 제1전단 수단(33)이 제2전단 수단(13)측으로 'h+h2'만큼 하강하면서 제2전단 수단(13)과 중첩되어 맞물리게 될 수 있다. 승강 구동부(21)가 정위치에서 회전 운동을 시작하여 전단 위치에 위치함으로써, 제1전단 수단(33)은 하사점에 위치할 수 있다.
승강 구동부(21)가 정위치에 위치할 경우, 제1전단 수단(33)은 상사점에 위치할 수 있고, 승강 구동부(21)가 회전 운동하여 전단 위치에 위치할 경우, 제1전단 수단(33)은 하사점에 위치할 수 있다. 따라서, 제1전단 수단(33)의 스트로크는, 정위치에서의 제2중심축(C2)과, 전단 위치에서의 제2중심축(C2)간의 높이 차이만큼 일 수 있다. 구체적으로, 정위치에서 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이가 'h'이고, 전단 위치에서 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이가 'h2'일 경우, 'h+h2'가 제1전단 수단(33)의 스트로크일 수 있다.
또한, 정위치에서의 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h'는 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)과의 편심 거리(r)와 동일하고, 전단 위치에서의 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 높이 차이 'h2'는 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)과의 편심 거리(r)와 동일할 수 있다. 따라서, 제1중심축(C1)을 기준으로 +y방향으로의 제2중심축(C2)과의 편심 거리(r)와, -y방향으로의 제2중심축(C2)과의 편심 거리(r)를 합친 만큼의 거리는 제1전단 수단(33)의 스트로크일 수 있다. 제1전단 수단(33)의 스트로크는 제1중심축(C1)을 기준으로 회전하는 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 제2중심축(C2)의 위치가 변화하면서 발생할 수 있다. 따라서, 정위치에서의 제2중심축(C2)의 위치와 전단 위치에서의 제2중심축(C2)의 위치간의 높이 차이가 제1전단 수단(33)의 스트로크일 수 있다. 제1전단 수단(33)은, 제1중심축(C1)과 +y방향으로 편심 거리(r)를 두고 위치하는 제2중심축(C2)이 제2샤프트부(21b)의 회전에 따라 -y방향으로 편심 거리(r)를 두고 위치하도록 위치가 변화함으로써, 제1중심축(C1)을 기준으로 +y방향의 제2중심축(C2)의 위치에서부터 -y방향의 제2중심축(C2)의 위치간의 거리만큼 이동할 수 있다. 따라서, 제1전단 수단(33)의 스트로크는 편심 거리(r)의 2배 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전단 수단(33)이 스트로크는 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 +y방향의 편심 거리(r)의 2배 이하이거나, 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)간의 -y방향의 편심 거리(r)의 2배이하일 수 있다.
손잡이부(40)의 기둥부(40b)를 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)의 후방으로 향하도록 다시 회전시킬 경우, 승강 구동부(21)는 정위치측으로 이동할 수 있다. 이에 따라 제2중심축(C2)은 제1중심축(C1)보다 위에 위치하도록 위치가 변화할 수 있고, 제1전단 수단(33)은 상사점까지 상승할 수 있다.
이처럼 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는, 회전 운동하는 승강 구동부(21)의 제2샤프트부(21b)의 제2중심축(C2)의 위치 변화에 따라 연결부(30)를 통해 승강 구동부(21)와 연결된 제1전단 수단(33)의 높이를 변화시킬 수 있다. 이는 연결부(30)의 상부를 구성하는 제1연결 부재(31)의 제1삽입홀(31a)을 통해 승강 구동부(21)가 연결되고, 연결부(30)의 하부를 구성하는 제2연결 부재(32)를 통해 제1전단 수단(33)이 연결되는 구조에 의해 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 연결부(30)의 상부는 회전 운동하는 승강 구동부에 따라 수평 및 수직 방향으로 변위차가 발생하고, 연결부(30)의 하부는 힌지축(HG)이 승강 구동부(21)의 수평 방향 변위에 따라 움직이면서 수직 방향으로 변위차가 발생할 수 있다. 이로 인해 연결부(30)는, 연결부(30)의 상부에 연결된 승강 구동부(21)의 회전 운동을 연결부(30)의 하부에서 직선 운동으로 변환시켜 연결부(30)의 하부에 연결되는 제1전단 수단(33)이 상, 하 방향으로 이동하도록 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 회전 운동하는 구성과 직선 운동하는 구성 사이에 연결부(30)를 구비하고, 연결부(30)를 통해 회전 운동을 직선 운동으로 변환시킬 수 있다. 이로 인해 제1전단 수단(33)을 포함하는 상부 본체(20) 전체를 제1전단 수단(33)의 스트로크만큼 승강시키지 않고, 승강 구동부(21)를 회전시켜 제1전단 수단(33)을 승강시킬 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 연결부(30)를 통해 전단 과정을 직접적으로 수행하는 제1전단 수단(33)만을 상, 하방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 제품 구비측면에서 큰 부피를 차지하지 않으면서 전단 과정을 효율적으로 수행할 수 있고, 전단 과정 종료 이후 보관 및 이동 측면에서도 유리할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)와 달리, 제1전단 수단(33)을 이동시키기 위해서 제1전단 수단(33)을 승강시키는 구성이 제1전단 수단(33) 주변에 다른 구성을 포함하여 전체적으로 높이 이동해야할 경우, 제품 구비시, 제1전단 수단(33)의 스트로크만큼 구성들의 이동 거리를 고려하여 제품을 구비해야 한다. 이에 따라 제품 구비시 제품이 차지는 부피가 커진다는 점에서 불편함이 발생할 수 있다. 또한, 제1전단 수단(33)의 승강을 위해서 주변의 다른 구성들이 전체적으로 움직여야 한다는 점에서 비효율적일 수 있다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는, 승강 구동부(21)와 제1전단 수단(33) 사이에 연결부(30)를 구비할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 연결부(30)를 통해 승강 구동부(21)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시킬 수 있다. 이로 인해 상부 본체(20) 전체가 높이 이동하지 않아도 제1전단 수단(33)을 스트로크만큼 이동시켜 효율적으로 전단 과정을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전단 장치(1)는 제품 구비시 제품이 큰 부피를 차지하는 불편함을 최소화할 수 있고, 전단 과정 수행 뿐만 아니라 보관 및 이동측면에서도 유리할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
1: 전단 장치
10: 하부 본체
11: 작업부 11a: 작업면
12: 다리부 13: 제2전단 수단
20: 상부 본체
21: 승강 구동부
21a: 제1샤프트부 21b: 제2샤프트부
30: 연결부
31: 제1연결 부재
31a: 제1삽입홀 31b: 제2삽입홀
32: 제2연결 부재
32a: 바닥부 32b: 벽부
33: 제1전단 수단
34: 지지부 35: 이동부
40: 손잡이부
40a: 원형부 40b: 기둥부
C1: 제1중심축 C2: 제2중심축
r: 편심 거리

Claims (7)

  1. 제1전단 수단을 포함하는 상부 본체, 제2전단 수단을 포함하는 하부 본체 및 상기 하부 본체의 양측에 구비되어 상기 상, 하부 본체를 연결하는 승강 가이드를 포함하는 전단 장치에 있어서,
    상기 상부 본체는,
    상기 승강 가이드의 상부에 구비된 상부 결합부에 결합되며 제1중심축을 가지는 제1샤프트부;와 상기 제1샤프트부에 연결되고 상기 제1중심축과 편심 거리로 편심되어 있는 제2중심축을 가지며 상기 제1중심축을 기준으로 회전하는 제2샤프트부;를 포함하는 승강 구동부; 및
    상기 승강 구동부와 상기 제1전단 수단을 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 연결부는,
    상부를 관통하는 제1삽입홀이 형성되어 상기 제2샤프트부가 삽입되고 상기 제2샤프트부와 상대 회전하는 제1연결 부재; 및
    바닥부와, 상기 바닥부의 양단에서 상방향으로 연장되는 벽부를 포함하여 구성되는 제2연결 부재;를 포함하고,
    상기 제1, 2연결 부재는,
    상기 제1연결 부재의 하부에 마련된 제2삽입홀에 삽입된 힌지축의 양단이 상기 제2연결 부재의 벽부에 형성된 축삽입홀에 결합되고 상기 벽부 사이의 공간에 상기 제1연결 부재의 하부가 수용되면서 결합되고,
    상기 제2연결 부재의 바닥부에는 상기 제1전단 수단의 상면에서 상기 제1전단 수단을 지지하는 지지부가 결합되어 상기 지지부와 상기 바닥부와의 결합을 통해 상기 연결부와 상기 제1전단 수단의 연결이 이루어지고,
    상기 제2샤프트부가 상기 제1삽입홀의 내부에서 회전하면, 상기 제2샤프트부의 회전에 따라 상기 제1삽입홀의 수평 및 수직방향으로의 변위가 달라지고, 상기 제2샤프트부의 회전에 따라 상기 제2삽입홀은 수직 방향으로만 변위가 발생하여 상기 제2연결 부재가 상, 하 방향으로 이동하는 전단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2샤프트부에 결합되는 손잡이부를 포함하고,
    상기 제1전단 수단은, 상기 손잡이부의 구동에 따라 상기 제1중심축과 편심되게 회전하는 상기 제2샤프트부에 의해 상, 하 방향으로 이동하는 전단 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전단 수단과 상기 제2전단 수단이 서로 맞물리는 상기 제1전단 수단의 단부와 상기 제2전단 수단의 단부는 예각의 사잇각을 갖는 전단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전단 수단의 스트로크는 상기 편심 거리의 2배 이하인 전단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1샤프트부는 상기 제1중심축을 기준으로 자전하고,
    상기 제2샤프트부는 상기 제2중심축이 상기 제1중심축을 기준으로 공전하는 전단 장치.
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