KR20140147792A

KR20140147792A - 세라믹 타격절단장치

Info

Publication number: KR20140147792A
Application number: KR1020140167531A
Authority: KR
Inventors: 이정철
Original assignee: 이정철
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2014-12-30
Also published as: KR101477171B1; KR101536682B1; WO2014204232A1

Abstract

본 발명은 세라믹 타격절단장치에 관한 것으로서, 원형 단면형상으로 내부에 수용공간을 가지며, 하부방향을 향해 일정크기의 노출개구가 형성된 하우징과; 상기 수용공간 내부에 회전가능하게 결합되며, 회전하며 절단대상의 표면과 접촉하여 절단대상의 절단방향을 따라 일정 간격으로 타격을 가하여 내부에 불연속적인 절리를 형성하고, 상기 절리가 연결되어 절단대상이 쪼개어지며 절단되도록 하는 타격절단부를 포함하며, 상기 타격절단부는, 상기 하우징을 관통하여 결합되는 회전축과; 상기 회전축을 중심으로 일정 각도 간격으로 반경방향 외측으로 연장형성되는 복수개의 지지로드와; 상기 복수개의 지지로드의 단부에 결합되어 상기 노출개구를 통해 외부로 노출되며 상기 지지로드의 회전시에 절단대상의 표면과 접촉하며 타격을 가하는 타격부재를 포함하며, 상기 타격부재는, 타격시 절단대상의 표면에 일정 길이의 타격흔을 형성하도록 하부면이 만곡 성형되며, 상기 지지로드는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 상기 타격부재가 상기 절단대상과 접촉하며 타격할 때 탄성적으로 휨변형되어 상기 지지로드의 피로도와 회전력 감쇠를 줄이는 것을 특징으로 한다.

Description

세라믹 타격절단장치{CERAMIC CUTTING APPARATUS USING IMPACT OF ROTATING POUNDER}

본 발명은 세라믹 타격절단장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 회전하는 타격부재가 절단대상인 세라믹재료의 상면에 타격을 가하여 세라믹재료 내부에 불연속적인 절리를 형성하여 쪼개어지며 절단되도록 하는 세라믹 타격절단장치에 관한 것이다.

세라믹 재료는 건축이나 토목의 주요 자재로 그 쓰임새가 다양하고 장식재료로도 그 활용도가 높다. 세라믹 재료는 고유의 강도 및 경도가 높아 절단 작업시 회전톱날에 의한 절삭이 어려운 반면, 결정구조나 결합 사이의 결이 존재하여 충격에 의해 깨지는 특징이 있다.

종래 세라믹 재료를 절단하기 위한 절단장치는 절삭팁이 구비된 휠이 회전하며 절삭하는 형태이다. 이 경우 매끈한 절단면을 얻을 수 있으나, 절삭팁의 마모에 따라 절삭팁을 자주 교체해야 하므로 유지비용이 높은 문제가 있었다. 또한, 절삭과정에서 휠이 부러지거나 절삭팁이 분리되는 경우가 있어 안전성에도 문제가 있었다. 또한, 절단시간이 오래걸리는 문제도 있었다.

한편, 종래 세라믹 재료를 절단하기 위한 절단장치의 다른 일례가 일본특허공보 특허제4467742호 "가전제품 및 에어·컨디셔너 절단 장치 및 가전제품 및 에어·컨디셔너의 해체 방법"에 개시된 바 있다.

도 1은 일본특허공보 특허제4467742호의 절단장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 종래 절단장치(10)는 서로 다른 깊이로 세라믹재료와 접촉하는 두 개 이상의 회전유니트(13,15)가 고속 회전하면서 절단하게 된다.

이러한 방식의 종래 절단장치(10)는 초고속으로 회전하는 회전유니트(13,15)의 단부에 구비된 공구팁(13a,15a)의 날카로운 인선이 세라믹재료와 선접촉하며 고빈도로 절삭면을 따라 미소파쇄를 일으켜 절삭한다. 이에 따라 절단면을 매끈하고 정밀하게 절단할 수 있으나, 미세분진이 다량 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 세라믹 재료를 날카로운 인선이 일정깊이 삽입되어 절단하지 않고 타격부재가 타격을 가하여 쪼개지는 형태로 절단할 수 있는 세라믹 타격절단장치를 제공하는 것이다.

이에 의해 절단시간이 짧고 절단과정에서 발생하는 미세분진량을 최소화할 수 있는 세라믹 타격절단장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 타격시에 세라믹 재료로 전달되는 충격량에 방향성을 부여하여 세라믹 재료의 절단이 보다 용이하게 이루어지도록 하는 세라믹 타격절단장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 타격절단장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명은 회전하며 절단대상의 표면과 접촉하여 절단대상의 절단방향을 따라 일정 간격으로 타격을 가하여 내부에 불연속적인 절리를 형성하고, 상기 절리가 연결되어 절단대상이 쪼개어지며 절단되도록 하는 타격절단장치로서, 회전축과; 상기 회전축을 중심으로 일정 각도 간격으로 반경방향 외측으로 연장형성되는 복수개의 지지로드와; 상기 복수개의 지지로드의 단부에 결합되어 상기 지지로드의 회전시에 절단대상의 표면과 접촉하며 타격을 가하는 타격부재를 포함하며, 상기 타격부재는 타격시 절단대상의 표면에 일정 길이의 타격흔을 형성하도록 하부면이 만곡 성형되며, 상기 지지로드는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 상기 타격부재가 상기 절단대상과 접촉하며 타격할 때 탄성적으로 휨변형되어 상기 지지로드의 피로도와 회전력 감쇠를 줄이는 것을 특징으로 하는 타격절단장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 목적은 세라믹 타격절단장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 세라믹 타격절단장치는, 원형 단면형상으로 내부에 수용공간을 가지며, 하부방향을 향해 일정크기의 노출개구가 형성된 하우징과; 상기 수용공간 내부에 회전가능하게 결합되며, 회전하며 절단대상의 표면과 접촉하여 절단대상의 절단방향을 따라 일정 간격으로 타격을 가하여 내부에 불연속적인 절리를 형성하고, 상기 절리가 연결되어 절단대상이 쪼개어지며 절단되도록 하는 타격절단부를 포함하며, 상기 타격절단부는, 상기 하우징을 관통하여 결합되는 회전축과; 상기 회전축을 중심으로 일정 각도 간격으로 반경방향 외측으로 연장형성되는 복수개의 지지로드와; 상기 복수개의 지지로드의 단부에 결합되어 상기 노출개구를 통해 외부로 노출되며 상기 지지로드의 회전시에 절단대상의 표면과 접촉하며 타격을 가하는 타격부재를 포함하며, 상기 타격부재는 타격시 절단대상의 표면에 일정 길이의 타격흔을 형성하도록 하부면이 만곡 성형되며, 상기 지지로드는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 상기 타격부재가 상기 절단대상과 접촉하며 타격할 때 탄성적으로 휨변형되어 상기 지지로드의 피로도와 회전력 감쇠를 줄이는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 타격부재는 상기 회전축의 회전중심을 기준으로, 상기 절단대상을 접촉 타격하는 외주면과, 상기 외주면에 대응되는 내주면 및 상기 외주면과 상기 내주면을 서로 연결하는 제1연결부 및 제2연결부를 가지며, 상기 내주면은 상기 외주면에 비해 작은 곡률반경을 갖는 원호 형상으로 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 타격부재는 상기 절단대상의 표면과 접촉하는 하부면의 폭이 중심에서 양측 단부 중 적어도 어느 한 쪽 방향으로 갈수록 점진적으로 좁아지도록 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 회전축을 회전시키는 구동부를 더 포함하며, 상기 구동부는 상기 하우징의 상부로 압축공기를 공급하여 공압에 의해 상기 지지로드를 회전시킨다.

일 실시예에 따르면, 상기 회전축을 회전시키는 구동부를 더 포함하며, 상기 구동부는 구동모터의 구동력을 상기 회전축으로 전달하여 상기 지지로드를 회전시킨다.

일 실시예에 따르면, 상기 노출개구의 양측에는 절단대상의 절단면과 상기 타격부재와의 간격을 조절하는 간격조절부재가 결합되며, 상기 간격조절부재는 상기 하우징에 결합되는 길이가 조절된다.

본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치는 종래 절단장치와 같이 날카로운 칼날이 세라믹재료의 내부로 인입되어 절삭하는 방식이 아니고, 타격부재가 회전하며 세라믹재료의 절단방향을 따라 반복적으로 타격을 인가하고, 타격에 의한 충격력으로 세라믹재료 내부에 균열 및 절리가 형성되고, 이러한 절리가 연속되어 세라믹재료가 쪼개어지며 절단시킨다.

특히, 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치는 타격부재가 절리에 방향성을 인가할 수 있도록 회전방향의 후단으로 제1연결부가 형성되어, 보다 정밀하고 효과적으로 절리가 생성되도록 하여 절단효과를 높일 수 있다.

또한, 종래 절단장치가 미세 절삭을 위해 많은 시간을 소요하던 것에 비해 타격을 가하여 절단하므로, 절단에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 절삭시 발생되는 미세작업분진이 거의 발생되지 않아 작업자의 건강과 환경오염을 줄일 수 있다.

도 1은 일본특허공보 특허제4467742호에 개시된 절단장치의 동작구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치의 타격부재의 정면형상, 저면형상, 측면형상을 도시한 도면,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치의 동작과정을 도시한 예시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 타격절단장치의 구성을 도시한 개략도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세라믹 타격절단장치의 구성을 도시한 개략도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 세라믹 타격절단장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.

본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치(100)는 세라믹 재료의 결정구조상 어느 한 방향으로 반복적인 충격이 가해지면 충격방향으로 재료 내에 절리(cleavage)가 생겨 쪼개지는(split out) 성질을 이용한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치(100)는 내부에 회전체(153)가 수용되는 수용공간(114)이 형성된 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 회전가능하게 구비되어 세라믹재료의 판면을 타격하며 세라믹재료가 절단되도록 충격을 가하는 타격절단부(150)를 포함한다.

하우징(110)은 회전하는 타격절단부(150)를 내부에 은폐하여 안전사고를 예방하고, 타격절단부(150)를 보호한다. 하우징(110)은 하우징본체(111)와, 하우징본체(111)의 측면을 은폐하는 커버(113)를 포함한다. 하우징(110)은 하부영역에 일정크기 개방된 노출개구(115)가 형성된다. 노출개구(115)를 통해 타격절단부(150)가 외부로 노출되어 세라믹재료(A)와 접촉하며 충격을 인가하게 된다.

노출개구(115)의 크기는 절단한 세라믹재료(A)의 두께와 크기 등을 고려하여 결정될 수 있다. 일례로, 노출개구(115)는 일정 각도 간격으로 구비된 복수개의 지지로드(153a) 중 한 개만 노출되거나, 두 개 이상이 노출될 수 있도록 크기가 설계된다.

하우징(110)은 수용공간(114)이 형성되는 하우징본체(111)와, 하우징본체(111)의 일측면을 덮는 커버(113)로 구성된다. 하우징본체(111)의 상부에는 그립부재(120)가 결합된다. 하우징(110)은 타격절단부(150)의 회전에 간섭을 주지 않도록 단면이 원형형태로 형성된다. 하우징(110)의 내경은 지지로드(153a)와 타격부재(155)의 회전반경 보다 크게 형성된다.

하우징본체(111)의 측벽 하부에는 간격조절부재(140)가 결합되는 체결공(119)이 상하 방향으로 복수개가 구비된다. 간격조절부재(140)가 결합되는 체결공(119)의 수직높이에 따라 타격절단부(150)가 노출개구(115)를 통해 외부로 노출되는 노출길이가 조절된다.

커버(113)는 개방된 하우징본체(111)의 측면을 덮어 타격절단부(150)를 은폐한다. 이에 의해 작업자의 손이 회전하는 타격절단부(150)와 접촉되는 것을 차단하여 안전사고를 방지할 수 있다. 또한, 외부의 이물질이 타격절단부(150)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

그립부재(120)는 하우징(110)의 상부에 결합되어 작업자가 손으로 잡은 상태로 하우징(110)을 세라믹재료(A)의 절단부위를 따라 이동하도록 한다. 그립부재(120)는 관리자가 편안하게 잡을 수 있는 형태로 절곡된 형상으로 구비된다.

구동부(130)는 타격절단부(150)가 회전하도록 구동력을 전달한다. 구동부(130)는 회전축(151)으로 구동력을 전달해 회전축(151)이 회전하도록 한다. 구동부(130)는 구동모터(미도시)의 구동력을 회전축(151)으로 전달한다. 구동모터(미도시)의 구동축(미도시)과 회전축(151)을 직접 조인트부재(미도시)로 연결하여 회전축(151)에 구동력을 전달하거나, 타이밍벨트와 같은 전동부재(미도시)를 이용해 회전축(151)과 구동축(미도시)을 결합시켜 구동력을 전달할 수 있다.

이 때, 구동부(130)는 하우징(110)의 측면에 구동박스의 형태로 고정 결합되어 하우징(110)과 함께 이동될 수 있다.

간격조절부재(140)는 하우징(110)의 노출개구(115) 정면에 결합되어 타격절단부(150)가 외부로 노출되는 길이를 조절한다. 간격조절부재(140)는 하우징(110)의 정면과 배면에 상하로 결합위치가 조절되게 구비된다. 즉, 체결부재(143)가 하우징(110)의 하단에 결합되는 위치에 따라 간격조절부재(140)가 노출개구(115) 하부로 연장되는 길이가 조절된다.

간격조절부재(140)는 타격부재(155)와 세라믹재료(A) 간의 접촉면적이 항상 일정해질 수 있도록 간격을 조절한다. 장기간의 반복사용을 통해 타격부재(155)가 마모된 경우 마모된 길이만큼 간격조절부재(140)가 위로 올라가게 결합시켜 접촉면적이 일정하도록 한다.

타격절단부(150)는 하우징(110)의 내부에서 회전되며 세라믹재료(A)의 절단면에 충격을 가하여 내부에 절리(B)가 형성되도록 하여, 궁극적으로 세라믹재료(A)가 쪼개어지며 절단되도록 한다.

타격절단부(150)는 회전축(151)과, 회전축(151)에 결합되어 회전하는 회전체(153)와, 회전체(153)의 단부에 결합되어 세라믹재료(A)와 접촉하며 충격을 가하는 타격부재(155)를 포함한다.

회전체(153)는 회전축(151)에 고정되어 회전축(151)과 함께 회전한다. 회전체(153)의 원주방향을 따라 복수개의 지지로드(153a)가 일정각도 간격으로 구비된다. 지지로드(153a)의 단부에는 타격부재(155)가 구비된다. 회전체(153)와 지지로드(153a)는 내구성과 강성을 갖는 금속소재로 형성된다.

도 4는 타격부재(155)의 정면형상, 저면형상 및 측면형상을 각각 도시한 도면이다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 타격부재(155)는 타격시 절단대상의 표면에 일정 길이의 타격흔을 형성하도록 하부면이 만곡 성형된다.

타격부재(155)는 지지로드(153a)의 하부로부터 세라믹재료(A)와 접촉되는 외주면(155d)과, 외주면(155d)과 대향되는 방향으로 형성된 내주면(155c)과, 외주면(155d)과 내주면(155c)을 서로 연결하는 제1연결부(155a)와 제2연결부(155b)를 포함한다. 제2연결부(155b)가 지지로드(153a)의 하부에 결합된다.

이 때, 외주면(155d)과 내주면(155c)은 서로 다른 곡률을 갖도록 형성된다. 즉, 외측의 가상의 중심(C)으로부터 내주면(155c)까지의 직경(r1)이 동일 중심으로부터 외주면(155d)까지의 직경(r2) 보다 작게 형성된다. 즉, 내주면(155c)의 곡률반경이 외주면(155d)의 곡률반경보다 작게 형성된다.

이에 의해 타격부재(155)는 상하좌우의 형상이 비대칭적으로 형성된다. 이러한 비대칭 형상에 의해 일방향으로 편심이 가해지며 순간적인 충격량을 증가시킬 수 있다.

또한, 타격부재(155)는 회전방향을 따라 세라믹재료(A)와 먼저 접촉되는 선단으로부터 뒤에 접촉되는 후단의 제1연결부(155a) 측으로 꼬리처럼 일정길이 길게 연장형성된다.

타격부재(155)의 측면은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 중심을 기준으로 양측으로 볼록하게 형성된다. 또한, 도 4의 (c )에 도시된 바와 같이 타격부재(155)의 하부는 회전방향을 기준으로 중심부로부터 제1연결부(155a) 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아지게 형성된다(w1>w2).

이러한 타격부재(155)의 형상에 의해 세라믹재료(A)와 접촉되는 접촉면의 하부 형상이 완만하게 볼록한 형상의 반구 형태로 형성되어, 세라믹재료(A)와 면접촉된다. 면접촉되며 타격을 가하면서 세라믹재료(A) 내부로 충격을 가한다. 이러한 충격에 의해 세라믹재료(A) 내부에 절리(B)가 형성된다.

타격부재(155)로부터 가해지는 충격력은 지지로드(153a)의 원심력에 의해 회전방향으로 방향성을 가지고 세라믹재료(A)의 판면에 전달된다. 이러한 방향성을 갖는 충격은 재료의 절단시 방향성을 갖게 되어 보다 쉽고 정밀하게 절리를 형성한다.

또한, 타격부재(155)는 회전방향과 일치하게 연장된 길이를 갖는 제1연결부(155a)를 가지므로 충격력의 전파를 동심원형태가 아닌 타원형태로 세라믹재료(A)로 전달함으로써 절리의 방향성을 높여준다.

여기서, 타격부재(155)는 금속소재 또는 소결체로 형성될 수 있다. 타격부재(155)의 크기와 두께 및 형상은 절단대상인 세라믹재료(A)의 두께(d)를 고려하여 결정될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치(100)는 도 1에 도시된 일본특허공보 특허제4467742호에 개시된 절단장치(10)와 달리 타격부재(155)가 세라믹재료(A) 내부로 삽입되어 절삭하는 것이 아니고, 세라믹재료(A)의 상면과 접촉하며 타격에 의해 충격만 인가한다.

따라서, 간격조절부재(140)는 타격부재(155)가 세라믹재료(A)의 상면과 면접촉될 수 있는 정도로 하우징본체(111)에 결합된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치(100)의 동작과정을 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다.

절단대상인 세라믹재료(A)가 준비되면, 작업자는 세라믹재료(A)의 상부에 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치(100)를 배치한다. 구동부(130)로 전원을 인가하면, 회전축(151)이 회전한다.

회전축(151)의 회전에 연동하여 회전체(153)가 회전하고, 지지로드(153a)의 타격부재(155)가 노출개구(115)를 통해 세라믹재료(A)의 상면을 타격한다. 타격부재(155)는 세라믹재료(A)의 절단방향을 따라 설정된 간격을 두고 반복적으로 충격을 가하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이 타격부재(155)는 세라믹재료(A)에 충격을 가하고, 충격이 가해진 세라믹재료(A)의 내부에는 방향성을 갖는 균열이 형성된다. 복수개의 타격부재(155)가 연속하여 세라믹재료(A)에 충격을 가하면, 세라믹재료(A)의 내부에도 일정간격으로 균열이 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 세라믹재료(A)를 뒤집어 반대방향으로 절단방향을 따라 다시 세라믹 타격절단장치(100)가 타격을 인가하면, 균열에 의한 절리(B)가 상하로 형성된다. 회전체(153)의 회전속도가 높아질 경우 이웃하는 균열이 연장되어 절단방향으로 절리가 발생하여 세라믹 재료가 쪼개어지며 절단된다. 이렇게 절단된 세라믹재료(A)의 절단면은 울퉁불퉁한 면을 나타내게 된다.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 타격절단장치(100a)의 구성을 도시한 개략도이다. 앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세라믹 타격절단장치(100)는 구동모터(미도시)의 구동력으로 타격절단부(150)를 구동한다.

반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세라믹 타격절단장치(100a)는 공기압축기(160)로부터 공급되는 압축공기(A)의 압력에 의해 타격절단부(150a)가 회전한다.

타격절단부(150a)는 회전축(151)을 중심으로 복수개의 회전날개(157)가 배치되고, 회전날개(157)의 단부에 타격부재(155a)가 결합된다. 회전날개(157)는 공압에 의해 회전될 수 있도록 회전방향을 따라 절곡된 에어포켓 형태로 형성된다. 회전날개(157)가 절곡됨에 따라 공기와 접촉되는 면적이 넓어져 회전날개(157)가 원활하게 회전될 수 있다.

절곡된 회전날개(157)로 압축공기가 공급되면 회전날개(157)의 배면으로 공압이 작용하여 회전날개(157)가 회전된다.

이 때, 하우징(110)의 상부에는 압축공기가 공급되는 연결공(116)이 형성되고, 연결공(116)에는 압축공기(A)의 공급방향을 조절하는 가이드부재(117)가 구비된다. 가이드부재(117)는 압축공기(A)의 하우징(110)에 일방향으로만 공급되도록 한다.

이 경우, 상술한 바람직한 실시예의 세라믹 타격절단장치(100)와 비교할 때 공기압축기(A)가 공기공급관(미도시)으로 연결되므로 구동부(130)의 무게가 덜해져 작업자의 작업시 신체적인 피로도를 줄일 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타격절단부(150b)의 구성을 도시한 개략도이다.

상술한 타격절단부(150,150a)는 지지로드(153a)와 회전날개(157)가 경질 소재로 형성된다. 이에 의해 지지로드(153a)가 회전하며 타격부재(155)가 세라믹재료(A)와 접촉할 때, 세라믹재료(A)로 타격을 가하며 충격을 주는 만큼 지지로드(153a)에도 반발력이 가해진다. 이에 의해 타격부재(155)의 마모량도 커지게 된다.

반면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타격절단부(150b)는 지지로드(158)가 탄성을 갖는 소재로 형성된다. 두꺼운 판스프링과 같은 재질로 형성되어 세라믹재료(A)와 접촉되는 순간 휨변형이 발생되며 반발력을 감쇠시킬 수 있다. 따라서, 절단대상으로부터 받는 저항을 줄일 수 있다. 타격에 의해 세라믹재료(A)로 인가되는 충격량은 줄어들 수 있지만 지지로드(153a)의 회전력 감쇠를 줄일 수 있다. 또한, 지지로드(153a)의 피로도를 줄일 수 있어 지지로드(153a)의 사용수명을 연장할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치는 종래 절단장치와 같이 날카로운 칼날이 세라믹재료의 내부로 인입되어 절삭하는 방식이 아니고, 타격부재가 회전하며 세라믹재료의 절단방향을 따라 반복적으로 타격을 인가하고, 타격에 의한 충격력으로 세라믹재료 내부에 균열 및 절리가 형성되고, 이러한 절리가 연속되어 세라믹재료가 쪼개어지며 절단시킨다.

특히, 본 발명에 따른 세라믹 타격절단장치는 타격부재가 절리에 방향성을 인가할 수 있도록 제1연결부가 형성되어, 보다 정밀하고 효과적으로 절리가 생성되도록 하여 절단효과를 높일 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 세라믹 타격절단장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 세라믹 타격절단장치 110 : 하우징
111 : 하우징본체 113 : 커버
114 : 수용공간 115 : 노출개구
116 : 연결공 117 : 가이드부재
118 : 공기유입구 119 : 체결공
120 : 그립부재 130 : 구동부
140 : 간격조절부재 150 : 타격절단부
151 : 회전축 153 : 회전체
153a : 지지로드 154 : 지지판
155 : 타격부재 155a : 제1연결부
155b : 제2연결부 155c : 내주면
155d : 외주면 157 : 회전날개

Claims

회전하며 절단대상의 표면과 접촉하여 절단대상의 절단방향을 따라 일정 간격으로 타격을 가하여 내부에 불연속적인 절리를 형성하고, 상기 절리가 연결되어 절단대상이 쪼개어지며 절단되도록 하는 타격절단장치로서,
회전축과;
상기 회전축을 중심으로 일정 각도 간격으로 반경방향 외측으로 연장형성되는 복수개의 지지로드와;
상기 복수개의 지지로드의 단부에 결합되어 상기 지지로드의 회전시에 절단대상의 표면과 접촉하며 타격을 가하는 타격부재를 포함하며,
상기 타격부재는 타격시 절단대상의 표면에 일정 길이의 타격흔을 형성하도록 하부면이 만곡 성형되며,
상기 지지로드는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 상기 타격부재가 상기 절단대상과 접촉하며 타격할 때 탄성적으로 휨변형되어 상기 지지로드의 피로도와 회전력 감쇠를 줄이는 것을 특징으로 하는 타격절단장치.
원형 단면형상으로 내부에 수용공간을 가지며, 하부방향을 향해 일정크기의 노출개구가 형성된 하우징과;
상기 수용공간 내부에 회전가능하게 결합되며, 회전하며 절단대상의 표면과 접촉하여 절단대상의 절단방향을 따라 일정 간격으로 타격을 가하여 내부에 불연속적인 절리를 형성하고, 상기 절리가 연결되어 절단대상이 쪼개어지며 절단되도록 하는 타격절단부를 포함하며,
상기 타격절단부는,
상기 하우징을 관통하여 결합되는 회전축과;
상기 회전축을 중심으로 일정 각도 간격으로 반경방향 외측으로 연장형성되는 복수개의 지지로드와;
상기 복수개의 지지로드의 단부에 결합되어 상기 노출개구를 통해 외부로 노출되며 상기 지지로드의 회전시에 절단대상의 표면과 접촉하며 타격을 가하는 타격부재를 포함하며,
상기 타격부재는 타격시 절단대상의 표면에 일정 길이의 타격흔을 형성하도록 하부면이 만곡 성형되며,
상기 지지로드는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 상기 타격부재가 상기 절단대상과 접촉하며 타격할 때 탄성적으로 휨변형되어 상기 지지로드의 피로도와 회전력 감쇠를 줄이는 것을 특징으로 하는 세라믹 타격절단장치.
제2항에 있어서,
상기 타격부재는 상기 회전축의 회전중심을 기준으로, 상기 절단대상을 접촉 타격하는 외주면과, 상기 외주면에 대응되는 내주면 및 상기 외주면과 상기 내주면을 서로 연결하는 제1연결부 및 제2연결부를 가지며,
상기 내주면은 상기 외주면에 비해 작은 곡률반경을 갖는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 타격절단장치.
제2항에 있어서,
상기 타격부재는 상기 절단대상의 표면과 접촉하는 하부면의 폭이 중심에서 양측 단부 중 적어도 어느 한 쪽 방향으로 갈수록 점진적으로 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 타격절단장치.
제2항에 있어서,
상기 회전축을 회전시키는 구동부를 더 포함하며,
상기 구동부는 상기 하우징의 상부로 압축공기를 공급하여 공압에 의해 상기 지지로드를 회전시키는 것을 특징으로 하는 세라믹 타격절단장치.
제2항에 있어서,
상기 회전축을 회전시키는 구동부를 더 포함하며,
상기 구동부는 구동모터의 구동력을 상기 회전축으로 전달하여 상기 지지로드를 회전시키는 것을 특징으로 하는 세라믹 타격절단장치.