KR20050106361A - 레일 천공기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레일 천공기에 관해 개시한다. 개시된 발명은, 각종 부품이 장착되는 주축; 상기 주축의 전방부에 힌지 결합되어 레일의 일측면과 맞물리는 클램핑부; 상기 주축상에 상기 클램핑부와 소정 간격으로 이격되어 고정 장착되는 지지대; 상기 지지대의 하단에 결합되고, 회전에 의해 변이되어 다양한 형태의 레일의 타측면에 맞물릴 수 있는 레일고정지그; 상기 주축의 후방부에 장착되어 전후 이동가능한 이동부; 회전동력을 발생하는 동력부; 상기 이동부의 하단에 일체로 결합되고 일측에 장착된 상기 동력부의 회전동력을 일정 변속비로 변속하는 변속기; 및 상기 변속기의 일측에 결합되어 회전동력에 의해 레일의 구멍을 형성하는 드릴;을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 다양한 종류의 레일에 손쉽게 적용 가능하여 작업시간 및 작업능률을 개선하고, 작업 안정성 및 작업 정밀성을 향상시키며, 작업범위를 확장시킨 효과가 있다.

Description

레일 천공기{Rail Drilling Machine}
본 발명은 레일 천공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변이가 가능한 레일고정지그와 개선된 클램핑 고정 구조등을 구비하여, 다양한 종류의 레일에 손쉽게 적용 가능하여 작업시간 및 작업능률을 개선하고, 작업 안정성 및 작업 정밀성을 향상시킨 레일 천공기에 관한 것이다.
일반적으로, 레일 천공기는 레일작업용 기계의 일종으로 레일의 이음매 구멍을 뚫는 기기를 말한다. 동력식 레일 천공기는 1축식 및 2축식의 두종류가 있고 통상적으로 가솔린 엔진, 변속장치, 천공위치의 조정장치, 후레임 천공드릴 등으로 구성된다.
이러한 레일을 여러개 연결하는 방법은, 각각의 레일의 측면에 레일 천공기를 이용하여 이음매 구멍을 형성하고, 각 레일을 서로 맞대어 정렬한 후, 이음매 구멍간에 플레이트 등의 연결부재를 위치시키고 체결나사를 이용하여 일체로 연결하는 것이다.
이때, 천공작업의 대상이 되는 레일에는 50kg 및 60kg 레일을 대표로 하여 다양한 규격이 생산되고 있으며, 50kg 레일의 경우에는 2개의 구멍을, 60kg의 레일의 경우에는 3개의 구멍을 형성하여 안정적인 연결이 가능하도록 한다.
이하, 도면을 참조하여 종래의 레일 천공기에 대해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다. 도 1은 종래의 레일 천공기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 레일 천공기(10)는, 상부 몸체(20), 상부몸체(20)의 하부에 장착되어 전, 후방으로 이동가능한 하부 몸체(30), 상부 몸체(20)의 전방에 장착된 수직 플레이트(25)에 고정되어 레일 천공기(10)를 레일(15)의 일측면에 고정시키는 클램핑 장치(40), 수직 플레이트(25)의 측면 하단부에 장착되어 레일 천공기(10)를 레일(15)의 타측면에 고정시키는 레일고정지그(50), 하부 몸체(30)의 후방에 장착되어 동력을 발생시키는 엔진(32), 엔진(32)의 일측에 장착되어 회전력을 소정의 변속비로 변속하는 변속기(31), 그리고 변속기(31)의 일측에 장착되는 회전축의 선단부에 장착되어 회전축이 회전하는 동안 회전력에 의하여 구멍을 형성하는 드릴(36)로 구성된다.
그러나, 이와같은 종래의 레일 천공기는 고정 장착된 레일고정지그를 사용하여 50kg 및 60kg 레일에 동시에 사용될 수 없고 레일 종류에 따라 장비를 해체한 후 별도의 교체작업이 요구되므로, 작업시간이 가중되고, 작업능률이 저하되며, 신속한 천공작업이 이루어지지 못함으로 인해 사고위험이 증대되는 문제점이 있었다.
또한, 클램핑 장치의 고정 구조가 안정적이지 못하고, 장비의 무게중심이 후방에 치우쳐 있어 작업 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 기계식 엔진등의 채용으로 인해 장비 전체의 무게가 무거워(최소 26kg에서 최대 88kg까지) 천공 작업시 지지력이 많이 요구되고 진동이 심하여 결과적으로 휴대성, 작업 안정성 및 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 변속기를 구성하는 기어에 클러치드럼이 없어서 과부하시 엔진과 드릴등을 보호할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 드릴날의 교체시 미세구멍용 드릴날을 고정할 수 있는 구조가 불비되어 구멍의 종류에 따라 천공작업이 제한되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단시간내 변이가 가능한 레일고정지그를 구비하여, 별도의 장비 해체작업 없이 다양한 종류의 레일에 손쉽게 적용 가능하고, 작업시간 및 작업능률을 개선하며, 작업지연으로 인한 안전사고 위험을 최소화한 레일 천공기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 클램핑 고정 구조를 개선하고, 장비의 무게중심을 전방으로 당겨 안정성 및 작업정밀도를 높인 레일 천공기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 클러치드럼이 내설된 변속기를 구비하여 과부하에 따른 장비고장을 최소화한 레일 천공기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 드릴척을 통해 다양한 규격의 드릴날을 적용할 수 있도록 구성하여 작업범위를 확장한 레일 천공기를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 레일 천공기는, 각종 부품이 장착되는 주축; 상기 주축의 전방부에 힌지 결합되어 레일의 일측면과 맞물리는 클램핑부; 상기 주축상에 상기 클램핑부와 소정 간격으로 이격되어 고정 장착되는 지지대; 상기 지지대의 하단에 결합되고, 회전에 의해 변이되어 다양한 형태의 레일의 타측면에 맞물릴 수 있는 레일고정지그; 상기 주축의 후방부에 장착되어 전후 이동가능한 이동부; 회전동력을 발생하는 동력부; 상기 이동부의 하단에 일체로 결합되고 일측에 장착된 상기 동력부의 회전동력을 일정 변속비로 변속하는 변속기; 및 상기 변속기의 전방에 결합되어 회전동력에 의해 레일의 구멍을 형성하는 드릴;을 포함하여 구성된다.
한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 레일 천공기는, 레일의 일측면과 맞물리는 클램핑부; 상기 클램핑부와 힌지 결합된 지지대; 상기 지지대의 하단에 결합되고, 회전에 의해 변이되어 다양한 형태의 레일의 타측면에 맞물릴 수 있는 레일고정지그; 회전동력을 발생하는 동력부; 상기 지지대의 후방에 일체로 결합되고 일측에 장착된 상기 동력부의 회전동력을 일정 변속비로 변속하는 변속기; 및 상기 변속기의 일측에 결합되어 전후 이동가능하며, 회전동력에 의해 레일의 구멍을 형성하는 드릴;을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 레일고정지그는: 제 1 기어와 일체로 결합된 상부 회전바; 제 2 기어와 일체로 결합되고 상기 상부 회전바와 이격되어 배치된 하부 회전바; 및 상기 제 1 및 제 2 기어 사이에 치합된 제 3 기어와 일체로 결합되어 회전가능한 회전레버;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 상부 회전바 및 하부 회전바는 각각 일단면이 50kg 레일용으로, 타단면이 60kg 레일용으로 규격 성형된 것이 바람직하다.
또한, 상기 레일고정지그에는 상기 상부 회전바 및 하부 회전바의 회전을 제한하는 스토퍼가 더 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주축 상단에 회전에 의해 상하 이동가능한 'T'자형의 클램핑조절레버가 장착되고, 상기 클램핑조절레버의 수직축을 중심으로 상기 클램핑부와 상기 지지대 사이에 연결바가 힌지 결합되며, 상기 연결바는 단일 격자형태를 이루는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변속기는 내부 기어들 사이에 클러치드럼이 내설된 것이 바람직하다.
또한, 상기 드릴은 드릴축을 구비하고, 상기 드릴축에 드릴날 또는 드릴척이 선택적으로 탈착가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 드릴축은, 말단부 중심에 상기 드릴날 또는 드릴척의 말단부가 수용되는 수용홈이 구비되고, 원형 체결구가 상기 드릴축의 외주면으로부터 상기 수용홈으로 관통되어 결합되며, 상기 드릴축의 말단부 외주면에는 상기 원형 체결구를 수용하는 체결부가 감싸서 결합되고, 상기 체결부는, 내주면 상의 일측에 상기 원형 체결구를 가압하여 수용하는 체결홈이 경사를 이루어 형성되고, 내주면 상의 타측에는 탄성 스프링이 내설되는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일 천공기의 사시도이고, 도 3은 레일 천공기의 측면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 드릴의 구성을 나타낸 도면으로, 도 4a는 드릴축과 드릴날의 결합부위를 나타낸 분리 단면도이고, 도 4b는 도 4a의 결합 단면도이며, 도 4c는 드릴축에 드릴척 및 드릴날이 장착되는 모습을 보인 분리 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일 천공기(100)는, 주축(110), 상기 주축(110)의 전방부에 힌지 결합된 클램핑부(120), 상기 주축(110)상에 고정 장착되는 지지대(130), 상기 지지대(130)의 하단에 결합되는 레일고정지그(200), 상기 주축(110)의 후방부에 장착되는 이동부(140), 회전동력을 전달하는 동력부(150), 상기 이동부(140)의 하단에 일체로 결합되고 후방에 상기 동력부(150)가 결합된 변속기(160), 상기 변속기(160)의 전방에 결합된 드릴(170)을 포함하여 구성된다.
상기 주축(110)에는 전방 말단에 상기 클램핑부(120)가 힌지결합되고, 상기 클램핑부(120)와 이격되어 상기 지지대(130)가 고정 장착되며, 상기 클램핑부(120)와 상기 지지대(130)의 사이에는 'T'자형의 클램핑조절레버(180)가 회전가능하게 장착된다.
이때, 상기 클램핑조절레버(180)는 상부에 회전 손잡이(181)가 수직축(182)과 직각을 이루며 형성되고, 상기 수직축(182)에는 외면에 나사산이 형성되며, 상기 수직축(182)의 소정 부위에는 한 쌍의 암나사연결부(183)가 각각 나사 결합된다. 상기 한 쌍의 암나사연결부(183)에는 이를 중심으로 하여 4개의 연결바(190)가 각각 대칭되어 총 8개로 상기 클램핑부(120)와 상기 지지대(130) 사이에 힌지 결합된다. 이때, 상기 한 쌍의 암나사연결부(183)는 각각 반대방향으로 나사산이 형성되어 결합된다. 이는 상기 수직축(182)이 승하강할 때 상기 연결바(190)를 양 방향으로 확장 수축이 가능하도록 하기 위함이다.
한편, 상기 연결바(190)는 4개씩 상호 연결에 의해 마름모꼴의 단일 격자 형태를 이루는 것이 바람직하다. 이는 안정적으로 힘이 전달되고 클램핑의 고정력을 극대화시키기 위함이다.
또한, 상기 주축(110)의 후방에는 상기 이동부(140)가 이동가능하게 끼움결합되고, 상기 주축(110)의 상면에는 피니언기어(111)가 장착되어 상기 이동부(140)에 내설된 랙기어(미도시)와 치합된다. 이때, 상기 이동부(140)의 일측에는 회전 손잡이(141)가 결합되어 내설된 랙기어(미도시)를 회전시켜 상기 이동부(140)를 전후 이동가능하도록 한다.
상기 클램핑부(120)는 주축(110)에 회전 가능하도록 힌지 결합되고 하단이 갈코리 형상으로 성형되어, 상기 클램핑조절레버(180)의 상하 이동에 의해 회전되어 레일(300)의 수직부 일측면에 맞물려 천공 작업시 레일 천공기(100)를 지탱하는 역할을 수행한다.
상기 지지대(130)는, 주축(110) 상단에 결합된 상부 지지대(132)와, 주축(110) 하단에 결합된 하부 지지대(131)로 구성되고, 상기 상부 지지대(132)에는 가동스위치(미도시)가 구비된 손잡이(133)가 결합된다. 이때, 상기 지지대(130)는 제작의 용이도에 따라 일체를 이루며 결합될 수도 있다.
상기 레일고정지그(200)는 상기 지지대(130)의 하단에 축결합된 상부 회전바(210, 210a), 상기 상부 회전바(210, 210a)와 소정 각도를 이루며 이격되어 축결합된 하부 회전바(220, 220a), 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220, 220a)의 상단에 일체로 결합된 제 1 및 제 2 기어(211, 221), 상기 제 1 및 제 2 기어(211, 221) 사이에 치합된 제 3 기어(230)와, 상기 제 1, 2 및 제 3 기어(211, 221, 230)의 상단에 고정장착된 커버프레임(240), 및 상기 커버프레임(240) 상단에 결합되어 상기 제 3 기어(230)와 연결되어 회전하는 회전레버(250)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220, 220a)는 도 3에 도시된 바와 같이 각각 한 쌍으로 대칭을 이루며 축결합에 의해 양편에 장착되어 레일을 안정적으로 지지하게 된다. 한편, 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220. 220a)는 각각 일단면이 50kg 레일용으로, 타단면이 60kg 레일용으로 규격 성형되어 회전에 의해 변이되어 두가지 레일에 모두 적용 가능하게 된다. 또한, 상기 레일고정지그(200)의 소정위치에는 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220, 220a)의 회전을 제한하는 스토퍼(미도시)가 더 설치되어 안정성을 강화하는 것이 바람직하다.
상기 동력부(150)는 상기 이동부(140)의 하단에 상기 변속기(160)와 일체로 결합되고, 전기식 모터로 구성함으로써 제품 경량화에 이바지하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 변속기(160)는 상기 이동부(140)의 하단에 일체로 결합되고 일측에 장착된 상기 동력부(150)의 회전동력을 일정 변속비로 변속하여 상기 드릴(170)에 전달하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 변속기(160)는 내부 기어들(미도시) 사이에 클러치드럼(미도시)이 내설되어 과부하시 상기 동력부(150) 및 드릴(170)을 보호하게 된다.
상기 드릴(170)은 상기 변속기(160)의 일측에 결합되어 회전동력에 의해 레일(300)의 구멍을 형성하는 기능을 수행하며, 코아방식의 천공방식을 채택하여 한번에 천공이 이루어지게 된다. 이때, 상기 드릴(170)은 드릴축(171)을 구비하고, 상기 드릴축(171)에 드릴날(172) 또는 드릴척(173)이 선택적으로 탈착가능하게 결합된다.
일반적으로 상기 드릴날(172)이 12mm 이상인 경우에는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 드릴축(171)에 직접적으로 결합되어 천공작업이 이루어지게 되나, 상기 드릴날(172)이 그 이하의 규격일 때에는 도 4c에 도시된 바와 같이 드릴척(173)을 통해 고정되어 상기 드릴축(171)에 결합하게 된다. 즉 본 발명에 따른 레일 천공기(100)는 드릴척(173)을 통해 약 3mm까지의 소형 드릴날(172)까지 적용 가능하도록 구성하여, 약 12mm 이상의 드릴날(172)에만 적용 가능한 종래의 기술에 비해 보다 다양한 형태의 천공작업에 효과적으로 활용가능하게 된다.
한편, 상기 드릴축(171)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 말단부 중심에 상기 드릴날(172)의 말단부(172a)가 수용되는 수용홈(171a)이 구비되고, 원형 체결구(175)가 상기 드릴축(171)의 외주면으로부터 상기 수용홈(171a)으로 관통되어 결합되며, 상기 드릴축(171)의 말단부 외주면에는 상기 원형 체결구(175)를 수용하는 체결부(174)가 감싸서 결합된다.
상기 체결부(174)는, 내주면 상의 일측에 상기 원형 체결구(175)를 가압하여 수용하는 체결홈(174a)이 경사를 이루어 형성되고, 내주면 상의 타측에는 탄성 스프링(174b)이 내설되며, 상기 드릴축(171)의 외주면 상에는 상기 탄성 스프링(174b)의 운동을 제한하는 스토퍼(174c)가 설치된다.
이때, 상기 드릴축(171)에 상기 드릴날(172)을 끼우려면, 먼저 상기 체결부(174)를 후방으로 이동시키고, 그에 따라 상기 원형 체결구(175)가 상기 체결홈(174a)의 경사를 따라 상승되어 상기 수용홈(171a)이 완전히 개방되면 상기 드릴날의 말단부(172a)를 밀어넣어 끼움결합시킨다. 이후에, 상기 체결부(174)를 놓으면 내설된 탄성 스프링(174b)에 의해 상기 체결부(174)가 자동으로 전방 이동되어 상기 원형 체결구(175)를 가압하게 되며 상기 드릴날의 말단부(172a)에 형성된 홈에 상기 원형 체결구(175)가 안착됨으로 상기 드릴날(172)이 고정된다. 한편, 상기 드릴척(173)도 동일한 방식으로 결합 가능하다.
도 5는 도 2에 도시된 레일고정지그의 작동을 나타낸 도면으로, 도 5a는 정면에 부착된 레일고정지그의 작동상태도이고, 도 5b는 배면에 부착된 레일고정지그의 작동상태도이며, 도 5c는 50kg 및 60kg 레일에 따른 레일고정지그의 장착상태도이다.
도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이, 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220, 220a)는 레일(300)의 수직부 일측면에 맞물릴 수 있도록 소정 각도로 벌어져 천공작업을 진행하게 되고, 레일의 종류에 따라 일단면을 교체하여야 할 때에는 상기 회전레버(250)의 작동에 의해 화살표 방향으로 회전하여 반대 위치로 변이된 후 천공작업을 진행하게 된다.
이때 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 회전레버(250)가 12시방향을 이룰때는 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220, 220a)의 회전중심을 기준으로 하여 길이가 긴 방향의 일단면이 전개되어 60kg 레일(320)에 적용되고, 상기 회전바가 6시방향을 이룰때는 길이가 짧은 방향의 타단면이 전개되어 50kg 레일(310)에 적용되게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일 천공기(100)의 작동과정를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 6은 도 2의 레일 천공기(100)의 전체 작동도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 작업의 준비단계로 상기 클램핑부(120)가 개방되고 상기 드릴(170)이 후퇴된 상태에서 해당되는 레일(300)에 적합하도록 상기 레일고정지그(200)를 조정하고 상기 레일(300)에 상기 클램핑부(120)를 맞물리게 된다.
다음으로, 상기 클램핑조절레버(180)의 회전 손잡이(181)를 화살표 방향으로 회전하게 되면 그 수직축(182)이 상기 암나사연결부(183)와 체결된 채로 하강하게 되며, 상기 암나사연결부(183)는 상호 다른 방향의 나사산이 형성되어 접근하면서 이에 결합된 상기 격자형의 연결바(190)를 확장하게 된다.
연속적으로 상기 연결바(190)의 일측에 결합된 클램핑부(120)는 시계반대방향으로 회전하면서 상기 레일(300)에 고정되어 맞물리게 된다. 이후, 채택된 드릴날(172)이 접근되면서 해당되는 위치에 천공작업을 수행하게 된다.
일차적으로 천공작업을 마치면, 상술한 과정을 역으로 진행하게 된다. 한편, 레일(300)의 종류가 변경된 경우에는 상기 레일고정지그(200)를 180도 회전시켜 적합한 지그를 구성한 후 해당되는 천공작업을 실시하게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레일 천공기의 사시도이고, 도 8은 도 7의 레일 천공기의 측면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레일 천공기(300)는, 레일의 일측면과 맞물리는 클램핑부(320), 상기 클램핑부(320)와 힌지 결합된 지지대(330), 상기 지지대(330)의 하단에 결합되고 회전에 의해 변이되어 다양한 형태의 레일의 타측면에 맞물릴 수 있는 레일고정지그(400), 회전동력을 발생하는 동력부(350), 상기 지지대(330)의 후방에 일체로 결합되고 후방에 상기 동력부(350)가 결합된 변속기(360), 상기 변속기(360)의 전방에 결합되어 전후 이동가능한 드릴(370)을 포함하여 구성된다.
상기 클램핑부(320)와 상기 지지대(330)의 사이에는 'T'자형의 클램핑조절레버(380)가 회전가능하게 장착된다.
이때, 상기 클램핑조절레버(380)는 상부에 회전 손잡이(381)가 수직축(382)과 직각을 이루며 형성되고, 상기 수직축(382)에는 외면에 나사산이 형성되며, 상기 수직축(382)의 소정 부위에는 한 쌍의 암나사연결부(383)가 각각 나사 결합된다. 상기 한 쌍의 암나사연결부(383)에는 이를 중심으로 하여 4개의 연결바(390)가 각각 대칭되어 총 8개로 상기 클램핑부(320)와 상기 지지대(330) 사이에 힌지 결합된다. 이때, 상기 한 쌍의 암나사연결부(383)은 각각 반대방향으로 나사산이 형성되어 결합된다. 이는 상기 수직축(382)이 승하강할 때 상기 연결바(390)를 양 방향으로 확장 수축이 가능하도록 하기 위함이다.
한편, 상기 연결바(390)는 4개씩 상호 연결에 의해 마름모꼴의 단일 격자 형태를 이루는 것이 바람직하다. 이는 안정적으로 힘이 전달되고 클램핑의 고정력을 극대화시키기 위함이다.
상기 클램핑부(320)는 하단이 갈코리 형상으로 성형되어, 상기 클램핑조절레버(380)의 상하 이동에 의해 회전되어 레일의 수직부 일측면에 맞물려 천공 작업시 레일 천공기(300)를 지탱하는 역할을 수행한다.
상기 지지대(330)의 상단에는 가동스위치(미도시)가 구비된 손잡이(333)가 결합되고, 후방에는 상기 변속기(360)가 일체로 결합된다.
상기 레일고정지그(400)는 상기 지지대(430)의 하단에 축결합된 상부 회전바(410, 410a), 상기 상부 회전바(410, 410a)와 소정 각도를 이루며 이격되어 축결합된 하부 회전바(420, 420a), 상기 상부 회전바(410, 410a) 및 하부 회전바(420, 420a)의 상단에 일체로 결합된 제 1 및 제 2 기어(411, 421), 상기 제 1 및 제 2 기어(411, 421) 사이에 치합된 제 3 기어(430)와, 상기 제 1, 2 및 제 3 기어(411, 421, 430)의 상단에 고정장착된 커버프레임(440), 및 상기 커버프레임(440) 상단에 결합되어 상기 제 3 기어(430)와 연결되어 회전하는 회전레버(450)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 상부 회전바(410, 410a) 및 하부 회전바(420, 420a)는 도 8에 도시된 바와 같이 각각 한 쌍으로 대칭을 이루며 축결합에 의해 양편에 장착되어 레일을 안정적으로 지지하게 된다. 한편, 상기 상부 회전바(410, 410a) 및 하부 회전바(420. 420a)는 각각 일단면이 50kg 레일용으로, 타단면이 60kg 레일용으로 규격 성형되어 회전에 의해 변이되어 두가지 레일에 모두 적용 가능하게 된다. 또한, 상기 레일고정지그(400)의 소정위치에는 상기 상부 회전바(410, 410a) 및 하부 회전바(420, 420a)의 회전을 제한하는 스토퍼(미도시)가 더 설치되어 안정성을 강화하는 것이 바람직하다.
상기 동력부(350)는 전기식 모터로 구성하여 제품 경량화에 이바지하는 것이 바람직하며, 상기 변속기(460)는 내부 기어들(미도시) 사이에 클러치드럼(미도시)이 내설되어 과부하시 상기 동력부(350) 및 드릴(370)을 보호하게 된다.
상기 드릴(370)은 상기 변속기(360)의 전방에 전후 이동가능하게 결합되어 회전동력에 의해 레일의 구멍을 형성하는 기능을 수행하며, 코아방식의 천공방식을 채택하여 한번에 천공이 이루어지게 된다. 이때, 상기 드릴(370)은 드릴축(371)을 구비하고, 상기 드릴축(371)에 드릴날(372) 또는 드릴척(미도시)이 선택적으로 탈착가능하게 결합된다.
한편, 상기 드릴축(371)은 도 4a 및 도 4b의 드릴축(171)과 동일한 구성을 가진다. 즉, 말단부 중심에 상기 드릴날(372)의 말단부(372a)가 수용되는 수용홈(371a)이 구비되고, 원형 체결구(375)가 상기 드릴축(371)의 외주면으로부터 상기 수용홈(371a)으로 관통되어 결합되며, 상기 드릴축(371)의 말단부 외주면에는 상기 원형 체결구(375)를 수용하는 체결부(374)가 감싸서 결합된다. 이때, 도번 371a는 171a에, 도번 372a는 172a에, 도번 372는 172에, 도번 374는 174에, 도번 375는 175에 각각 대응된다.
상기 체결부(374)는, 내주면 상의 일측에 상기 원형 체결구(375)를 가압하여 수용하는 체결홈(374a)이 경사를 이루어 형성되고, 내주면 상의 타측에는 탄성 스프링(374b)이 내설되며, 상기 드릴축(371)의 외주면 상에는 상기 탄성 스프링(374b)의 운동을 제한하는 스토퍼(374c)가 설치된다. 이때, 도번 374a는 174a에, 도번 374b는 174b에, 도번 374c는 174c에 각각 대응된다.
상기 동력부(350) 및 변속기(360)는 고정형으로 구성되고, 이에 반해 상기 드릴(370)은 상기 변속기(360)에 전후 이동가능하게 결합되어, 상기 드릴(370)의 전후진행에 의해 천공작업이 이루어지도록 하여 작업 정밀도를 높이고 떨림현상을 최소화하였다. 이때, 상기 드릴(370)을 전후진행하도록 하는 구성은 상기 드릴축(371)의 외면에 피니언기어(미도시)를 장착하고 상기 지지대(330)의 후방부에 내설된 랙기어(미도시)와 상호 치합시켜 구현하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 지지대(330)의 일측에는 회전 손잡이(341)가 결합되어 상기 랙기어를 회전시켜 상기 드릴(370)을 전후 이동가능하도록 한다.
한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 레일 천공기에 의하면, 단시간내 변이가 가능한 레일고정지그를 구비하여, 별도의 장비 해체작업 없이 다양한 종류의 레일에 손쉽게 적용 가능하고, 작업시간 및 작업능률을 개선하며, 작업지연으로 인한 안전사고 위험을 최소화한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 클램핑조절레버와 단일 격자형태의 연결바 구비하여 지지대와 클램핑부를 안정적인 구조로 연결하여 클램핑 고정력 및 안정성을 높이고, 장비의 무게중심을 전방으로 당겨 안정성 및 작업정밀도를 높인 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 클러치드럼이 내설된 변속기를 구비하여 과부하에 따른 장비고장을 최소화한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 드릴날과 드릴척을 선택적으로 결합할 수 있도록 하여 최소 3mm에서 최대 36mm까지 다양한 규격의 드릴날을 적용할 수 있도록 구성하여 작업범위를 확장한 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 동력부 및 변속기 고정형으로 구성되고, 이에 반해 드릴은 변속기에 전후 이동가능하게 결합되어, 드릴의 전후진행에 의해 천공작업이 이루어지도록 하여 작업 정밀도를 높이고 떨림현상을 최소화하였다.
도 1은 종래의 레일 천공기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레일 천공기의 사시도.
도 3은 도 2의 레일 천공기의 측면도.
도 4는 도 2에 도시된 드릴의 구성을 나타낸 도면으로, 도 4a는 드릴축과 드릴날의 결합부위를 나타낸 분리 단면도이고, 도 4b는 도 4a의 결합 단면도이며, 도 4c는 드릴축에 드릴척 및 드릴날이 장착되는 모습을 보인 분리 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 레일고정지그의 작동을 나타낸 도면으로, 도 5a는 정면에 부착된 레일고정지그의 작동상태도이고, 도 5b는 배면에 부착된 레일고정지그의 작동상태도이며, 도 5c는 50kg 및 60kg 레일에 따른 레일고정지그의 장착상태도.
도 6은 도 2의 레일 천공기의 전체 작동도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레일 천공기의 사시도.
도 8은 도 7의 레일 천공기의 측면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 300 : 레일 천공기 110 : 주축
120, 320 : 클램핑부 130, 330 : 지지대
140 : 이동부 150, 350 : 동력부
160, 360 : 변속기 170, 370 : 드릴
180, 380 : 클램핑조절레버 190, 390 : 연결바
200, 400 : 레일고정지그

Claims (16)

  1. 각종 부품이 장착되는 주축(110);
    상기 주축(110)의 전방부에 힌지 결합되어 레일의 일측면과 맞물리는 클램핑부(120);
    상기 주축(110)상에 상기 클램핑부(120)와 소정 간격으로 이격되어 고정 장착되는 지지대(130);
    상기 지지대(130)의 하단에 결합되고, 회전에 의해 변이되어 다양한 형태의 레일의 타측면에 맞물릴 수 있는 레일고정지그(200);
    상기 주축(110)의 후방부에 장착되어 전후 이동가능한 이동부(140);
    회전동력을 발생하는 동력부(150);
    상기 이동부(140)의 하단에 일체로 결합되고 일측에 장착된 상기 동력부(150)의 회전동력을 일정 변속비로 변속하는 변속기(160); 및
    상기 변속기(160)의 전방에 결합되어 회전동력에 의해 레일의 구멍을 형성하는 드릴(170);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 레일고정지그(200)는:
    제 1 기어(211)와 일체로 결합된 상부 회전바(210, 210a);
    제 2 기어(221)와 일체로 결합되고 상기 상부 회전바(210, 210a)와 이격되어 배치된 하부 회전바(220, 220a); 및
    상기 제 1 및 제 2 기어(221) 사이에 치합된 제 3 기어(230)와 일체로 결합되어 회전가능한 회전레버(250);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 천공기
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상부 회전바(210) 및 하부 회전바(220)는 각각 일단면이 50kg 레일용으로, 타단면이 60kg 레일용으로 규격 성형된 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 레일고정지그(200)에는 상기 상부 회전바(210, 210a) 및 하부 회전바(220, 220a)의 회전을 제한하는 스토퍼가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 주축(110) 상단에 회전에 의해 상하 이동가능한 'T'자형의 클램핑조절레버(180)가 장착되고, 상기 클램핑조절레버(180)의 수직축(182)을 중심으로 상기 클램핑부(120)와 상기 지지대(130) 사이에 연결바(190)가 힌지 결합되며, 상기 연결바(190)는 단일 격자형태를 이루는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 변속기(160)는 내부기어 사이에 클러치드럼(미도시)이 내설된 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 드릴(170)은 드릴축(171)을 구비하고, 상기 드릴축(171)에 드릴날(172) 또는 드릴척(173)이 선택적으로 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 드릴축(171)은, 말단부 중심에 상기 드릴날(172) 또는 드릴척(173)의 말단부(172a)가 수용되는 수용홈(171a)이 구비되고, 원형 체결구(175)가 상기 드릴축(171)의 외주면으로부터 상기 수용홈(171a)으로 관통되어 결합되며, 상기 드릴축(171)의 말단부 외주면에는 상기 원형 체결구(175)를 수용하는 체결부(174)가 감싸서 결합되고,
    상기 체결부(174)는, 내주면 상의 일측에 상기 원형 체결구(175)를 가압하여 수용하는 체결홈(174a)이 경사를 이루어 형성되고, 내주면 상의 타측에는 탄성 스프링(174b)이 내설되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  9. 레일의 일측면과 맞물리는 클램핑부(320);
    상기 클램핑부(320)와 힌지 결합된 지지대(330);
    상기 지지대(330)의 하단에 결합되고, 회전에 의해 변이되어 다양한 형태의 레일의 타측면에 맞물릴 수 있는 레일고정지그(400);
    회전동력을 발생하는 동력부(350);
    상기 지지대의 후방에 일체로 결합되고 일측에 장착된 상기 동력부(350)의 회전동력을 일정 변속비로 변속하는 변속기(360); 및
    상기 변속기(360)의 일측에 결합되어 전후 이동가능하며, 회전동력에 의해 레일의 구멍을 형성하는 드릴(370);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 레일고정지그(400)는:
    제 1 기어(411)와 일체로 결합된 상부 회전바(410, 410a);
    제 2 기어(421)와 일체로 결합되고 상기 상부 회전바(410, 410a)와 이격되어 배치된 하부 회전바(420, 420a); 및
    상기 제 1 및 제 2 기어(421) 사이에 치합된 제 3 기어(430)와 일체로 결합되어 회전가능한 회전레버(450);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 천공기
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 상부 회전바(410) 및 하부 회전바(420)는 각각 일단면이 50kg 레일용으로, 타단면이 60kg 레일용으로 규격 성형된 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 레일고정지그(400)에는 상기 상부 회전바(410, 410a) 및 하부 회전바(420, 420a)의 회전을 제한하는 스토퍼가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 주축(310) 상단에 회전에 의해 상하 이동가능한 'T'자형의 클램핑조절레버(380)가 장착되고, 상기 클램핑조절레버(380)의 수직축(382)을 중심으로 상기 클램핑부(320)와 상기 지지대(330) 사이에 연결바(390)가 힌지 결합되며, 상기 연결바(390)는 단일 격자형태를 이루는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 변속기(360)는 내부기어 사이에 클러치드럼(미도시)이 내설된 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 드릴(370)은 드릴축(371)을 구비하고, 상기 드릴축(371)에 드릴날(372) 또는 드릴척(373)이 선택적으로 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 드릴축(371)은, 말단부 중심에 상기 드릴날(372) 또는 드릴척(373)의 말단부(372a)가 수용되는 수용홈(371a)이 구비되고, 원형 체결구(375)가 상기 드릴축(371)의 외주면으로부터 상기 수용홈(371a)으로 관통되어 결합되며, 상기 드릴축(371)의 말단부 외주면에는 상기 원형 체결구(375)를 수용하는 체결부(374)가 감싸서 결합되고,
    상기 체결부(374)는, 내주면 상의 일측에 상기 원형 체결구(375)를 가압하여 수용하는 체결홈(374a)이 경사를 이루어 형성되고, 내주면 상의 타측에는 탄성 스프링(374b)이 내설되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
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