KR20170021181A - 프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3d(입체조형) 프린터 - Google Patents

프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3d(입체조형) 프린터 Download PDF

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KR20170021181A
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Abstract

본 발명은 요홈(100)과 중심공(110)을 구비하는 프로파일을 서로 연결하는 연결구에 있어서: 일정한 두께를 가지며 프로파일의 단면에 상응하는 넓이를 갖는 베이스부: 상기 베이스부의 일면에 일체로 형성되며 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 상방돌출부: 및 상기 베이스부의 일측에 일체로 형성되며 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 측방돌출부:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은 구성부품수의 최소화로 비용절감 효과가 뛰어나 보다 더 유리한 경제적 수단을 제공한다. 작업공수의 절감과 작업시간의 단축, 작업의 간편성 등의 효과를 얻게 된다.
뿐만 아니라, 프로파일의 외곽선 밖으로 돌출물이 없으므로 사장되는 공간이 전혀 없고 돌출물에 의한 간섭이나 방해가 근원적으로 해소되어 공간 활용도를 극대화하는 효과를 제공하며 이로 인해 깔끔한 외관 모습을 얻을 수 있다.
프로파일 단부의 모서리는 매우 날카롭기 때문에 사용자가 상해의 위험성에 노츌되지만 엔드캡 역할이 겸비됨으로써 안전성 및 다양한 색상 등으로 디자인적인 포인트를 줌으로써 미관성을 제공한다.
또한, 평면형, 입체형, 혼합형 등 다양한 프로파일 조립체를 만들 수 있다.
상기한 효과 및 이점들은 3D(입체조형)프린터의 구성에 있어서, 또한, 다양한 효과 및 장점들을 제공하는 프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3D(입체조형) 프린터에 관한 것이다.

Description

프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3D(입체조형) 프린터 {joint for profile and 3dimensional printer using the same}
본 발명은 프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3d(입체조형) 프린터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 프레임의 조립 시 프로파일의 결합력이 증가하여 내구성 및 안정성이 향상되고, 구성요소를 최소화하여 비용절감, 조립시간 단축, 작업공수의 절감 등과 프로파일 조립 후 돌출물이 없이 깔끔한 외관과 공간 활용도를 최대화할 수 있는 프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3D(입체조형) 프린터에 관한 것이다.
일반적으로, 알루미늄 프로파일은 신속하고 다양한 용도로 활용할 수 있는 장점과 특징을 가지고 있다.
소정 용도의 프로파일 조립체를 제작하기 위해서 보통, 다수의 프로파일이 소요되고 이들을 상호 결합, 연결, 고정 작업 등이 행해진다.
이 때 사용되는 연결구에는 다양한 형태와 종류가 있지만 동일한 조립체를 연속하여 제작하는 경우 단위당 조립시간, 작업공수 등은 더욱 중요한 요소가 되며 결국 비용과 직결된다.
일예로, 한국 등록특허공보 제10-1289135호 “알루미늄 프로파일용 연결구”는 고정력이 증가하는 장점이 있지만, 단위당 적어도 각각 4개의 볼트와 너트를 포함하는 지지수단으로 구성되어 작업공수 뿐 아니라 조립체의 제조원가에도 불리하다.
또한, 도 1을 참조하면, 타원형 점선 내측에 보여진 바와 같이 조립 후 프로파일의 단부에서 단면 모습이 그대로 노출되고 있는데, 이는 절단면으로써 그 모서리가 매우 날카롭기 때문에 취급자에게 상해를 줄 위험이 크며 미관상에서도 도움이 못된다. 상기 선행기술에서 지지부와 지지부에 적용하는 볼트들은 조립 후 프로파일의 외곽선 밖으로 돌출되는 구조이다.
용도에 따라 다르기는 하지만, 이러한 돌출부위가 다른 대상물에 방해 또는 간섭을 줄 수 있으므로 공간 활용에 제약을 주기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점의 해결과 함께 새로운 이점을 제공하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구성요소의 최소화를 꾀하여 재료비 절감, 작업공수 절감, 작업시간 단축 등을 통해 보다 더 유리한 경제적 수단을 제공하고
본 발명의 다른 목적은 강력한 결합력 확보와 동시에 풀림현상의 차단수단을 통해 내구성 및 안정성을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 프로파일의 외곽선 밖으로 돌출부위가 없도록 하여 공간 활용도의 극대화 및 이에 따른 깔끔한 미관을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 매우 날카로운 프로파일단부의 모서리로 인한 위험성 제거하여 안전성 및 미관성 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 평면형, 입체형 프로파일 조립체를 만들기 위한 결합수단 제공을 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 요홈(100)과 중심공(110)을 구비하는 프로파일을 서로 연결하는 연결구에 있어서: 일정한 두께를 가지며 프로파일의 단면에 상응하는 넓이를 갖는 베이스부: 상기 베이스부의 일면에 일체로 형성되며 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 상방돌출부: 및 상기 베이스부의 일측에 일체로 형성되며 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 측방돌출부:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
상방돌출부(52) 및 측방돌출부(53)는 결합 시, 프로파일이 정위치하도록 가이드 및 가고정 역할과 프로파일의 회전을 방지하므로 손쉽고 신속한 결합에 도움을 주며 체결 후에는 프로파일의 회전을 방지하도록 빗장수단으로 작용하여 풀림현상을 차단하고 견고한 고정상태를 유지시킨다.
본 발명에 따른 평면형 연결구(50a)는 한 개만 사용(도 5) 시, 프로파일 조립체가 평면형이지만 두 개 이상 사용(미도시)하면 입체형 프로파일 조립체를 만들 수 있다.
이와 같이, 평면형 프로파일 조립체를 완성하는데 소요되는 재료는 본 발명에 따른 평면형 연결구(50a) 1개와 체결볼트(60) 1개뿐이므로 구성부품수의 최소화로 비용절감 효과가 뛰어나 보다 더 유리한 경제적 수단을 제공한다.
이는 이어서 작업공수의 절감과 작업시간의 단축, 작업의 간편성 등의 효과를 얻으며 분해작업 시에도 동일한 효과로 작용한다.
뿐만 아니라, 프로파일의 외곽선 밖으로 돌출물이 없으므로 사장되는 공간이 전혀 없고 돌출물에 의한 간섭이나 방해가 근원적으로 해소되어 공간 활용도를 극대화하는 효과를 제공하며 이로 인해 깔끔한 외관 모습을 얻을 수 있다.
프로파일 단부의 모서리는 매우 날카롭기 때문에 사용자가 상해의 위험성에 노츌되지만 엔드캡 역할이 겸비됨으로써 안전성 및 다양한 색상 등으로 디자인적인 포인트를 줌으로써 미관성을 제공한다.
또한, 평면형, 입체형, 혼합형 등 다양한 프로파일 조립체를 만들 수 있고 이들을 다양한 제조물의 구조체에 적용할 수 있다.
상기한 효과 및 이점들은 3D(입체조형)프린터의 구성에 있어서, 또한, 다양한 효과 및 장점들을 제공한다. 일례로, 3D(입체조형)프린터의 프레임 등 구조체를 구성하는데 유리하다. 특히, 3D(입체조형)프린터는 이동체를 포함한 기계적 요소로 구성되는데 이동체의 움직임에 방해나 간섭이 없는 공간활용이 가능하여 그 효용성이 증대된다. 상기한 효과 및 장점들은 프로파일용 입체형 연결구(50b)에서도 동일하다.
도 1은 종래 기술에 따른 프로파일용 연결구의 체결 후 프로파일의 단면이 노출되는 모습을 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일의 사시도
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 상측 사시도
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 하측 사시도
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결과정을 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결이 완성된 사시도
도 6a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 상측 사시도
도 6b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 하측 사시도
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결과정을 나타내는 사시도
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결이 완성된 사시도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결이 완성된 단면도
도 10은 본 발명에 형성된 가이드홈의 형상을 나타내는 예시도
도 11 및 도 12는 본 발명에 형성된 모따기의 예를 나타내는 예시도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 사용되는 프로파일의 사시도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구를 상, 하측에서 바라본 사시도이며, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결과정을 나타내는 사시도, 그리고 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결이 완성된 사시도이다.
본 발명에 의하면, 베이스부, 상방 돌출부, 측방 돌출부를 주요구성으로 한다.
요홈(100)과 중심공(110)을 구비하는 프로파일을 서로 연결하는 연결구에 있어서:
일정한 두께를 가지며 프로파일의 단면에 상응하는 넓이를 갖는 베이스부:
상기 베이스부의 일면에 일체로 형성되며 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 상방돌출부: 및 상기 베이스부의 일측에 일체로 형성되며 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 측방돌출부:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 프로파일은 그 단면의 형태와 크기가 다양하므로 베이스부(51)는 일정한 두께와 프로파일의 단면에 상응하는 넓이를 가지며 상방돌출부(52) 및 측방돌출부(53)를 지지하는 역할을 하고 또한, 체결 후 프로파일의 날카로운 단면 모서리를 가려주므로 상해의 위험성을 차단하여 안전성에 기여하며 엔드캡(END CAP) 기능도 겸비한다.
상방돌출부(52)는 베이스부(51)의 일면에서 수직방향으로 돌출되어 베이스부(51)와 일체로 형성된다. 여기서 다수의 상방돌출부(52)로 구비되는 것이 바람직하지만 적어도 하나의 상방돌출부(52)로 구성될 수도 있다.
또한 상방돌출부(52) 및 측방돌출부(53)는 프로파일의 요홈에 수용될 수 있는 형상으로 구비된다.
한편, 측방돌출부(53)는 베이스부(51)의 측면에서 수평방향으로 돌출되어 베이스부(51)와 일체로 또는 베이스부(51) 및 상방돌출부(52)와 일체로 형성될 수 있다.
다만, 복수의 측방돌출부(53)가 구비될 경우에는 도 6a 및 도 6b와 같이, 각각의 길이방향이 직각을 이루도록 구성된다.
여기서 측방돌출부(53)와 일체로 형성된 상방돌출부(52)의 돌출길이는 단독으로 형성된 상방돌출부(52)의 그것보다 짧게 되는데, 이는 상방돌출부(52)의 일부이며 체결볼트의 머리부에 대한 공간확보를 위한 것이다.
본 발명에 따른 프로파일용 연결구의 재질은 금속 또는 합성수지이거나 금속과 합성수지가 혼합될 수 있다.
본 발명에 따른 프로파일용 연결구의 사용에 있어서, 도 4a 내지 도 4b 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결과정을 살펴보기로 한다.
도 2 및 도 4a에 보여지는 바와 같이, 체결볼트(60)가 삽입될 수 있도록 중심공(110)에 나사가 구비되어 있는 프로파일(100b)과 가로통공(120), 세로통공(130)이 모두 구비되어 있거나 둘 중 어느 하나만 구비되어 있는 프로파일(100a), 그리고 본 발명에 따라 측방돌출부(53)가 하나만으로 구성된 프로파일용 평면형 연결구(50a) 및 체결볼트(60)와 그 드라이버(미도시)를 먼저 준비한다.
여기서 가로통공(120) 또는 세로통공(130)은 각각 그 일측에 접한 요홈과 그 맞은편 요홈 사이를 연통하도록 형성되며 가로통공(120)과 세로통공(130)은 그 중심공(110)에서 서로 직교한다.
가로통공(120) 및/또는 세로통공(130)이 구비되어 있는 프로파일(100a)은 그 중심공(110)에 나사가 구비되어 있건 없건 무방하다.
그리고 도 4a와 같이 평면형 연결구(50a)의 측방돌출부(53)를 프로파일(100b)의 요홈(100)들 중 어느 하나에 삽입하여 밀착시킨 다음, 체결볼트(60)를 중심공(110)에 삽입하여 체결볼트(60)의 머리부가 상방돌출부(52)의 넓은 부분에 위치하도록 한다.
이때 측방돌출부(53)와 체결볼트(60)의 길이에 따라 그 순서는 바뀔 수 있다.
그 다음, 가로통공(120) 및/또는 세로통공(130)이 구비되어 있는 프로파일(100a)을 도 4b에 표시된 일점쇄선 화살표 방향을 따라 이동시키면서 체결볼트(60)의 머리부에 이어서 상방돌출부(52)들이 각 요홈(100)에 수용되고 프로파일(100a)의 단부가 베이스부(51)의 일측에 밀착되도록 한다. 그러면, 도 9와 같이 체결볼트(60)의 머리부분이 프로파일(100a)에 삽입된 상태로 된다.
이 때 가로통공(120)이든 세로통공(130)이든 어느 하나만으로 구비된, 예를 들어, 가로통공(120)만으로 구비된 프로파일(100a)인 경우, 가로통공(120)의 방향과 체결볼트(60)의 길이방향이 일직선상에 오도록 결합한다.
이어서 드라이버(미도시)를 가로통공(120)에 관통시켜 체결볼트(60)를 견고하게 조인다.
이로써 평면형 연결구(50a)의 프로파일(100a)(100b) 체결이 완료되며 도 5는 이의 완료된 외관모습을 보여준다. 그리고, 도 9는 내부단면을 보여준다.
또한, 분해과정은 체결과정의 역순으로 진행한다.
상방돌출부(52) 및 측방돌출부(53)는 결합 시, 프로파일이 정위치하도록 가이드 및 가고정 역할과 프로파일의 회전을 방지하므로 손쉽고 신속한 결합에 도움을 주며 체결 후에는 프로파일의 회전을 방지하도록 빗장수단으로 작용하여 풀림현상을 차단하고 견고한 고정상태를 유지시킨다. 이로써 강력한 결합력 확보로 내구성 및 안정성을 제공한다.
본 발명에 따른 평면형 연결구(50a)는 한 개만 사용(도 5) 시, 프로파일 조립체가 평면형이지만 두 개 이상 사용(미도시)하면 입체형 프로파일 조립체를 만들 수 있다.
이와 같이, 평면형 프로파일 조립체를 완성하는데 소요되는 재료는 본 발명에 따른 평면형 연결구(50a) 1개와 체결볼트(60) 1개뿐이므로 구성부품수의 최소화로 비용절감 효과가 뛰어나 보다 더 유리한 경제적 수단을 제공한다.
이는 이어서 작업공수의 절감과 작업시간의 단축, 작업의 간편성 등의 효과를 얻으며 분해작업 시에도 동일한 효과로 작용한다.
뿐만 아니라, 프로파일의 외곽선 밖으로 돌출물이 없으므로 사장되는 공간이 전혀 없고 돌출물에 의한 간섭이나 방해가 근원적으로 해소되어 공간 활용도를 극대화하는 효과를 제공하며 이로 인해 깔끔한 외관 모습을 얻을 수 있다.
프로파일 단부의 모서리는 매우 날카롭기 때문에 사용자가 상해의 위험성에 노츌되지만 엔드캡 역할이 겸비됨으로써 안전성 및 다양한 색상 등으로 디자인적인 포인트를 줌으로써 미관성을 제공한다.
상기한 효과 및 이점들은 3D(입체조형)프린터의 구성에 있어서, 또한, 다양한 효과 및 장점들을 제공한다.
일례로, 3D(입체조형)프린터의 프레임 등 구조체를 구성하는데 유리하다.
특히, 3D(입체조형)프린터는 이동체를 포함한 기계적 요소로 구성되는데 이동체의 움직임에 방해나 간섭이 없는 공간활용이 가능하여 그 효용성이 증대된다.
상기한 효과 및 장점들은 후술하는 프로파일용 입체형 연결구(50b)에서도 동일하다.
이상과 같이, 평면형, 입체형, 혼합형 등 다양한 프로파일 조립체를 만들 수 있는 결합수단을 제공하며 이들을 다양한 제조물의 구조체에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 프로파일용 연결구의 사용에 있어서, 도 6a 내지 도 6b 및 도 7a 내지 도 7b 그리고 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 일실시예에 따른 프로파일용 연결구의 체결과정을 설명한다.
본 발명의 다른 일실시예인 프로파일용 입체형 연결구(50b)가 도 6a 내지 도 6b에 도시되어 있다.
이는 측방돌출부(53)가 프로파일용 평면형 연결구(50a)에서 한 개인데 비해 두 개로 구성된다.
따라서 3개의 프로파일과 2개의 체결볼트(60)를 사용하여 입체형 프로파일 조립체를 만들 수 있다.
이의 체결과정 및 방법은 프로파일과 체결볼트(60)가 1개씩 더 추가될 뿐, 평면형 연결구(50a)와 유사하며 도 7a 내지 도 7b에 도시되어 있다.
여기서 상방돌출부(52)를 수용하는 프로파일(100a)은 가로통공(120) 및 세로통공(130)이 구비되어 있는 것을 사용한다.
본 발명에 따른 입체형 연결구(50b)의 체결이 완성된 모습이 도 8에 도시되어 있으며 이의 분해 또한 체결과정의 역순으로 진행한다.
한편, 도 10을 참조하면, 상기 측방돌출부(53) 및 상기 측방돌출부(53)에 대향하는 위치의 상방돌출부의 상부면에는 체결볼트가 통과할 수 있도록 가이드하는 가이드홈(58)이 둥그런 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 상방돌출부 또는 측방돌출부의 모서리에는 모따기(57) 또는 모깍기(미도시)가 형성되어 프로파일의 요홈에 삽입될 때 더욱 부드럽게 삽입될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 베이스부의 하부모서리에도 모따기(55) 또는 모깍기(미도시)가 형성되어 미관을 살림과 동시에 사용자의 안전을 도모하는 것이 바람직하다.
한편, 3D 프린터는 보통 직육면체 형상의 프레임 내부에 인쇄챔버가 형성되고, 인쇄챔버 내부에는 노즐, 재료공급부, 모터 및 히터 등을 포함하는 프린팅 수단이 구비된다. 또한, 제어부에 의하여 상기 프린팅 수단을 X축, Y축, Z축으로 이송시키는 이송수단이 구비된다.
본 발명에 의한 프로파일용 연결구는 상기한 3D 프린터의 프레임으로 이용될 수 있으며, 가벼우면서도 내부에 장애물이 없어 프린팅 수단이 원활하게 이송될 수 있는 장점이 있다.
50a: 프로파일용 평면형 연결구
50b: 프로파일용 입체형 연결구
51: 베이스부
52: 상방돌출부
53, 53a, 53b: 측방돌출부
60: 체결볼트
100a, 100b, 100c: 프로파일
100: 요홈
110: 중심공
120: 가로통공
130: 세로통공

Claims (4)

  1. 프로파일의 단부를 덮는 베이스부;
    상기 베이스부의 측방으로 돌출되어 프로파일의 요홈에 삽입되는 측방돌출부 및
    상기 베이스부의 상방으로 돌출되어 다른 프로파일의 요홈에 삽입되는 상방돌출부를 포함하는 프로파일용 연결구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상방돌출부 또는 상기 측방돌출부는 체결볼트를 가이드하는 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 프로파일용 연결구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부, 상방돌출부 또는 측방돌출부의 모서리는 모따기 또는 모깍기가 형성된 것을 특징으로 하는 프로파일용 연결구.
  4. 프린팅 수단;
    상기 프린팅 수단을 이송시키는 이송수단;
    상기 이송수단을 제어하는 제어부;
    상기 프린팅 수단, 이송수단 및 제어부를 수용하는 프로파일을 이용한 프레임을 포함하여 구성되며,
    상기 프레임은,
    상기 프로파일의 단부를 덮는 베이스부;
    상기 베이스부의 측방으로 돌출되어 프로파일의 요홈에 삽입되는 측방돌출부 및
    상기 베이스부의 상방으로 돌출되어 다른 프로파일의 요홈에 삽입되는 상방돌출부를 포함하는 프로파일용 연결구를 포함하는 3D 프린터.
KR1020150161325A 2015-08-17 2015-11-17 프로파일용 연결구 및 이를 이용한 3d(입체조형) 프린터 KR101844117B1 (ko)

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