KR200303962Y1 - 너클 프레스 - Google Patents

Abstract

구동수단의 회전력에 의해 관절 운동을 행하면서 재료를 가공하는 너클 프레스가 개시된다.

종래의 너클 프레스는 작업 속도가 느리고, 슬라이더의 높이를 쐐기 등으로 행하여 불편하며, 충격력에 의한 진동 등의 발생으로 소음이 심각하게 되는 등의 문제점들이 있는데 이를 해결하기 위하여, 구동원으로부터 발생된 동력을 클러치(45)의 작동으로 선택적으로 전달받아 회전되는 편심부(41a)가 형성된 구동축(41)을 가지는 구동수단(40)과, 상기 편심부(41a)에 결합된 커넥팅 로드(52)의 선단에 상부 링크(54) 및 하부 링크(56)를 상, 하측에 결합하여 관절 운동을 행하는 너클수단(50)과, 상기 하부 링크(56)에 결합된 플런저(64)에 결합되어 상기 너클수단(50)의 관절운동에 의해 승강 작동하는 슬라이더(61)를 가지는 승강수단(60)과, 상기 승강수단(60)에 결합되어 슬라이더(61)의 높이 조절이 가능케 되도록 하는 높이 조절 수단(70)을 포함하는 너클 프레스가 제공된다.

따라서, 구동수단에 직접 너클수단이 결합되어 관절 운동이 이루어짐으로써 승강수단의 승강 속도가 빠르게 됨으로써 종래의 분당 타발속도 30~70SPM 보다 현저하게 빠른 30~250SPM 까지의 속도로 작업이 가능하여 생산성이 증대됨과 동시에 코스트가 현저하게 절감되고, 또한 슬라이더의 높이 조절이 가능하여 작업이 매우 용이하며, 기계의 작동 시에 발생되는 진동이나 소음이 흡수되어 정숙한 운전이 이루어진다.

Description

너클 프레스{Knuckle press}

본 고안은 너클 프레스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동축에 직접 커넥팅 로드를 연결하여 작동 속도를 향상시킴과 동시에 슬라이더의 높이를 조절하는 것이 용이하도록 된 너클 프레스에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 기계는 재료에 힘을 가해서 소성 변형시켜 굽힘, 전단, 단면수축 등의 가공을 하는 기계로서, 프레스 가공을 간단히 프레스라고도 하는데, 주로 금속판에 압축력을 가하여 소성 변형시킴으로써 여러 모양을 가공하게 되는데, 금가공이나 시계, 카메라의 정밀부품에서부터 자동차의 차체에 이르기까지 광범위하게 이용되며, 재료로서 강판, 동판(銅板), 황동판, 알루미늄판은 물론 플라스틱, 섬유 등도 사용하게 되는데, 특별히 가열하지 않고 가공할 수 있고, 짧은 시간에 정확한 치수와 모양으로 가공할 수 있으며, 교환성이 있고 대량생산에 적합하다.

프레스 가공의 종류에는 커터(cutter)로 소정의 모양으로 절단하는 절단가공, 다이(die)와 펀치(punch)로 필요한 모양을 따내는 따내기 가공, 재료를 필요한 모양으로 구부리는 굽힘가공, 원통 ·각통 등과 같은 바닥이 있고 이음매가 없는용기를 만드는 드로잉 가공 등이 있다.

상기 프레스 기계의 종류는 압축력을 발생시키는 구조에 따라 기계식 프레스와 유압식 프레스로 구별되고, 상기 기계식 프레스는 전동기의 동력을 기어, 크랭크 등의 기구로 압축력을 발생시켜 가공작업을 하는 것이며, 그 중에서 많이 사용되는 것은 크랭크 프레스이다.

상기 크랭크 프레스는 전동기로 큰 플라이휠을 회전시켜 회전 에너지의 일부를 이용해서 가공작업을 하며, 이 밖에 마찰 프레스, 토글 프레스 등 많은 종류가 있다.

상기 토글 프레스는 일명 너클 프레스라고도 하는데, 이는 플라이휠의 회전에너지의 일부분만을 1회의 작업에 사용하는 프레스 기계로서 소성(塑性)가공 중에서 압출가공에 사용된다.

상기 토글 프레스에 적용되는 토글레버 기구는 힘의 배력(倍力)기구로서, 행정(行程)은 크게 잡을 수 없으나 힘의 배율이 높은 것이 특징이고, 이 특징을 살려 주로 얇은 금속판을 소재로 한 제품을 만드는 데 사용되며, 대형의 기계로 자동차의 보닛 등도 만든다.

액압(液壓) 프레스는 유압을 이용해서 압축동작을 하는 것이며, 이 밖에도 수압식, 유압식, 기압식(氣壓式) 등이 있다.

도 1은 일반적인 너클 프레스를 도시한 개략도로서, 양측에 세워 설치된 사이드 프레임(10)(11)의 내측에는 배면 측에 구동모터(12)와 플라이휠(13)은 벨트(14)에 의해 동력이 전달되도록 구성되며, 상기 플라이휠(13)의 일측면에는 커넥팅 로드(15)의 일단이 편심되도록 결합되어 있고, 타단은 중간핀(16)에 힌지 결합되어 있다.

상기 중간핀(16)의 상측에는 상측이 고정핀(17)에 힌지 결합된 상부 링크(18)가 결합되어 있고, 하측에는 슬라이더(19)의 상측에 하단을 하부핀(20)으로 힌지 결합시킨 하부 링크(21)가 결합되어 있다.

상기 슬라이더(19)는 안내부재(22) 내에서 상하 방향으로 승강 작동하게 되는데, 그 하단에는 상부 금형(23)이 장착되어 있다.

한편, 상기 상부 금형(23)의 하측에는 소정의 간격을 두고 상측에 하부 금형(24)을 장착시킨 볼스터(25)가 설치되며, 상기 양 사이드 프레임(10)(11)의 하단에는 하부 프레임(26)이 설치된 구조로 이루어진다.

따라서, 하부 금형(24)의 상측에 가공할 재료(W)가 공급되면 구동모터(12)의 작동에 따른 회전력이 벨트(14)를 통하여 플라이휠(13)로 전달되고, 이 회전력은 커넥팅 로드(15)를 좌, 우방향으로 이동시키면서 상부 및 하부링크(18)(21)를 관절 운동시키게 되고, 이에 따라 슬라이더(19)가 안내부재(22) 내에서 하강 작동하면서 상부 금형(23)이 하부 금형(24)에 결합되어 재료(W)를 소정의 형상으로 가공하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 너클 프레스는 플라이휠이 장착된 구동축의 회전력이 직접 커넥팅 로드로 전달되지 않으므로 30~70SPM 정도의 분당 타발속도를 가지게 되어 작업 생산성이 현저하게 저하될 뿐만 아니라 코스트가 상승되며, 슬라이더의 높이를 조절하기 위한 수단이 구비되지 않아 작업이 불편하게 되는 등의 여러가지 문제점들이 내재되어 있다.

또한, 상부 너클핀과 상부 프레임의 사이에 쐐기를 삽입하여 슬라이더의 높이를 조절하는 구성도 있으나, 이는 슬라이더의 조정량이 매우 미미할 뿐만 아니라 작업중 쐐기가 이탈되는 등의 문제점과 쐐기가 이탈될 경우에는 안전상의 위험성이 내포되어 있는 등의 문제점들이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 구동수단에 너클수단이 직접 연결되도록 하여 작업 속도를 향상시킴과 아울러 슬라이더의 높이 조절이 용이한 너클 프레스를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 편심 작동에 따른 진동 및 소음을 흡수하여 정숙한 운전이 가능한 너클 프레스를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 너클 프레스의 구조를 도시한 개략도.

도 2는 본 고안에 의한 너클 프레스를 도시한 전체 종단면도.

도 3은 도 2에서 A-A선 단면도.

도 4는 도 3에서 B-B선 단면도.

도 5는 본 고안 의한 너클 프레스의 요부 확대 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40: 구동수단 41: 구동축

41a: 편심부 50: 너클수단

52: 커넥팅로드 54: 상부 링크

56: 하부 링크 60: 승강수단

61: 슬라이더 62: 안내부재

64: 플런저 70: 높이 조절수단

71: 스크류 72: 웜휠

73: 웜기어 80: 완충수단

82: 완충부재 83: 상부판

84: 브라켓 85: 지지봉

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 너클 프레스는, 구동원으로부터 발생된 동력을 클러치의 작동으로 선택적으로 전달받아 회전되는 편심부가 형성된 구동축을 가지는 구동수단과, 상기 편심부에 결합된 커넥팅 로드의 선단에 상부 링크 및 하부 링크를 상, 하측에 결합하여 관절 운동을 행하는 너클수단과, 상기 하부 링크에 결합된 플런저에 결합되어 상기 너클수단의 관절운동에 의해 승강 작동하는 슬라이더를 가지는 승강수단과, 상기 승강수단에 결합되어 슬라이더의 높이 조절이 가능케 되도록 하는 높이 조절 수단을 포함한다.

따라서 본 고안에 의하면, 구동수단에 직접 너클수단이 결합되어 관절 운동이 이루어짐으로써 승강수단의 승강 속도가 빠르게 됨으로써 종래의 분당 타발속도인 30~70SPM 보다 현저하게 빠른 30~250SPM 까지의 속도로 작업이 가능하여 생산성이 향상됨과 동시에 코스트가 현저하게 절감되고, 또한 슬라이더의 높이 조절이 가능하여 작업이 매우 용이하며, 기계의 작동 시에 발생되는 진동이나 소음이 흡수되어 정숙한 운전이 이루어지는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 너클 프레스를 나타내는 전체 종단면도이고, 도 3은 도 2에서의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 3에서의 B-B선 단면도이다.

도면에서 프레임(30)의 상부 배면 측에는 회전력을 발생시키는 구동수단(40)이 구비되고, 상기 구동수단(40)의 전면 측에는 관절운동을 행하는 너클수단(50)이 구비되며, 상기 너클수단(50)의 하측에는 관절운동에 의해 전달된 동력으로 승강하여 작업을 행하는 승강수단(60)이 구비된다.

그리고, 본 발명에 의한 너클 프레스는 상기 승강수단(60)에 슬라이더의 높이 조절기 가능하도록 높이 조절수단(70)이 구비되고, 프레임(30)의 상측에는 승강수단(60)의 작동시 발생되는 충격력 및 소음을 감소시키기 위한 완충수단(80)이 더욱 구비된다.

상기 구동수단(40)은 프레임(30)의 상측에 회동 가능케 설치된 편심부(41a)를 갖는 구동축(41)과, 상기 구동축(41)의 일측에 메탈 베어링을 개재하여 회전 가능케 결합된 중공축(42)과, 상기 중공축(42)의 외측에 베어링(43)을 개재하여 회전 가능케 결합된 플라이휠(44)과, 상기 플라이휠(44)의 일측에 결합되어 회전력을 선택적으로 단속하는 클러치(45)를 포함한다.

그리고, 상기 구동축(41)의 타단은 내측에는 메탈 베어링이 외측에는 하우징(46)에 의해 지지되어 회동 가능케 된다.

한편, 상기 너클수단(50)은 일단이 상기 구동축(41)의 편심부(41a)에 결합되고 타단은 중간핀(51)에 결합된 커넥팅로드(52)와, 상기 중간핀(51)에 하단이 회동 가능케 힌지 결합되고 타단은 상측에 고정된 상부핀(53)에 회동 가능케 결합된 상부 링크(54)와, 일단이 상기 중간핀(51)에 회동 가능케 힌지 결합되고 타단은 하부핀(55)에 메탈 베어링을 개재하여 회동 가능케 힌지 결합된 하부 링크(56)로 이루어진다.

상기 상부핀(53)은 프레임(30)의 내측에 형성된 내부 프레임(31)에 보스(57) 및 고정부재(58)를 개재하여 지지 고정된다.

상기 승강수단(60)은 하부에 상부 금형이 장착되는 슬라이더(61)를 구비하고, 상기 슬라이더(61)는 프레임(30)의 내측에 장착된 안내부재(62)내에서 슬라이드되는 안내레일(63)이 형성되어 있다.

상기 슬라이더(61)의 상측에는 상기 하부핀(55)에 상단이 회동 가능케 결합되는 플런저(64)가 형성되어 있고, 상기 슬라이더(61)의 내측면에는 하우징(65)이 결합 고정되는데, 이 하우징(65)의 내측면은 플런저(64)의 외측면에 접촉되어 있다.

한편, 상기 슬라이더(61)의 내측에 설치되는 높이 조절수단(70)은 도 5에 도시한 바와 같이 상기 플런저(64)의 하부 내측에 나사 결합되는 스크류(71)와, 상기 스크류(71)의 하측에 일체로 형성되어 회전되는 웜휠(72), 그리고 상기 웜휠(72)에 맞물리는 웜기어(73)를 포함한다.

상기 웜기어(73)에는 도시하지 않은 전동식 모터가 결합되어 웜기어(73)를 정, 역회전시키게 된다.

상기 웜휠(72)의 하측에는 상측으로 힘을 가하는 시어판(74)이 위치되어 있다.

상기 프레임(30)의 상측에 설치되는 완충수단(80)은 승강수단(60)의 승강 작동에 따른 충격력 및 소음을 감소시키게 되는데, 이는 상부 프레임(32)의 상측에 고정된 하부판(81) 상에 완충부재(82)를 개재하여 상부판(83)이 위치되고, 상기 상부판(83)은 슬라이더(61)의 상측에 고정된 브라켓(84)과 지지봉(85)으로 연결된 구성으로 이루어진다.

상기 완충부재(82)는 합성수지로 형성되거나, 내측에 공기, 유체 등이 주입된 튜브 형태의 합성수지 등으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 슬라이더(61)의 승강 작동 시에는 상부판(83)이 일체로 승강 작동하면서 완충부재(82)에 충격력을 흡수시킴으로써 충격력 및 소음을 흡수하게 되는 것이다.

상기 프레임(30)의 하측에는 하부 프레임(33)이 고정 설치되고, 상기 하부프레임(33)의 상측에는 상부에 하부 금형이 결합되는 볼스터(34)가 고정 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 너클 프레스는 구동수단(40)에서 작용하는 회전력이 너클수단(50)에 전달되면, 상기 너클수단(50)은 관절 관절운동을 행하여 승강수단(60)을 승강 작동시킴으로써 볼스터(34)에서 재료의 가공이 이루어지게 된다.

즉, 상기 구동수단(40)에서는 모터 등의 도시하지 않은 구동원에서 발생된 동력이 벨트 등의 동력 전달수단을 통하여 플라이휠(44)로 전달되는데, 이때 상기 플라이휠(44)의 회전력은 클러치(45)의 작동에 의해 선택적으로 구동축(41)으로 전달되는 것이다.

상기 구동축(41)이 회전하면 편심부(41a)에 일단이 결합된 커넥팅로드(52)가 횡방향으로 전, 후진 작동을 반복적으로 행하게 되고, 상기 커넥팅로드(52)의 타단에 결합된 중간핀(51)도 횡방향으로 전, 후진 작동을 행하게 된다.

상기 중간핀(51)이 전, 후진 작동을 행하면 상측에 고정된 상부핀(53)에 결합된 상부 링크(54)가 각운동을 행하면서 하측의 하부핀(55)에 결합된 플런저(64)가 소정의 스트로크만큼 승강 작동을 행하게 된다.

즉, 상기 커넥팅로드(52)가 전진 작동을 행하면 상기 상부 링크(54) 및 하부 링크(56)가 중간핀(51)을 중심으로 관절 운동을 행하면서 플런저(64)를 상승시키게 되고, 반대로 상기 커넥팅로드(52)가 후진 작동을 행하면 상기 상부 링크(54) 및 하부 링크(56)가 중간핀(51)을 중심으로 플런저(64)를 하강시키게 되는 것이다.

상기 플런저(64)가 승강 작동을 행하면 이와 결합된 슬라이더(61)가 안내부재(62) 내에서 일체로 승강 작동을 행하면서 하강 시에는 가공을 행하고, 반대로 상승 시에는 가공을 완료한 후 재료를 이송시켜 다음의 가공을 행할 수 있도록 하게 된다.

이와 같은 너클수단(50)의 관절 운동에 의해 승강수단(60)이 반복적으로 승강 작동을 행하면서 재료를 가공하게 되는 것이다.

이때, 상기 슬라이더(61)의 승강 작동 시에는 구동축(41)의 편심 회전과 너클수단(50)의 관절 운동 그리고 금형이 재료에 가공을 행할 때에 가해지는 충격 등에 의해 발생되는 충격력은 완충수단(80)의 작동에 의해 흡수되어 감소된다.

즉, 상기 슬라이더(61)의 상승 시에는 지지봉(85)으로 연결된 상부판(83)이 일체로 상승하게 되고, 이어서 하강 작동 시에는 상기 슬라이더(61)와 함께 상부판(83)이 하강하면서 완충부재(82)에 부딪히면서 충격력이 흡수됨으로써 충격력에 의해 진동 및 소음의 발생이 현저하게 감소되는 것이다.

그리고, 상기 슬라이더(61)의 높이 조절이 필요한 경우에는 높이 조절수단(70)을 조절하면 가능케 된다.

이는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 슬라이더(61)의 하강량 및 상승량이 정해지면 회전 조작부(73a)에 전동식 모터를 이용하여 웜기어(73)를 정, 역회전시키면 웜휠(72)이 정회전 또는 역회전되면서 스크류(71)를 회전시키게 되고, 상기 스크류(71)가 정회전 또는 역회전되면 이와 나사 결합된 플런저(64)로부터 스크류(71)가 상측 또는 하측으로 나사 이동됨으로써 슬라이더(61)의 높이 조절이가능케 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

따라서 본 고안에 의하면, 구동수단에 직접 너클수단이 결합되어 관절 운동이 이루어짐으로써 승강수단의 승강 속도가 빠르게 됨으로써 종래의 분당 타발속도 30~70SPM 보다 현저하게 빠른 30~250SPM 까지의 속도로 작업이 가능하여 생산성이 증대됨과 동시에 코스트가 현저하게 절감되고, 간단한 조작으로 슬라이더의 높이 조절이 가능하여 작업이 매우 용이하며, 기계의 작동 시에 발생되는 진동이나 소음이 흡수되어 정숙한 운전이 이루어지는 등의 여러 가지 효과가 있다.

Claims (4)

1. 구동원으로부터 발생된 동력을 클러치(45)의 작동으로 선택적으로 전달받아 회전되는 편심부(41a)가 형성된 구동축(41)을 가지는 구동수단(40);

   상기 편심부(41a)에 결합된 커넥팅 로드(52)의 선단에 상부 링크(54) 및 하부 링크(56)를 상, 하측에 결합하여 관절 운동을 행하는 너클수단(50);

   상기 하부 링크(56)에 결합된 플런저(64)에 결합되어 상기 너클수단(50)의 관절운동에 의해 승강 작동하는 슬라이더(61)를 가지는 승강수단(60);

   상기 승강수단(60)에 결합되어 슬라이더(61)의 높이 조절이 가능케 되도록 하는 높이 조절 수단(70)을 포함하는 너클 프레스.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 높이 조절수단(70)은,

   상기 플런저(64)의 하측에 나사 결합된 스크류(71)와, 상기 스크류(71)의 하측에 일체로 형성된 웜휠(72) 및 상기 웜휠(72)에 맞물려져 회동 조작에 따라 상기 스크류(71)가 나사 이동되도록 하는 웜기어(73)를 포함하는 너클 프레스.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 승강수단(60)에는,

   상기 슬라이더(61)의 승강 작동에 따라 승강하면서 충격력을 흡수하는 완충수단(80)이 구비된 것을 특징으로 하는 너클 프레스.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 완충수단(80)은,

   상기 슬라이더(61)에 고정된 브라켓(84)에 하단이 고정되고 타단은 상부판(83)이 고정된 한 쌍의 지지봉(85)과, 상기 상부판(83)의 하측에 거리를 두고 장착된 완충부재(82)를 포함하는 너클 프레스.