KR20110104716A

KR20110104716A - 금속절단기의 동력전달 구조

Info

Publication number: KR20110104716A
Application number: KR1020100023777A
Authority: KR
Inventors: 김해식
Original assignee: 김해식
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2011-09-23

Abstract

본 발명은 가공물의 크기나 경도나 물성 특성에 따라 절단날의 회전 속도를 변속기를 통해 조절하여 절단 효율이 증대되도록 하는 금속절단기의 동력전달 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징의 일측으로 결합되는 모터의 회전력을 기어 물림방식으로 전달받아 회전하는 다수개의 기어로 이루어진 구동기어로 구동부를 형성하고, 상기 구동부의 구동기어에 서로 다른 기어비를 갖으며 기어 물림되는 제1종동기어와 제2종동기어가 종동축에서 공회전되게 결합되며, 상기 제1종동기어나 제2종동기어에 디스크 접촉되는 변속디스크에 의해 종동축의 회전비를 조절하는 변속종동부를 하우징의 내부에 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하여; 변속으로 인한 절단날의 회전수를 조절하여 가공물의 특성에 따른 알맞은 절단 효율을 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

금속절단기의 동력전달 구조{Power transmission structure of metal cutters}

본 발명은 금속절단기의 동력전달 구조에 관한 것으로, 특히 가공물의 크기나 경도나 물성 특성에 따라 절단날의 회전 속도를 변속기를 통해 조절하여 절단 효율이 증대되도록 하는 금속절단기의 동력전달 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 절단기는 단단한 금속을 고속으로 회전하는 커터를 통해 절단하는 장치로서, 공작물을 절단하기 위한 장치가 설치된 절단부와, 상기 공작물을 고정함과 동시에 절단부를 지지하는 베이스부와, 상기 베이스부와 절단부를 연결하는 연결부로 이루어진다.

즉, 상기 절단부는 프레임과, 상기 프레임의 일측 내부에 장착되어 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 프레임에 설치되어 상기 모터의 구동력을 받아 회전하면서 공작물을 절단하는 절단날과, 상기 프레임에 일체형으로 형성되어 프레임을 상하 이동시키는 프레임손잡이와, 상기 프레임손잡이에 장착되어 모터에 전원을 공급 또는 차단하는 스위치로 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 절단기는 모터의 회전력을 항상 일정한 회전수로 절단날로 전달하여 가공물의 강도나 크기, 물성 특성이 다를 경우 절단력이 감소되며 모터에 과부하가 발생되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 일정하게 공급되는 모터의 회전력을 변속시켜 다른 회전수로 절단날을 회전시킬 수 있도록 하는 금속절단기의 동력전달 구조를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 모터의 회전력을 변속시키기 위하여 디스크를 기어비가 다른 기어에 접촉시킴으로써 간단한 구조로 회전수의 변속이 가능하며 과부하가 발생되지 않도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 따른 목적은 변속으로 인한 절단날의 회전수를 조절하여 가공물의 특성에 따른 알맞은 절단 효율을 얻을 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 작업대에 물려진 가공물을 모터의 회전력을 벨트와 풀리 방식으로 전달받아 고속으로 회전하는 절단날을 이용하여 절단하는 금속절단기의 동력전달 구조에 있어서, 하우징의 일측으로 결합되는 모터의 회전력을 기어 물림방식으로 전달받아 회전하는 다수개의 기어로 이루어진 구동기어로 구동부를 형성하고, 상기 구동부의 구동기어에 서로 다른 기어비를 갖으며 기어 물림되는 제1종동기어와 제2종동기어가 종동축에서 공회전되게 결합되며, 상기 제1종동기어나 제2종동기어에 디스크 접촉되는 변속디스크에 의해 종동축의 회전비를 조절하는 변속종동부를 하우징의 내부에 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 동력전달 구조를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 일정하게 공급되는 모터의 회전력을 변속시켜 다른 회전수로 절단날을 회전시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 모터의 회전력을 변속시키기 위하여 디스크를 기어비가 다른 기어에 접촉시킴으로써 간단한 구조로 회전수의 변속이 가능하며 과부하가 발생되지 않도록 하는 효과가 있다.

더불어, 변속으로 인한 절단날의 회전수를 조절하여 가공물의 특성에 따른 알맞은 절단 효율을 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금속절단기의 동력전달 구조가 적용된 금속절단기의 종 단면도,
도 2는 금속절단기의 각도조절 바이스 구조와 작동을 나타낸 평면도,
도 3은 도 1에서 변속종동부의 변속디스크의 변속 작동 및 변속으로 인해 절단날의 회전수가 변화되는 상태를 도시한 작동도이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 금속절단기의 동력전달 구조는 작업대에 물려진 가공물을 모터의 회전력을 벨트와 풀리 방식으로 전달받아 고속으로 회전하는 절단날을 이용하여 절단하는 금속절단기의 동력전달 구조에 관한 것으로, 하우징(10)의 일측으로 결합되는 모터(21)의 회전력을 기어 물림방식으로 전달받아 회전하는 다수개의 기어로 이루어진 구동기어(22)로 구동부(20)를 형성한다.

이때, 상기 구동부(20)의 구동기어(22)는 모터(21)의 모터축(21a)에 기어물림 되는 제1구동기어(22a)의 후방으로 큰 기어비를 갖는 제2구동기어(22b)와 작은 기어비를 갖는 제3구동기어(22c)가 일체로 형성되어 모터(21)의 회전력에 의해 동시에 회전하도록 구성한다.

즉, 상기 구동기어(22)의 기어비는 제1구동기어(22a), 제2구동기어(22b), 제3구동기어(22c)의 순으로 작아진다.

이러한, 상기 구동부(20)의 구동기어(22)에 서로 다른 기어비를 갖으며 기어 물림되는 변속종동부(30)는 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)가 종동축(33)에서 공회전되게 결합된다.

그리고, 상기 제1종동기어(31)나 제2종동기어(32)에 디스크 접촉되는 변속디스크(34)에 의해 종동축(33)의 회전비를 조절하며, 상기 변속종동부(30)는 하우징(10)의 내부에 설치된다.

즉, 상기 구동기어(22)의 제2구동기어(22a)는 변속종동부(30)의 제1종동기어(31)와, 구동기어(22)의 제3구동기어(22c)는 변속종동부(30)의 제2종동기어(32)와 기어물림되어 변속종동부(30)에 동력을 전달하도록 구성한다.

아울러, 상기 변속종동부(30)의 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)는 종동축(33)에서 구동부(20)의 제2구동기어(22b)와 제3구동기어(22c)에 각각 기어 물림되어 공회전하도록 구성한다.

즉, 상기 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)는 각각 제2구동기어(22b)와 제3구동기어(22c)의 회전력을 전달받아 종동축(33)에서 공회전 되는 것이다.

더불어, 상기 변속종동부(30)의 변속디스크(34)는 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)가 설치된 중앙 위치의 종동축(33)에서 키(key:33a) 물림으로 연결 결합된다.

그리고, 상기 변속디스크(34)의 외주면에 형성되는 삽입홈(34a)에 하우징(10)의 전면측으로 노출 설치되는 변속레버(35)의 변속돌기(35a)가 삽입된다.

이때, 상기 삽입홈(34a)과 변속돌기(35a)는 미끄럼 접촉되어 변속레버(35)가 회전하는 방향을 따라 변속디스크(34)가 이동하게 된다.

즉, 상기 변속레버(35)를 양 방향으로 회전작동 하면 변속디스크(34)가 종동축(33)을 따라 좌,우이동하면서 제1종동기어(31)나 제2종동기어(32)의 측면에 디스크 접촉되어 다른 회전비로 종동축(33)이 회전하도록 구성한다.

이때, 상기 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)의 측면에는 디스크단(31a)(32a)을 형성한다.

이러한, 상기 디스크단(31a)(32a)에 변속디스크(34)가 변속레버(35)의 작동으로 이동 접촉되어 전달받은 회전력을 종동축(33)으로 전달하도록 구성하는 것이다.

그리고, 상기 구동부(20)와 변속종동부(30)를 통해 동력을 전달받는 커팅부(40)는 하우징(10)의 타측으로 노출되는 변속종동부(30)의 종동축(33) 끝단에 결합된다.

그리고, 상기 종동축(33)에 결합되는 구동풀리(41)와 벨트(42)로 연결되는 종동풀리(43)가 회전되면서 절단날축(44)의 끝단에 결합된 절단날(45)을 회전시켜 작업대(50)에 고정된 가공물을 절단하도록 구성한다.

더불어, 상기 작업대(50)의 힌지단(51)과 힌지단(51) 사이로 하우징(10)의 일부분을 삽입한 사이에 설치되는 탄성부재(53)의 양 끝단을 각각 힌지단(51)과 하우징(10)에 지지한다.

이때, 본 고안에서 상기 탄성부재(53)는 비틀림스프링을 일 예를 들어 설명한다.

즉, 상기 커팅부(40)가 하부로 눌려진 후 탄성부재(53)의 탄성력에 의해 복귀할 수 있도록 구성한다..

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(50)의 길이를 따라 나선 회전으로 전,후진하는 스핀들(71)의 끝단에 양 방향으로 회전되게 결합되는 회전바이스(72)로 조임바이스부(70)를 형성한다.

그리고, 상기 작업대(50)의 상부에서 회전축(81)에 의해 회전되게 결합되는 각도조절바이스(80)에 다수 개의 위치고정홀(82)을 원형 배치로 형성한다.

더불어, 상기 각도조절바이스(80)의 위치고정홀(82)과 연통되는 핀홀(52)을 작업대(50)에 형성시켜 바이스핀(83)을 위치고정홀(82)과 핀홀(52)에 삽입시켜 고정되도록 구성한다.

아울러, 상기 작업대(50)의 일측 끝단에 호 형태의 가이드홀(55)이 형성되는 연장단(56)을 형성한다.

그리고, 상기 각도조절바이스(80)의 회전축(81) 주변에는 호 형태의 회전가이드홀(84)이 형성되고, 일측으로 연장되는 바이스연장단(85)을 연장단(56)의 상부로 올려지도록 형성한다.

즉, 상기 각도조절바이스(80)의 각도 조절 후 회전가이드홀(84)과 작업대(50), 바이스연장단과(85)과 연장단(56)을 볼트(86)로 체결 고정되도록 구성하여 금속절단기(100)를 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 금속절단기(100)의 구동부(20)를 이루는 모터(21)는 외부에서 공급되는 전원에 의해 구동되며, 작동은 커팅부(40)를 하부 방향으로 이동시킬 때 작업자가 손으로 파지할 수 있는 손잡이(46)에 형성되는 스위치(47)를 접점시켜 가동시키고 접점해제시켜 가동을 정지시킬 수 있다.

이러한, 상기 금속절단기(100)를 이용하여 가공물을 절단 작업을 시행할 경우 우선적으로 가공물을 작업대(50)의 스핀들(21)을 후진 회전시켜 회전바이스(71)를 각도조절바이스(80)에서 가공물의 면적만큼 후방으로 이격시킨다.

다음으로, 상기 회전바이스(72)와 각도조절바이스(80)의 사이에 위치시키고, 스핀들(21)을 전진 회전시켜 회전바이스(72)를 전진시켜 가공물이 회전바이스(72)와 각도조절바이스(80)에 견고하게 물림 고정한다.

이때, 상기 가공물의 절단 각도를 일 예로 15°, 30°,45°,60°의 각도로 절단할 경우에는 바이스연장단과(85)과 연장단(56)을 관통하여 결합되는 볼트(86)와 회전가이드홀(84)을 관통하여 작업대(50)에 체결된 볼트(86) 및 위치고정홀(82)과 핀홀(52)에 삽입되어진 바이스핀(83)의 체결을 해체한다.

이러한 상태에서, 상기 각도조절바이스(80)를 회전축(81)을 기준으로 절단작업을 수행할 각도로 회전시킨 후 볼트(86)를 바이스연장단과(85)과 연장단(56), 회전가이드홀(84)과 작업대(50)를 결합하도록 볼트(86)를 재 체결하고, 상기 바이스핀(83)을 위치고정홀(82)과 핀홀(52)에 삽입한다.

이후, 상기 회전바이스(72)와 각도조절바이스(80)의 사이에 가공물을 시킨 다음 스핀들(71)을 전진 회전시켜 회전바이스(72)와 각도조절바이스(80)에 견고하게 물림 고정한다.

다음으로, 작업자는 커팅부(40)의 손잡이(46)를 파지한 상태에서 스위치(47)을 접점시키면 모터(21)를 구동시킨다.

이때, 상기 모터(21)의 구동력은 모터축(21a)에 기어 물림되어진 구동기어(22)의 제1구동기어(22a)를 회전시켜 제2,3구동기어(22b)(22c)도 함께 회전하게 된다.

이렇게, 상기 구동기어(22)의 회전시 제2구동기어(22b)에 기어물림 되는 변속종동부(30)의 제1종동기어(31)와 제3구동기어(22c)에 기어물림 되는 제2종동기어(32)가 종동축(33)에서 공회전한다.

이때, 상기 제1종동기어(31)의 기어비는 제2종동기어(32)보다 작아 빠르게 회전하게 된다.

그리고, 상기 변속종동부(30)의 변속레버(35)를 양 방향으로 회전작동 하면 변속디스크(34)가 종동축(33)을 따라 좌,우이동하면서 제1종동기어(31)나 제2종동기어(32)의 측면에 디스크 접촉되어 다른 회전비로 종동축(33)을 회전시킨다.

즉, 상기 변속레버(35)를 양 방향으로 회전작동 하면 변속디스크(34)가 종동축(33)을 따라 좌,우이동하면서 제1종동기어(31)나 제2종동기어(32)의 측면에 형성된 디스크단(31a)(32a)에 접촉하여 변속디스크(34)로 전달되는 회전력은 종동축(33)으로 전달된다.

이때, 상기 변속디스크(34)가 제1종동기어(31)의 디스크단(31a)에 접촉되면 빠르게 회전하고 제2종동기어(32)의 디스크단(32a)에 접촉하면 천천히 회전되도록 간단하게 회전속도를 변속할 수 있는 것이다.

이렇게, 상기 구동부(20)의 회전력을 변속종동부(30)를 통해 변속시켜 커팅부(40)의 절단날(45)로 전달되어, 가공물의 경도나 크기, 물성 특성에 따라 다른 회전수로 절단 효율은 저하되지 않고 절단날(45)이나 구동부(20)에 과부하가 작용하지 않게 되는 것이다.

즉, 상기 하우징(10)의 타측으로 노출되는 변속종동부(30)의 종동축(33) 끝단에 결합되는 구동풀리(41)가 회전되고, 상기 구동풀리(41)와 벨트(42)로 연결되는 종동풀리(43)가 회전되면서 절단날축(44)을 회전시켜 절단날(45)이 회전하게 된다.

위와 같은 상태에서, 상기 커팅부(40)의 손잡이(46)을 잡고 하부로 힘을 작용하면 커팅부(40)는 힌지축(54)를 기준으로 하부로 회전하면서 작업대(50)에 고정된 작업물에 절단날(45)이 접촉하면서 절단하는 것이다.

이렇게, 상기 커팅부(40)에 의해 가공물의 절단이 완료되어 작업자가 손잡이(46)에서 누름력을 해제하면 커팅부(40)는 탄성부재(53)의 탄성 복귀력에 의해 상부로 회전 이동한다.

이때, 상기 구동부(20), 변속구동부(30)는 내부에 설치되고, 커팅부(41)가 연결되는 하우징(10)은 힌지축(54)을 기준으로 회전된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 하우징 20 : 구동부
21 : 모터 22 : 구동기어
22a : 제1구동기어 22b : 제2구동기어
22c : 제3구동기어 30 : 변속종동부
31 : 제1종동기어 32 : 제2종동기어
33 : 종동축 33a: 키
34 : 변속디스크 34a : 삽입홈
35 : 변속레버 35a : 변속돌기
40 : 커팅부 41 : 구동풀리
42 : 벨트 43 : 종동풀리
44 : 절단날축 45 : 절단날
46 : 손잡이 47 : 스위치
50 : 작업대 51 : 힌지단
52 : 핀홀 53 : 탄성부재
54 : 힌지축 55 : 가이드홀
56 : 연장단 70 : 조임바이스부
71 : 스핀들 72 : 회전바이스
80 : 각도조절바이스 81 : 회전축
82 : 위치고정홀 83 : 바이스핀
84 : 회전가이드홀 85 : 바이스연장단
86 : 볼트 100 : 금속절단기

Claims

작업대에 물려진 가공물을 모터의 회전력을 벨트와 풀리 방식으로 전달받아 고속으로 회전하는 절단날을 이용하여 절단하는 금속절단기의 동력전달 구조에 있어서,
하우징(10)의 일측으로 결합되는 모터(21)의 회전력을 기어 물림방식으로 전달받아 회전하는 다수개의 기어로 이루어진 구동기어(22)로 구동부(20)를 형성하고,
상기 구동부(20)의 구동기어(22)에 서로 다른 기어비를 갖으며 기어 물림되는 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)가 종동축(33)에서 공회전되게 결합되며, 상기 제1종동기어(31)나 제2종동기어(32)에 디스크 접촉되는 변속디스크(34)에 의해 종동축(33)의 회전비를 조절하는 변속종동부(30)를 하우징(10)의 내부에 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 동력전달 구조.
제 1항에 있어서, 상기 구동부(20)의 구동기어(22)는 모터(21)의 모터축(21a)에 기어물림 되는 제1구동기어(22a)의 후방으로 큰 기어비를 갖는 제2구동기어(22b)와 작은 기어비를 갖는 제3구동기어(22c)가 일체로 형성되어 모터(21)의 회전력에 의해 동시에 회전하도록 하며,
상기 제2구동기어(22a)는 제1종동기어(31)와, 제3구동기어(22c)는 제2종동기어(32)와 기어물림되어 변속종동부(30)에 동력을 전달하도록 구성하는 것을 특징으로 금속절단기의 동력전달 구조.
제 2항에 있어서, 상기 변속종동부(30)의 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)는 종동축(33)에서 구동부(20)의 제2구동기어(22b)와 제3구동기어(22c)에 각각 기어 물림되어 공회전하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 동력전달 구조.
제 1항에 있어서, 상기 변속종동부(30)의 변속디스크(34)는 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)가 설치된 중앙 위치의 종동축(33)에서 키(key:33a) 물림으로 연결 결합되고,
상기 변속디스크(34)의 외주면에 형성되는 삽입홈(34a)에 하우징(10)의 전면측으로 노출 설치되는 변속레버(35)의 변속돌기(35a)가 삽입되도록 하여,
상기 변속레버(35)를 양 방향으로 회전작동 하면 변속디스크(34)가 종동축(33)을 따라 좌,우이동하면서 제1종동기어(31)나 제2종동기어(32)의 측면에 디스크 접촉되어 다른 회전비로 종동축(33)이 회전하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 동력전달 구조.
제 4항에 있어서, 상기 제1종동기어(31)와 제2종동기어(32)의 측면에는 디스크단(31a)(32a)을 형성하여, 상기 디스크단(31a)(32a)에 변속디스크(34)가 변속레버(35)의 작동으로 이동 접촉되어 전달받은 회전력을 종동축(33)으로 전달하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금속절단기의 동력전달 구조.