KR20220166908A - 스프링 노트의 금속 스프링 성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형된 스프링의 선단이 펀칭홀로부터 편심되지 않고 펀칭홀을 향해 정확하게 결합될 수 있도록 함으로써 완제품의 상품성을 개선함과 동시에 불량 발생률을 낮추고, 작업라인에서 스프링이 펀칭홀에 도입되지 못함으로써 발생하는 기기의 작업 중단을 미연에 방지함으로써 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기에 관한 것이다.

Description

스프링 노트의 금속 스프링 성형기{Metal spring molding equipment}

본 발명은 스프링 노트의 금속 스프링 성형기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성형된 스프링의 선단이 펀칭홀로부터 편심되지 않고 펀칭홀을 향해 정확하게 결합될 수 있도록 함으로써 완제품의 상품성을 개선함과 동시에 불량 발생률을 낮추고, 작업라인에서 스프링이 펀칭홀에 도입되지 못함으로써 발생하는 기기의 작업 중단을 미연에 방지함으로써 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기에 관한 것이다.

스프링 노트는 스프링 노트 제조 장치를 통하여 제조하게 되는데, 상기 스프링 노트 제조 장치는, 다수의 인쇄물이나 서류 등과 같은 종이를 제본하는 방법으로 일측면에 적층된 종이에 구멍을 뚫고 링을 연결하여 하나로 묶어서 제조하게 된다.

상기한 링은 싱글 링이나 트윈 링으로 이루어진 금속재 또는 합성수지재 스프링을 이용한 제본 방법이 많이 이용되고 있다. 즉, 노트, 카렌더 등을 책자형태로 제본하기 위해 제본 부위에 다수개의 결속공을 뚫고 여기에 싱글 링이나 트윈 링의 스프링을 끼움 결합함으로써, 노트의 낱장이 싱글 또는 트윈의 스프링에 의해 체결되도록 하는 제본 방법이다.

이때, 금속재 링은 각 체결공에 금속재의 스프링이 한 줄 또는 두 줄씩 끼워지고, 각각의 링이 개방된 상태로 결속공에 끼워져서 압착되어 있기 때문에 비교적 제본하기 위해 결속공에 끼워지는 제본과정이 용하고, 스프링이 반듯하게 체결되는 장점이 있다.

이러한 스프링 노트 제조 장치는 통상, 도 1에 도시된 바와 같이 종이에 구멍을 펀칭하는 펀칭부(2), 스프링을 성형하는 스프링 성형기(4), 펀칭부(2)와 스프링 성형기(4) 사이에서 구멍이 펀칭된 종이와 스프링을 동시에 전달받아 스프링을 종이에 결합시키는 결합부(3)를 포함한다.

특히, 스프링 성형기(4)는 공급되는 필라멘트를 권취해 나선형의 스프링을 성형하고, 성형된 스프링을 일정 길이로 절단해 결합부(3) 측으로 공급하는 기능을 수행한다.

한편, 금속 선재의 필라멘트가 나선형의 스프링으로 성형되어지면 잔류 응력 또는 탄성복원력에 의해 작업 과정에서 직경이 커지거나 또는 피치가 변형되는 문제가 발생한다.

이에, 결합부에 안착된 종이의 펀칭홀에 스프링의 선단이 정확하게 도입되지 못하는 문제로 인해, 스프링 성형기의 작동이 주기적으로 중단되어 생산성이 저하되고, 작업자가 일일이 스프링의 선단을 종이의 펀칭홀에 도입시켜야 하는 번거로움이 발생하는 등 구조적 문제점이 있었다.

등록특허 10-1951077

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 성형된 스프링의 선단이 펀칭홀로부터 편심되지 않고 펀칭홀을 향해 정확하게 결합될 수 있도록 함으로써 완제품의 상품성을 개선함과 동시에 불량 발생률을 낮추고, 작업라인에서 스프링이 펀칭홀에 도입되지 못함으로써 발생하는 기기의 작업 중단을 미연에 방지함으로써 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 금속 필라멘트를 공급하는 공급부 및 상기 공급부로부터 공급되는 필라멘트를 코일 형태로 성형하는 성형부를 포함하는 스프링 성형기에 있어서, 상기 성형부는, 중공체로 이루어지는 실린더; 상기 실린더의 선단에 일정 각도 위상차를 두고 배열되며 체결홀이 형성되는 복수 개의 지지대; 상기 실린더의 내부에 장착된 상태로 실린더의 선단 외측으로 연장되며 외주면으로 상기 공급부로부터 공급되는 필라멘트를 권취하는 성형축; 상기 복수 개의 지지대 각각의 체결홀에 체결되어 성형축 주변에 방사형태로 배치되며 상기 공급부로부터 공급되는 필라멘트를 코일 형태로 상기 성형축 외주면으로 가이드하는 복수 개의 롤러조립체; 상기 성형축을 회전구동시키는 구동수단; 및 상기 성형축의 선단과 복수 개의 롤러조립체 중 어느 하나에 상호 장착되어 노트의 펀칭홀로 결합되기 전 스프링의 선단의 피치 간격을 유지시키는 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수 개의 롤러조립체 각각은, 외주면에 코일형의 가이드홈이 함몰 형성되는 성형롤러; 상기 성형롤러를 회전 가능하게 지지하고, 상기 체결홀과 연통되는 세로슬릿이 관통 형성되는 롤러지지브라켓; 및 상기 체결홀과 세로슬릿을 상호 관통해 체결홀에 나사체결되는 체결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 보정부는, 상기 성형축의 선단에 착탈 가능하게 장착되며 외주면으로 나선형의 보정홈이 함몰 형성되는 코어; 및 상기 코어를 롤러지지브라켓에 연결시키는 연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어는 원통형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 코어의 직경은 성형축 선단의 직경과 동일하게 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 성형된 스프링을 종이의 펀칭홀에 도입시키기 직전 보정부를 거치도록 해 스프링의 선단이 펀칭홀로부터 편심되지 않고 펀칭홀을 향해 정확하게 결합될 수 있도록 함으로써 완제품의 상품성을 개선함과 동시에 불량 발생률을 낮추고, 작업라인에서 스프링이 펀칭홀에 도입되지 못함으로써 발생하는 기기의 작업 중단을 미연에 방지함으로써 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 스프링 제조 장치의 전체적인 구성을 도시한 도면.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 스프링 성형기의 전체적인 외관을 도시한 도면.
도 4는 스프링 성형기의 평면을 도시한 도면.
도 5는 롤러조립체의 분해구성을 도시한 도면.
도 6은 성형된 스프링이 종이에 결합되는 과정을 도시한 도면.
도 7은 보정부의 분해구성을 도시한 도면.
도 8은 보정부의 작용을 도시한 도면.
도 9는 지지대 및 롤러조립체의 구성을 도시한 도면으로, 롤러조립체가 지지대에서 평행이동하는 상태를 도시한 도면.
도10은 성형부를 축방향 선단측에서 바라본 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 11은 지지대 및 롤러조립체의 구성을 도시한 도면으로, 롤러조립체가 지지대에서 제자리 각도조절되는 상태를 도시한 도면.
도 12는 원추형 성형축이 적용된 성형부의 평면을 개략적으로 도시한 도면.
도 13은 트래버스 가이드의 위치에 따라 스프링의 피치가 조절되는 과정을 개념적으로 도시한 도면.
도 14는 피치조절부재의 분해구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 15는 성형부를 후단측 축방향에서 바라본 상태를 개략적으로 도시한 도면.

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.

본 발명에 따른 스프링 노트의 금속 스프링 성형기(이하, 스프링 성형기(4)라 함)는 크게 공급부(10) 및 성형부(20)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 공급부(10)는 금속 필라멘트를 공급하는 역할을 담당하며, 이를 위해, 필라멘트가 저장되는 저장부(미도시), 상기 저장부로부터 배출되는 필라멘트를 가이드하는 복수 개의 공급롤러(11)를 제자리 회전 가능하게 지지하는 공급판(12) 및 상기 공급판(12)의 상단에 설치되며 필라멘트가 통과하는 와중에 필라멘트의 표면에 잔류한 이물질을 제거하는 이물질제거부재(13)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

경우에 따라 공급부(10)는 금속 필라멘트 외에, 다양한 재질의 필라멘트를 공급할 수 있으며, 이하의 설명에서는 편의를 위해 금속 필라멘트로 한정하여 설명한다.

이에, 저장부로부터 배출되는 필라멘트는 이물질제거부재(13)를 통과해 표면에 이물질이 제거되며, 이어서, 공급롤러(11)에 의해 가이드되어 성형부(20) 측으로 연속적으로 공급될 수 있다.

공급부(10)는 금속 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있는 선에서 다양하게 실시될 수 있으므로 이하 자세한 설명은 생략한다.

다음으로, 성형부(20)는 상기 공급부(10)로부터 공급되는 필라멘트를 공급받아 이를 코일 형태로 성형하는 역할을 담당한다.

성형부(20)에 의해 코일 형태로 성형된 스프링은 결합부(3) 측으로 공급되며, 결합부(3)에서는 펀칭홀(H)이 형성된 종이(W)와 스프링을 동시에 전달받아 스프링을 종이(W)의 펀칭홀(H)에 결합해 스프링 노트를 제조하게 된다.

특히, 본 실시예에서의 성형부(20)는 다양한 직경의 스프링을 용이하게 성형할 수 있으며, 더욱이, 획일적인 원통구조의 스프링 이외에도, 필요에 따라 점진적으로 직경이 증가하는 원추형의 스프링도 무리 없이 성형할 수 있으며, 성형된 스프링이 펀칭홀(H)로 결합되는 과정에서 스프링의 변형을 최소화한 상태로 펀칭홀(H)에 결합될 수 있도록 해 스프링이 노트에 보다 정확하게 결합될 수 있도록 함으로써 불량 발생을 현저히 줄일 수 있는 구조적 특징을 갖춘다.

보다 구체적으로, 성형부(20)는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 중공체로 이루어지는 실린더(21), 상기 실린더(21)의 선단에 일정 각도 위상차를 두고 배열되며 체결홀(22a)이 형성되는 복수 개의 지지대(22), 상기 실린더(21)의 내부에 장착된 상태로 실린더(21)의 선단 외측으로 연장되며 외주면으로 상기 공급부(10)로부터 공급되는 필라멘트를 권취하는 성형축(23), 상기 복수 개의 지지대(22) 각각의 체결홀(22a)에 체결되어 성형축(23) 주변에 방사형태로 배치되며 상기 공급부(10)로부터 공급되는 필라멘트를 코일 형태로 상기 성형축(23) 외주면으로 가이드하는 복수 개의 롤러조립체(24), 상기 성형축(23)을 회전구동시키는 구동수단(25) 및 상기 성형축(23)의 선단과 복수 개의 롤러조립체(24) 중 어느 하나에 상호 장착되어 종이(W)의 펀칭홀(H)로 결합되기 전 스프링 선단의 피치(p) 간격을 유지시키는 보정부(40)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 성형축(23)은 실린더(21) 내부에서 제자리 회전 가능하게 지지되되, 실린더(21)의 후단에 마련된 풀리(21a)와 축결합하여 풀리(21a)의 회전에 따라 정역방향 회전될 수 있다.

실린더(21)에는 다양한 직경, 형태의 성형축(23)이 탈부착 가능하게 장착될 수 있다.

성형축(23)의 회전동력을 제공하는 구동수단(25)은 도 15에 도시된 바와 같이 후술 될 베이스(28)의 하부에 설치되는 구동모터(24a) 및 상기 구동모터(24a)의 출력단과 풀리(21a)를 연결하는 벨트(25b)로 예시될 수 있다. 즉, 구동모터(24a)가 구동되면 벨트(25b)가 풀리(21a)를 회전시키고, 회전되는 풀리(21a)에 의해 성형축(23)이 회전되는 구조가 된다.

구동수단(25)은 실린더(21) 내에서 성형축(23)을 회전시킬 수 있는 선에서 다양하게 실시될 수 있으므로, 이하 제세한 설명은 생략한다.

성형축(23)이 회전하면 공급부(10)로부터 공급된 필라멘트는 성형축(23)의 외주면에 연속적으로 권취되면서 성형축(23)의 선단을 향해 성형될 수 있다.

복수 개의 지지대(22)는 3 개가 대략 120° 위상차를 두고 실린더(21)의 선단에 원형으로 배열되어 롤러조립체(24)를 지지한다. 복수 개의 지지대(22)들은 실린더(21)와 일체로 마련되거나, 별도 볼트 등으로 실린더(21)에 고정 장착될 수 있다.

이에, 복수 개의 롤러조립체(24) 또한 성형축(23)을 중심에 두고 120° 위상차로 배열구성될 수 있다.

롤러조립체(24)는 외주면에 감긴 필라멘트가 균일한 피치를 가지는 코일 형태로 성형될 수 있도록 성형축(23)에 근접하게 위치하여 필라멘트를 가이드한다.

한편, 성형된 스프링의 직경은 성형축(23)의 직경에 의해 결정되는데 성형축(23)의 직경이 가변되면 성형축(23)의 외주면에 근접하게 위치한 롤러조립체(24)의 상대위치 또한 적절히 가변시킬 수 있는 구조가 요구되고, 아울러, 보정부(40) 또한 적절히 조절되어야 한다.

즉, 본 실시예에서는 실린더(21)에 기장착된 성형축(23)이 다른 직경을 가지는 성형축(23)으로 교체될 경우 교체된 성형축(23)의 직경에 맞게 상기 복수 개의 롤러조립체(24) 각각을 상기 지지대(22) 상에서 상기 성형축(23)의 반경방향을 향해 평행이동시킬 수 있으며, 롤러조립체(24)와 성형축(23) 사이에 결합되어진 보정부(40) 역시 이에 맞게 적절히 조절할 수 있다.

이를 위한 구성으로 먼저, 롤러조립체(24)는 도 5에 도시된 바와 같이 외주면에 코일형의 가이드홈(24d)이 함몰 형성되는 성형롤러(24a), 상기 성형롤러(24a)를 회전 가능하게 지지하고, 상기 체결홀(22a)과 연통되는 세로슬릿(24e)이 관통 형성되는 롤러지지브라켓(24b) 및 체결홀(22a)과 세로슬릿(24e)을 상호 관통해 체결홀(22a)에 나사체결되는 체결볼트(24c)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

성형롤러(24a)는 롤러지지브라켓(24b)에 회전 지지된 상태에서 성형축(23)의 외주면에 접할 수 있다. 이에 성형롤러(24a)는 성형축(23)이 회전하면 이와 반대되는 방향으로 회전하게 되며, 성형축(23)에 권취된 필라멘트는 성형축(23) 주변에 형성된 코일 형태의 가이드홈(24d)에 가이드되어 일정 피치를 가지는 코일 형태로 연속적으로 성형되어 성형축(23)의 외주면에 권취된다.

이때, 롤러지지브라켓(24b)에 형성된 세로슬릿(24e)은 성형축(23)의 반경방향으로 길게 연장되는 홀 형태로 이루어져 롤러지지브라켓(24b)이 상기 성형롤러(24a)를 지지한 채 상기 세로슬릿(24e)의 길이방향을 따라 이동하여 성형축(23)과의 거리를 조절할 수 있도록 구성된다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 지지대(22) 상에서 롤러조립체(24) 자체의 평행이동이 가능해지며 특히, 이 과정에서 성형롤러(24a)가 성형축(23)에 평행하게 유지될 수 있기 때문에, 직경이 다른 성형축(23)을 교체 사용하더라도 이에 맞게 롤러조립체(24)의 위치를 조절하여 다양한 직경을 가지는 스프링을 용이하게 성형할 수 있다.

다음으로, 보정부(40)는, 성형롤러(24a)를 빠져나온 코일 형태의 스프링이 종이에 결합되기 직전 변형되는 것을 억제해 스프링이 종이에 보다 정확히 도입되어 결합될 수 있도록 한다.

금속 선재의 필라멘트가 성형롤러(24a)에 의해 성형축(23) 외주로 성형되어지면 잔류 응력 또는 탄성복원력에 의해 성형축(23)의 선단을 빠져나가는 과정에서 직경이 커지거나 또는 피치가 변형되는 문제가 발생한다.

이에, 결합부(3)에 안착된 종이의 성형축(23)에 가장 가까운 측의 펀칭홀(H)에 스프링의 선단이 정확하게 도입되지 못하는 문제로 인해, 스프링 성형기의 작동이 주기적으로 중단되어 생산성이 저하되고, 작업자가 일일이 스프링의 선단을 종이의 펀칭홀(H)에 수작업으로 도입시켜야 하는 번거로움이 발생한다.

또한, 필라멘트는 성형축(23)의 외주면에 권취되어 코일형 가이드홈(24d)을 따라 이동하며 스프링 형태로 성형되는데, 이때 필라멘트가 간혹 한 번 지나갔던 가이드홈(24d) 속으로 다시 진입하면서 역방향 진행이 되는 문제가 있다.

이에, 성형롤러(24a)를 완전히 통과한 스프링이 보정부(40)를 연속적으로 통과하도록 함으로써 필라멘트의 역방향 이동을 방지하고, 아울러, 스프링이 선형의 필라멘트로 복원되거나 피치가 변하게 되는 것을 억제해 스프링 성형시의 불량률을 보다 줄이고 스프링이 종이(W)의 펀칭홀(H)에 보다 정확히 도입될 수 있게 한다.

이를 위해, 보정부(40)는 상기 성형축(23)의 선단에 착탈 가능하게 장착되며 외주면으로 나선형의 보정홈(41a)이 함몰 형성되는 코어(41) 및 상기 코어(41)를 롤러지지브라켓(24b)에 연결시키는 연결부재(42)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

먼저, 코어(41)는 성형축(23)의 직경과 동일한 원통 형태로 예시되며 성형축(23)을 빠져나온 나선형의 스프링이 코어(41)의 외주면에 형성된 보정홈(41a)을 타고 일정 구간 가이드되면서 형태가 보정될 수 있다.

코어(41)는 연결부재(42)에 지지된 채 성형축(23)의 선단으로부터 전후로 일정 거리 이격되거나 성형축(23)의 선단에 일체로 결합되어질 수 있다.

예컨대, 코어(41)의 중앙에는 제1 결합공(41b)이 관통되어지고, 성형축(23)의 선단에는 상기 제1 결합공(41b)과 연통되는 제2 결합공(23a)이 일정 깊이 형성되어진 상태에서 결합볼트(41c)가 상기 제1 결합공(41b)을 관통해 제2 결합공(23a)에 나사결합 방식으로 체결됨으로써 코어(41)와 성형축(23)이 일체로 결합되는 구조를 갖출 수 있다.

그리고, 성형축(23)의 선단으로 빠져나온 스프링의 이동을 고려해 상기 코어(41)의 직경은 성형축(23) 선단의 직경과 동일하게 이루어질 수 있다.

다음으로, 연결부재(42)는 다양한 형태 또는 길이의 성형축(23)으로 교체됨에 따라. 코어(41)가 성형축(23)과 항시 동축상에 배치될 수 있도록 코어(41)를 위치조절시킬 수 있는 구조를 갖춘다.

예컨대, 연결부재(42)는 성형축(23)의 축방향과 평행하게 가로슬릿(42d)이 관통되며 선단에 나사조절구(42g)가 관통되는 홀더(42f)가 돌출되는 지지판(42a), 상기 나사조절구(42g)에 나사결합 방식으로 결합되며 일단으로 상기 코어(41)가 일체화되는 나사조절축(42b) 및 상기 나사조절축(42b)의 외측에 결합된 상태로 상기 홀더(42f)의 하면에 지지되며 회전에 따라 상기 나사조절축(42b)을 왕복 이동시키는 조절너트(42c)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

지지판(42a)은 롤러지지브라켓(24b)에 결합되어지며 이때, 롤러지지브라켓(24b)에는 가로슬릿(42d)과 연통되는 연통공(24f)이 관통 형성될 수 있으며, 상기 가로슬릿(42d)과 연통공(24f)을 상호 연통해 체결되는 체결부재(24g)에 의해 지지판(42a)이 롤러지지브라켓(24b) 외측으로 결합될 수 있다.

이때, 가로슬릿(42d)은 전술한 세로슬릿(24e)에 수직되는 방향으로 길게 연장되는 홀 형태로 이루어져 성형축(23)의 길이에 따라 코어(41)의 위치가 변할 필요가 있을때 이에 대응되도록 도 8a에 도시된 바와 같이 지지판(42a) 자체를 전후로 위치조절될 수 있도록 해 이에 결합된 나사조절축(42b), 코어(41) 등의 구성을 일제히 전후로 위치조절시킬 수 있다.

아울러, 성형축(23)의 직경이 달라짐에 따라 롤러조립체(24) 자체가 평행이동되어야 하는데 이 과정에서 코어(41)가 성형축(23)의 동축상에 유지될 수 있도록 도 8b에 도시된 바와 같이 조절너트(42c)를 회전시켜 홀더(42f) 하방으로 노출된 나사조절축(42b)의 길이를 조절해 지지판(42a)과 코어(41) 사이의 거리를 조절해 코어(41)가 항시 성형축(23)에 동축으로 결합될 수 있도록 한다. 따라서, 다양한 종류의 성형축(23)에 보정부(40)를 무리 없이 적용시킬 수 있는 효과를 제공한다.

이와 같이 구성되는 보정부(40)를 성형축(23)을 빠져나온 스프링이 통과하게 되면 성형축(23)에 자유단 형태로 성형된 스프링 선단이 보정부(40) 코어(41)의 보정홈(41a) 내를 나선형으로 주행하면서 변형 및 흔들림이 억제되고 이에 코어(41)를 통과한 스프링 선단이 정확한 위치에서 종이(W)의 펀칭홀(H) 내로 정확하게 도입될 수 있다.

한편, 본 실시예에서의 스프링 성형기(4)는 서로 다른 직경을 가지는 스프링을 성형할 수 있으면서도, 필요에 따라 원추형의 스프링도 성형할 수 있는데, 이때, 획일적인 원통형 스프링을 성형하고자 할 경우엔 원통형 성형축(23)을 적용하고, 이 성형축(23)에 성형롤러(24a)의 축을 평행하게 조절하면 스프링 성형을 위한 사전 세팅이 완료된다.

반면에, 원추형 스프링을 성형하고자 할 경우엔, 적어도 원추형 성형축(23)을 이용해야 하며 이때 원추형 성형축(23)의 외주면 원추 각도와 성형롤러(24a)의 축이 평행하게 세팅되어야 성형축(23) 및 성형롤러(24a)의 상호 회전이 허용될 수 있다.

이에, 도 11에 도시된 바와 같이 롤러지지브라켓(24b)은 체결볼트(24c)를 기준으로 일정 각도 회전될 수 있으며, 이에 롤러조립체(24) 자체가 지지대(22) 상에서 제자리 각도조절이 가능하게 구성된다.

따라서, 성형롤러(24a)의 정렬 각도를 원추형 성형축(23)의 원추 각도에 일치시킬 수 있으므로, 성형롤러(24a)가 원추형 성형축(23) 외주면에 일정한 거리로 근접 배치되어 성형축(23) 외주면으로 권취되는 필라멘트를 무리 없이 코일 형태로 가이드할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서의 스프링 성형기(4)는 스프링의 피치(p)(단위코일 사이 간격)를 조절해 스프링을 성형할 수 있는 구조를 갖춘다.

이를 위해, 성형부(20)는 성형축(23)의 상부에 설치되며 공급부(10)로부터 공급되는 필라멘트를 가이드해 필라멘트의 감김각(a)을 조절하는 피치조절부재(27)를 포함한다.

일례로, 피치조절부재(27)는 도 14에 도시된 바와 같이 실린더(21) 상부에 설치되며 상하 방향으로 조임구멍(27e)이 관통되는 가이드블럭(27a), 성형축(23)의 축방향과 평행한 방향으로 상기 가이드블럭(27a)을 관통해 장착되되 왕복 이동 가능하게 설치되는 조절축(27b), 상기 조절축(27b)의 선단에 형성되며 공급부(10)로부터 공급되는 필라멘트가 가이드되는 트래버스 가이드(27c) 및 상기 조임구멍(27e)에 나사결합되는 조임볼트(27d)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

조절축(27b)을 성형축(23)의 선단 방향으로 이동시킬수록, 도 13a에 도시된 바와 같이 트래버스 가이드(27c)가 이와 연동해 성형축(23)의 선단에 가깝게 이동하며, 이에 따라 트래버스 가이드(27c)가 필라멘트의 입사방향을 조절하게 돼 스프링의 감김각(a)이 작아지면서 스프링의 피치(p)가 감소하게 된다. 이와 비슷한 개념으로 도 13b에 도시된 바와 같이 트래버스 가이드(27c)를 실린더(21)에 가깝게 위치시킬수록 스프링의 감김각(a)이 증가하면서 스프링의 피치(p)가 증가하게 된다.

트래버스 가이드(27c)의 위치가 결정되면 조임볼트(27d)를 조여 조절축(27b)에 조임볼트(27d)를 쐐기 형태로 고착시키면 조절축(27b)의 이동이 제한되면서 트래버스 가이드(27c)의 위치가 고정될 수 있다.

한편, 펀칭된 종이는 항상 동일한 위치로 공급되어 결합부(3)에 안착 정렬되는데, 만일 스프링 직경이 달라지게 될 경우, 결합부(3) 측으로 공급될 스프링의 공급 위치를 미세하게 조절해야 할 필요가 있다.

즉, 종이의 두께, 스프링의 직경 등에 따라 스프링의 중심축 위치를 편심이동시켜 결합부(3)로 공급해야 결합부(3) 상에 안착 정렬된 종이의 제위치에 스프링을 결합시킬 수 있게 된다.

이에, 본 실시예에서는 성형부(20) 자체를 상하 및 전후 방향으로 위치조정 가능하게 하는 위치조정부(30)를 더 포함할 수 있다.

이때, 성형부(20)는 베이스(28)에서 상부로 일정 거리 부양된 상태가 되고, 위치조정부(30)가 베이스(28) 상에 설치되어 성형부(20)를 지지하는 구조가 된다.

위치조정부(30)는 도 15에 도시된 바와 같이 베이스(28)의 상면에 전후 방향으로 연장 형성되는 레일(31), 상기 레일(31)을 타고 전후 방향으로 가이드되며 상부로 가이드봉(37)이 연장 형성되는 제1 이동블럭(32), 상기 가이드봉(37)에 접속된 상태로 피치조절부재(27)의 가이드블럭(27a)에 고정 설치되며 중앙에 나사홀(38)이 형성되는 제2 이동블럭(33), 외주면에 나사산이 형성되어 상기 나사홀(38)에 나사결합되며 상기 제2 이동블럭(33)을 상하 방향으로 관통하는 수직축(34), 상기 가이드봉(37)의 외측으로 고정 설치되되 상기 수직축(34)의 하단을 고정 지지하는 제1 고정블럭(35) 및 베이스(28)에 설치되어 상기 제1 이동블럭(32)을 전후 방향으로 이동시키는 액츄에이터(36)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

이에, 액츄에이터(36)가 제1 이동블럭(32)을 이동시키면 이와 연동하여 성형부(20) 자체가 전후 방향으로 왕복 이동할 수 있고, 아울러, 수직축(34)을 회전시킴에 따라 수칙축의 길이방향을 따라 제2 이동블럭(33)이 상하로 위치조절되고, 이에, 성형부(20)가 연동해 전후 및 상하 위치조절이 가능해지는 구조가 갖춰진다.

따라서, 상황에 따라 결합부(3) 측으로 공급될 스프링의 공급 위치를 미세하게 조절할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 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.

10: 공급부
20: 성형부
30: 위치조정부
21: 실린더
22: 지지대
23: 성형축
24: 롤러조립체
40: 보정부

Claims (5)

1. 금속 필라멘트를 공급하는 공급부 및 상기 공급부로부터 공급되는 필라멘트를 코일 형태로 성형하는 성형부를 포함하는 스프링 성형기에 있어서,
   상기 성형부는,
   중공체로 이루어지는 실린더;
   상기 실린더의 선단에 일정 각도 위상차를 두고 배열되며 체결홀이 형성되는 복수 개의 지지대;
   상기 실린더의 내부에 장착된 상태로 실린더의 선단 외측으로 연장되며 외주면으로 상기 공급부로부터 공급되는 필라멘트를 권취하는 성형축;
   상기 복수 개의 지지대 각각의 체결홀에 체결되어 성형축 주변에 방사형태로 배치되며 상기 공급부로부터 공급되는 필라멘트를 코일 형태로 상기 성형축 외주면으로 가이드하는 복수 개의 롤러조립체;
   상기 성형축을 회전구동시키는 구동수단; 및
   상기 성형축의 선단과 복수 개의 롤러조립체 중 어느 하나에 상호 장착되어 노트의 펀칭홀로 결합되기 전 스프링의 선단의 피치 간격을 유지시키는 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 롤러조립체 각각은,
   외주면에 코일형의 가이드홈이 함몰 형성되는 성형롤러;
   상기 성형롤러를 회전 가능하게 지지하고, 상기 체결홀과 연통되는 세로슬릿이 관통 형성되는 롤러지지브라켓; 및
   상기 체결홀과 세로슬릿을 상호 관통해 체결홀에 나사체결되는 체결볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 보정부는,
   상기 성형축의 선단에 착탈 가능하게 장착되며 외주면으로 나선형의 보정홈이 함몰 형성되는 코어; 및
   상기 코어를 롤러지지브라켓에 연결시키는 연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 코어는 원통형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 코어의 직경은 성형축 선단의 직경과 동일하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프링 노트의 금속 스프링 성형기.

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