KR20070056755A - 핸드그라인더의 진동방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그라인딩 작업시 진동이 발생하지 않음은 물론, 그에 따른 그라인딩 작업을 안정적으로 할 수 있고, 또, 정밀가공을 할 수 있으며, 작업자의 피로도를 경감시킬 수 있도록 한 핸드그라인더의 진동방지구조에 관한 것으로서, 그 구성은, 에어공급수단으로부터 공급되는 고압의 에어가 리어플레이트(40)의 에어공급구(41)를 통하여 실린더(10)의 내부에 설치되며 외주 면에 블레이드(21)가 등 간격으로 설치된 로터(20)로 공급되어 그 로터를 회전시키고 상기 회전되는 로터의 회전력은 회전력전달수단(50)을 통하여 선단에 그라인더 휠(61)이 설치된 회전축(60)을 회전시켜 상기 그라인더 휠이 목적물을 그라인딩 하도록 된 통상의 핸드그라인더에 있어서, 상기 로터(20)가 설치되는 실린더(10)는 종 방향내경(r)보다 횡 방향내경(R)이 큰 타원형으로 이루어지고 그 타원형으로 이루어진 실린더에는 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12)이 형성되며 그 에어공급 홀과 에어배출 홀이 형성된 상기 실린더의 내부에는 상기 실린더의 종 방향내경(r)과 동일한 직경을 갖는 로터(20)가 설치된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.

핸드그라인더, 진동방지, 실린더, 로터, 블레이드

Description

핸드그라인더의 진동방지구조{Vibration prevention structure of hand grinder}

도1은 종래 핸드그라인더의 실린더 내부에 로터가 설치된 상태의 단면 개략도,

도2는 상기 도1의 A-A선 단면 구성도,

도3은 본 발명에 따른 핸드그라인더의 전체단면 개략도,

도4는 상기 본 발명 도3의 A-A선 단면도,

도5는 본 발명에 따른 핸드그라인더의 진동방지구조를 설명하기 위한 요부 발췌사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 실린더 11 : 에어공급 홀

12 : 에어배출 홀 13 : 챔버부

20 : 로터 21 : 블레이드

22 : 블레이드 삽입 홀 R : 실린더의 종 방향내경

r : 실린더의 횡 방향내경

본 발명은 핸드그라인더의 진동방지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 블레이드가 등 간격으로 설치된 로터가 안착되는 실린더의 내부 양측에 동일한 에어 압이 발생되는 챔버부를 형성하여 그 챔버부의 에어 압에 의해 상기 블레이드가 등 간격으로 설치된 로터의 회전이 강해짐은 물론, 요동 없이 안정적으로 회전이 이루어지게 하여 그라인딩 작업시 진동이 발생하지 않음으로 그에 따른 그라인딩 작업을 안정적으로 할 수 있고, 또, 정밀가공을 할 수 있으며, 작업자의 피로도를 경감시킬 수 있도록 한 핸드그라인더의 진동방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 핸드그라인더는 고압의 에어에 의하여 작동하는 공구로써 회전체의 끝부분에 다양한 크기의 그라인더 휠을 부착하여 고속의 회전력과 마찰력에 의하여 여러 가지 형태의 가공작업을 하게 되며, 그 여러 가지 형태의 가공작업 용도로는 조선, 중공업 분야의 용접부위 표면마무리 작업, 금속 주조물의 마무리작업, 알루미늄 다이캐스팅 등의 표면 가공뿐만 아니라 금속, 목재, 세라믹 등의 마무리 작업이나 광택을 내는데도 사용되어지고, 금속 단조물의 금형제작에도 적용되어진다. 그 외에도 경사면이 있는 금속표면이나 돌출부위의 제거, 표면 사상, 주조물의 외형성형 및 교정, 융합과 같은 정교한 마무리 작업에도 사용되어진다.

상기와 같이 정밀한 부분의 가공뿐만 아니라 여러 분야에 다양하게 적용되어지기 위하여서는 부착된 그라인더 휠이 높은 가공성을 유지하여야 하고 이를 위하 여 회전체에서는 에어 력에 의하여 높은 토오크를 발생하도록 설계되어야 함은 물론, 그라인더의 선속도를 높도록 유지하면서 출력의 변동이 적어야 한다.

또한 정밀작업을 위하여 인체공학적으로 설계되어 장시간 사용하여도 작업자가 피로하지 않아야 하며 미세한 작업을 위하여 작업자가 손에 들고서 작업할 수 있도록 공구의 무게가 가벼워야하고 손으로 잡기가 편하도록 설계되어야 한다. 그 외에도 가공부의 정밀도를 높이기 위하여 회전부의 진동이 없도록 견고하며 회전정밀도가 높도록 제작되어야 한다.

한편 상기 언급된 여러 분야에서의 적용을 위해서는 그라인더 휠이 고속으로 작동되어야 하지만 너무 높은 속도에서는 그라인더 휠의 원심력에 의한 인장응력의 제한으로 그라인더 휠의 크기에 따라서 회전수를 제한하여야 하는 문제점도 있다.

예를 들어 그라인더 휠의 직경이 180mm인 경우에는 회전수를 7,600 RPM으로 제한하며 그라인더 휠의 직경이 100mm인 경우에는 11,000RPM으로 상향조정하여 사용한다. 하지만 중요한 점은 높은 회전수에서 작동하는 경우에도 출력의 감소가 발생되지 않아야 하며, 또한, 토오크의 감소가 적어야 한다.

상기의 여러 조건들을 고려하여 종래 사용되어지는 핸드그라인더는 도1 및 도2에 나타내었으며 이를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래 핸드그라인더는 실린더 내부에 로터가 설치된 상태의 단면 개략도이고, 도2는 상기 도1의 A-A선 단면 구성도로서, 그라인더 휠(61)의 회전력과 마찰력에 의하여 가공작업을 실시하는 핸드그라인더의 작동은 상기 핸드그라인더의 후방에서 공급되는 에어가 리어플레이트(70)의 일측에 형성된 에어공급구(71)와 단 면상 진원형태의 실린더(80) 일측에 형성된 에어공급 홀(81)을 통하여 상기 실린더(80)의 내부에 공급되고 그 공급되는 에어는 상기 실린더(80)의 내부에 설치된 블레이드(83)가 등 간격으로 설치되는 로터(84)로 공급된다. 단, 상기 로터(84)의 직경은 실린더(80)의 내경보다 작게 형성되어 있다.

상기와 같이하여 에어를 공급받은 로터(84)는 에어 력에 의하여 회전을 하게 되고 그 회전력은 회전력전달수단(50)인 베벨기어에 의해 회전방향이 바뀌면서 선단에 그라인더 휠(61)이 설치된 회전축(60)이 회전되면서 상기 그라인더 휠(61)이 목적물을 그라인딩 하게 된다.

단, 상기 리어플레이트(70)의 후방에는 수많은 부품들이 설치되나 이는 통상의 것으로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또, 회전축(60)에도 그 회전축의 원활한 회전과 안전한 지지를 위하여 수많은 부품들이 설치되나 이 또한 통상의 것으로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 그리고 상기 실린더(80)는 케이스(30)내부에 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 종래 핸드그라인더는 블레이드(83)가 등 간격으로 설치되는 로터(84)가 설치된 실린더(80)가 진원형태로 이루어지고 그 진원형태의 실린더(80) 일측에는 에어공급 홀(81)이 형성되며 타측에는 에어배출 홀(82)이 형성되어 있기 때문에 상기 실린더(80)의 일측에 형성된 에어공급 홀(81)로부터 에어가 공급되어 에어배출 홀(82)로 배출되면 상기 배출되는 쪽의 로터(84)와 실린더(80) 사이에는 소정의 에어 압이 발생하게 되고 따라서 상기 압에 의해 상기 로터(84)는 에어공급 홀(81) 쪽으로 밀려 편심이 발생하게 된다.

상기와 같이 로터(84)가 실린더(80)내에서 편심이 발생하게 되면 회전하면서 진동을 유발시키게 되고 그 진동은 핸드그라인더로 전달되어 그라인딩 작업시 안정적인 작업을 할 수 없음은 물론, 그에 따른 정밀가공성 저하되고 작업자의 피로도가 가중되는 단점이 있다.

또, 상기 로터(84)가 실린더(80)내에서 편심이 발생하게 되면 회전력전달수단(50)인 베벨기어들의 이빨물림이 부정확하여 회전축(60)으로의 회전력이 정확하게 전달되지 못함으로 그에 따른 그라인더 휠(61)의 회전력 저하현상이 발생함으로 목적물의 그라인딩 효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은, 블레이드가 등 간격으로 설치된 로터가 설치되는 실린더를 종 방향내경보다 횡 방향내경이 큰 타원형으로 형성하고, 그 타원형의 실린더 양측에 각각의 챔버부와 에어공급 홀 및 에어배출 홀을 형성함은 물론, 로터를 상기 실린더의 종 방향내경과 동일한 직경을 갖도록 함으로서 실린더 내에서 회전되는 로터의 회전이 진동 없이 안정적으로 이루어져 그라인딩 작업을 안정적으로 할 수 있음은 물론, 그에 따른 정밀가공을 할 수 있고, 또, 작업자의 피로도를 줄일 수 있도록 한 핸드그라인더의 진동방지구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핸드그라인더의 진동방지구조는, 에어공급수단으로부터 공급되는 고압의 에어가 리어플레이트(40)의 에어공급구(41) 를 통하여 실린더(10)의 내부에 설치되며 외주 면에 블레이드(21)가 등 간격으로 설치된 로터(20)로 공급되어 그 로터를 회전시키고 상기 회전되는 로터의 회전력은 회전력전달수단(50)을 통하여 선단에 그라인더 휠(61)이 설치된 회전축(60)을 회전시켜 상기 그라인더가 목적물을 그라인딩 하도록 된 통상의 핸드그라인더에 있어서,

상기 로터(20)가 설치되는 실린더(10)는 종 방향내경(r)보다 횡 방향내경(R)이 큰 타원형으로 이루어지고 그 타원형으로 이루어진 실린더(10)에는 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12)이 형성되며 그 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12)이 형성된 상기 실린더(10)의 내부에는 상기 실린더의 종 방향내경(r)과 동일한 직경을 갖는 로터(20)가 설치된 것으로 이루어진다.

그리고, 상기 실린더의 횡 방향 양측에는 챔버부(13)가 마련되고, 상기 에어배출 홀(12)은 챔버부(13)의 양측에 각각 형성되며, 상기 실린더(10)에 형성된 에어공급 홀(11)은 상기 실린더(10)의 상하부 대각선방향으로 각각 형성되고, 상기 로터(20)에 등 간격으로 설치되는 블레이드(21)는 로터(20)에 블레이드 삽입 홀(22)이 형성되어 이에 블레이드(21)가 입출가능하게 설치되며 그 블레이드(21)가 입출가능하게 설치되는 블레이드 삽입 홀의 깊이는 블레이드(21) 폭과 동일하거나 그보다 깊게 형성되며, 상기 리어플레이트(40)의 에어공급구(41)는 상기 실린더(10)에 형성된 에어공급 홀(11)과 부합하는 위치에 각각 형성되는 것으로 이루어진다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 핸드그라인더 진동방지구조를 첨부도면 을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 그라인더 휠(60)의 회전력과 마찰력에 의하여 가공작업을 실시하는 핸드그라인더의 작동을 개략적으로 설명하면, 도3에 나타낸 바와 같이 후방에 설치된 에어인너부싱(A)으로 공급되는 에어가 리어플레이트(40)의 에어공급구(41)와 실린더(10)의 에어공급 홀(11)을 통하여 상기 실린더(10)의 내부에 설치된 회전체 즉 블레이드(21)가 등 간격으로 설치된 로터(20)로 공급된다.

상기와 같이하여 에어를 공급받은 로터(20)는 에어 력에 의하여 회전을 하게 되고 그 회전력은 회전력전달수단(50)인 베벨기어에 의해 회전방향이 바뀌면서 선단에 그라인더 휠(61)이 설치된 회전축(60)이 회전되면서 상기 그라인더 휠(61)이 목적물을 그라인딩 하게 된다.

한편 상기 리어플레이트(40)의 후방에는 수많은 부품들이 설치되나 이는 통상의 것으로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또, 회전축(60)에도 그 회전축(60)의 원활한 회전과 안전한 지지를 위하여 수많은 부품들이 설치되나 이 또한 통상의 것으로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 리어플레이트(40)와 프론트플레이트(42)의 사이에 설치되는 실린더(10)와 그 실린더(10)의 내부에 설치되는 회전체 즉 블레이드(21)와 로터(20) 및 상기 실린더(10)에 형성되는 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12) 및 상기 실린더(10)의 양측에 형성되는 챔버부(13)를 요지로 하여 발명된 것으로, 상기 로터(20)가 실린더(10) 내부에서 회전할 때 그 로터(20)가 요동되지 않도록 함으로서 핸드그라인더의 진동을 방지하도록 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기의 요지가 되는 구성만을 대상으로 하여 본 발명의 목적을 달성하는 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명은 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이 로터(20)가 설치되는 실린더(10)는 종 방향내경(r)보다 횡 방향내경(R)이 큰 타원형으로 이루어지고 그 타원형으로 이루어진 실린더(10)에는 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12)이 형성되며 그 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12)이 형성된 상기 실린더(10)의 내부에는 상기 실린더(10)의 종 방향내경(r)과 동일한 직경을 갖는 로터(20)가 설치되는데, 상기 실린더(10)의 종 방향내경(r)과 로터(20)의 직경을 동일하게 한 이유는, 로터(20)가 실린더(10)의 내부에서 회전될 때에 상하부에서 점접촉이 이루어지도록 하여 상하유동을 제어하기 위해서이다.

또, 상기 로터(20)가 설치된 실린더(10)의 양측에는 챔버부(13)가 형성되는데, 그 챔버부(13)를 형성하는 이유는, 로터(20)의 회전시 상기 양측의 챔버부(13)에 균일한 소정의 에어 압이 존재함으로 그 에어 압에 의해 회전되는 로터(20)의 양측이 균일한 에어 압을 받게 되고 그에 따라 로터(20)의 안정된 회전이 이루어져 진동의 발생을 방지함은 물론, 상기 양측에 형성된 챔버부(13)에서 로터(20)에 설치된 블레이드(21)에 에어 압이 미치게 됨으로 로터(20)의 회전력 또한 강해지게 된다.

그리고, 상기 실린더(10)에는 에어공급 홀(11)이 형성되는데, 그 에어공급 홀(11)은 실린더(10)의 내부에 에어를 공급하기 위한 것으로, 그 공급되는 에어 압이 블레이드(21)에 미치게 되고 그 에어 압을 받은 블레이드(21)는 회전되면서 로 터(20)를 회전시키게 된다. 단, 상기 에어공급 홀(11)은 상기 실린더(10)의 상하부 대각선방향으로 각각 형성되는 것이 바람직한데 그 이유는 블레이드(21)에 미치는 에어 압을 균일하고 강하게 하여 로터(20)의 회전을 안정적으로 함은 물론, 회전력을 강하게 하기 위함이다.

또한, 상기 에어배출 홀(12)은 상기 에어공급 홀(11)에서 공급된 에어를 배출하기 위한 것으로, 이는 챔버부(13)의 양측에 실린더(10)를 관통하며 각각 형성시키는 것이 바람직하다. 그 이유는, 양측의 챔버부(13)에 동일한 에어 압을 유지시켜 로터(20)의 회전시 어느 일측으로 치우침이 없이 안정적으로 이루어지도록 하기 위함이다.

또, 상기 로터(20)에 등 간격으로 설치되는 블레이드(21)는 로터(20)에 블레이드 삽입 홀(22)이 형성되어 이에 블레이드(21)가 입출가능하게 끼워 맞춤되고 그 끼워 맞춤되는 블레이드(21)가 입출가능하게 설치되는 블레이드 삽입 홀(22)의 깊이는 블레이드(21) 폭과 동일하거나 그보다 깊게 형성된다.

그, 이유는 상기 실린더(10)내에서 로터(20)가 회전될 때에 블레이드(21)도 같이 회전을 하게 되며 이때 상기 로터(20)에 설치된 블레이드(21)가 실린더(10)의 종 방향내경(r)단부 즉 상하단부에서는 블레이드 삽입 홀(22)에 완전히 삽입되어야 하고 챔버부(13)가 형성된 횡 방향내경(R) 즉 양 측면으로 갈수록 인출되도록 하기 위해서이다.

상기 블레이드(21)가 실린더(10)의 종 방향내경(r)단부 즉 상하단부에서 블레이드 삽입 홀(22)에 완전히 삽입되지 못하면 로터(20)가 회전되지 못하는 문제점 이 발생하고, 그 삽입된 블레이드(21))가 횡 방향내경(R) 즉 양 측면으로 갈수록 인출되지 못하면 상기 에어공급 홀(11)에서 공급되는 에어 력을 받지 못해 로터(20)가 회전되지 못하는 문제점이 발생한다.

한편 상기 로터(20)의 후방에 설치되는 리어플레이트(40)에는 에어공급구(41)가 형성되는데, 그 에어공급구(41)는 실린더(10)에 형성된 에어공급 홀(11)과 부합하는 위치에 각각 형성시키는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 에어공급구(41)가 에어공급 홀(11)과 부합하는 위치에 각각 형성되지 못하고 어느 일측에만 형성되게 되면 에어가 상기 실린더(10)의 챔버부(13)가 형성된 양측으로 공급되지 못하고 일측으로만 공급되어 로터(20)의 회전력이 약해짐은 물론, 로터가 일측으로 편중되는 문제점이 발생하기 때문이다.

상술한바와 같은 본 발명에 따른 핸드그라인더의 진동방지구조는 로터가 요동 없이 안정적으로 회전이 이루어지기 때문에 그라인딩 작업시 진동이 발생하지 않아 그라인딩 작업을 안정적으로 할 수 있음은 물론, 그에 따른 정밀가공을 할 수 있고, 또 작업자의 피로도를 줄일 수 있는 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명의 핸드그라인더의 진동방지구조는 실린더를 종 방향내경보다 횡 방향내경이 큰 타원형으로 형성하고, 그 타원형의 실린더에 각각의 챔버부와 에어공급 홀 및 에어배출 홀을 형성함은 물론, 로터를 상기 실린더의 종 방향내경과 동일한 직경을 갖도록 함으로서 실린더 내에서 회전되는 로터의 회전이 진동 없이 안정적으로 이루어져 그라인딩 작업을 안정적으로 할 수 있음은 물론, 그 에 따른 정밀가공을 할 수 있고, 또, 작업자의 피로도를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또, 상기와 같은 효과 외에도 상기 리어플레이트에 각각의 에어공급구가 형성되고, 실린더에 양측으로 에어공급 홀과 에어배출 홀을 형성함으로서 그에 따른 핸드그라인더의 무게를 감소시켜 취급 및 작업을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 에어공급수단으로부터 공급되는 고압의 에어가 리어플레이트(40)의 에어공급구(41)를 통하여 실린더(10)의 내부에 설치되며 외주 면에 블레이드(21)가 등 간격으로 설치된 로터(20)로 공급되어 그 로터를 회전시키고 상기 회전되는 로터의 회전력은 회전력전달수단(50)을 통하여 선단에 그라인더 휠(61)이 설치된 회전축(60)을 회전시켜 상기 그라인더 휠이 목적물을 그라인딩 하도록 된 통상의 핸드그라인더에 있어서,

   상기 로터(20)가 설치되는 실린더(10)는 종 방향내경(r)보다 횡 방향내경(R)이 큰 타원형으로 이루어지고 그 타원형으로 이루어진 실린더에는 에어공급 홀(11)과 에어배출 홀(12)이 형성되며 그 에어공급 홀과 에어배출 홀이 형성된 상기 실린더의 내부에는 상기 실린더의 종 방향내경(r)과 동일한 직경을 갖는 로터(20)가 설치된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 실린더의 횡 방향 양측에는 챔버부(13)가 마련된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에어배출 홀은 챔버부의 양측에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 실린더에 형성된 에어공급 홀은 상기 실린더의 상하부 대각선방향으로 각각 형성된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 로터에 등 간격으로 설치되는 블레이드는 로터에 블레이드 삽입 홀(22)이 형성되어 이에 블레이드가 입출가능하게 설치되며 그 블레이드가 입출가능하게 설치되는 블레이드 삽입 홀의 깊이는 블레이드의 폭과 동일하거나 그보다 깊게 형성된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 리어플레이트의 에어공급구는 상기 실린더에 형성된 에어공급 홀과 부합하는 위치에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 핸드그라인더의 진동방지구조.

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