스파이럴 스프링 제조장치

스파이럴 스프링 제조장치{MANUFACTURING DEVICE FOR SPIRAL SPRING}

본 발명은 스파이럴 스프링 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 권취된 스파이럴 스프링롤의 일측 끝단이 끼움되는 고정축이 형성되는 거치대와; 상기 거치대에 설치되되 상기 고정축의 측면에 설치되는 베이스판과; 상기 베이스판의 중심에 수직으로 결합되되 상단이 상기 베이스판의 상부로 돌출되도록 결합되며, 상기 스파이럴 스프링롤의 타측 끝단이 끼움고정되고, 하단에 결합된 구동모터를 통해 정역회전되는 샤프트와; 상기 거치대의 외측에 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 상부에 결합되어 상기 회전축을 따라 상기 거치대의 외측으로부터 샤프트 측으로 회전되고 상기 샤프트의 상부에 위치하여 샤프트에 끼움고정된 스파이럴 스프링롤의 이탈을 방지하는 이탈방지 판; 및 상기 구동모터와 전기적으로 연결되어 상기 이탈방지 판이 상기 샤프트의 상부에 위치하였을 때 상기 샤프트를 정회전하도록 하는 정회전 센서;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파이럴 스프링 제조장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 스파이럴 스프링은 중앙에서부터 나선형으로 회전하면서 소용돌이 형태를 갖는 스프링의 한가지 형태로 태엽스프링이라고도 불리는 것이며, 임의의 각도를 회전하는 축 또는 그 외부의 케이스에 복귀력을 가하는 것으로, 각종 산업기계나 자동차, 청소기와 같은 가전제품 등 많은 분야에서 사용되고 있다.

종래에는 상기 스파이럴 스프링을 제조하기 위하여 1차로 권취된 스프링롤을 성형장치의 샤프트를 통해 반대방향으로 권취한 후 작업자가 샤프트에 감겨진 스프링을 마감캡으로 덮어 씌운 상태에서 샤프트와 연결된 별도의 역회전스위치를 발로 밟아 샤프트를 역회전시켜 샤프트로부터 스파이럴 스프링이 풀려 캡의 내주면을 감싼 상태로 스파이럴 스프링이 제작되도록 하였으나, 스프링 성형장치를 작동시 사용자가 샤프트를 정회전 및 역회전시 각각 별도의 스위치를 발로 밟거나 손으로 눌러 작동시켜 작업이 번거롭고 작업능률이 크게 떨어지며 생산성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 상기 샤프트에 스파이럴 스프링이 권취된 상태에서 마감캡을 씌울 때 스프링롤의 모서리가 마감캡의 내주면에 형성된 가이드 편을 훼손하여 가이드 편의 일부가 잘려나가 이물질이 발생하게 되고, 이러한 이물질이 마감캡 내부에 체류하였다가 단자의 접촉불량의 원인이 되는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 스파이럴 스프링 제조장치로는, 대한민국 등록특허공보 제10-1134451호의 "스파이럴 스프링 제조장치용 초기 토크 상승용 장치", 대한민국 등록특허공보 제10-0453403호의 "차량 시트 리턴용 스파이어럴 스프링의 제조방법 및 제조장치" 및 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0037093호의 "스파이어럴 스프링 제조방법 및 제조장치" 등이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 스파이럴 스프링을 제조하기 위하여 사용자가 별도의 스위치를 누르거나 밟아 샤프트의 정회전 및 역회전이 이루어지도록 하여 작업능률이 떨어지고 생산성이 저하되는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

또한, 샤프트에 권취된 스프링롤에 마감캡을 끼움결합할 때 스프링롤의 모서리로 인해 마감캡에 형성된 가이드 편이 훼손되는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 스파이럴 스프링 제조장치에 있어서, 권취된 스파이럴 스프링롤의 일측 끝단이 끼움되는 고정축이 형성되는 거치대와; 상기 거치대에 설치되되 상기 고정축의 측면에 설치되는 베이스판과; 상기 베이스판의 중심에 수직으로 결합되되 상단이 상기 베이스판의 상부로 돌출되도록 결합되며, 상기 스파이럴 스프링롤의 타측 끝단이 끼움고정되고, 하단에 결합된 구동모터를 통해 정역회전되는 샤프트와; 상기 거치대의 외측에 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 상부에 결합되어 상기 회전축을 따라 상기 거치대의 외측으로부터 샤프트 측으로 회전되고 상기 샤프트의 상부에 위치하여 샤프트에 끼움고정된 스파이럴 스프링롤의 이탈을 방지하는 이탈방지 판; 및 상기 구동모터와 전기적으로 연결되어 상기 이탈방지 판이 상기 샤프트의 상부에 위치하였을 때 상기 샤프트를 정회전하도록 하는 정회전 센서;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스판에 회전가능하게 설치되는 회전판에 설치되며, 탄성스프링에 의해 탄성지지되고, 상기 스파이럴 스프링롤의 일측 끝단을 고정하기 위한 고정편 및 상기 스파이럴 스프링롤의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지 편이 내주면에 형성되는 마감캡에 의해 승하강작동되는 누름편; 및 상기 구동모터와 전기적으로 연결되며 상기 누름편의 하강시 누름편에 의해 누름작동되어 샹기 샤프트를 역회전하도록 하는 역회전 센서;를 더 포함하여 이루어지며, 상기 마감캡이 샤프트에 권취된 스파이럴 스프링롤의 외주면에 끼움결합되면 상기 고정편과 이탈방지 편이 상기 누름편을 하강시켜 상기 샤프트를 역회전하도록 하여 상기 마감캡 내에서 스파이럴 스프링롤이 풀리면서 마감캡의 내주면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이탈방지 편의 측면에는 상기 스파이럴 스프링롤을 가이드하는 가이드 편이 형성되고, 상기 베이스판에는 상기 이탈방지 편과 대응되는 위치에 형성되되 탄성스프링에 의해 탄성지지되어 승하강되며 스프링롤의 권취 반경을 제한하는 가이드 편 보호용 지그가 형성되며, 상기 스파이럴 스프링롤에 마감캡이 끼움결합 될 때 상기 이탈방지 편에 의해 상기 가이드 편 보호용 지그가 하강되면서 스파이럴 스프링롤이 가이드 편과 접촉하는 것을 방지하여 가이드 편이 훼손되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 스파이럴 스프링을 제조하기 위하여 사용자가 별도의 스위치를 누르거나 밟아 샤프트의 정회전 및 역회전이 이루어지도록 하여 작업능률이 떨어지고 생산성이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 샤프트에 권취된 스프링롤에 마감캡을 끼움결합할 때 스프링롤의 모서리로 인해 마감캡에 형성된 가이드 편이 마모되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 스파이럴 스프링의 예시도.
도 2a 내지 2b는 스파이럴 스프링에 결합되는 마감캡의 예시도.
도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 스파이럴 스프링 제조장치의 예시도.
도 4a 내지 4f는 본 발명에 따른 스파이럴 스프링 제조장치를 통한 스파이럴 스프링의 제조공정을 나타내는 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 누름편 및 가이드 편 보호용 지그가 하강하는 원리를 나타내는 예시도.

이하, 설명되는 실시 예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시 예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시 예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시 예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시 예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시 예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고 이하 설명되는 실시 예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시 예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 스파이럴 스프링 제조장치에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 상세한 설명에 기재된 스파이럴 스프링롤(S)이라 함은 1차로 권취된 스프링롤을 의미하는 것으로, 본 발명은 이와 같이 1차로 권취된 스프링롤을 샤프트를 통해 회전시켜 반대방향으로 권취한 다음 마감캡을 끼움결합한 다음 상기 샤프트를 역방향으로 회전시켜 마감캡의 내주면을 따라 스프링롤이 풀리면서 제조되는 스파이럴 스프링을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 거치대(10)는 사각형상의 판으로써, 상기 거치대에는 1차적으로 권취된 스파이럴 스프링롤(S)을 끼워 거치대 상에 고정하기 위한 고정축(11)이 형성된다.

상기 거치대(10)에는 상기 고정축의 외측으로 원형의 홈이 형성되는데, 상기 홈은 상기 고정축(11)에 스파이럴 스프링롤(S)이 끼워진 상태에서 샤프트(21)가 회전할 때 상기 스파이럴 스프링롤(S)의 저면이 거치대의 바닥면과 접촉되면서 마모되는 것을 방지한다.

상기 베이스판(20)은 상기 거치대(10)에 설치되되 상기 고정축(11)의 측면에 설치되는 것으로, 상기 베이스판(20)의 중심에는 상기 스파이럴 스프링롤(S)의 타측 끝단이 끼워지는 샤프트(21)가 설치된다.

상기 샤프트(21)의 상단은 상기 베이스판의 상부로 돌출되도록 결합되어 스파이럴 스프링롤(S)의 타측 끝단이 끼워지도록 하고, 하단은 상기 베이스판의 하부에 설치되는 구동모터(22)와 연결되며, 상기 구동모터(22)가 정방향으로 회전됨에 따라 상기 스파이럴 스프링롤이 샤프트(21)의 외주면에 감기게 된다.

또한, 본 발명은 상기 거치대(10)의 외측에 설치되는 회전축(30)과, 상기 회전축의 상부에 결합되며 상기 회전축(31)에 의해 상기 베이스판의 외측으로부터 샤프트 측으로 회전되어 상기 샤프트(21)의 상부에 위치하면서 샤프트에 끼움고정된 스파이럴 스프링롤의 이탈을 방지하는 이탈방지 판(31) 및 상기 구동모터(22)와 전기적으로 연결되어 상기 이탈방지 판이 샤프트의 상부에 위치하였을 때 상기 샤프트를 정회전하도록 하는 정회전 센서(32)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정축(11) 및 샤프트(21)에 스파이럴 스프링롤(S)의 양단이 끼움결합된 상태에서 상기 회전축(30)이 베이스판(20)의 상측으로 회전되면서 상기 이탈방지 판(31)이 상기 샤프트의 상부에 위치하게 되면 상기 정회전 센서(32)가 이를 감지하여 구동모터(22)를 통해 샤프트를 정회전 하도록 함으로써 샤프트에 스파이럴 스프링롤(S)이 감기게 된다.

도 3a 내지 3c를 참조하면, 상기 회전축(30)에는 상기 샤프트 측으로 회전되는 이탈방지 판(31)이 설치되고, 이탈방지 판(31)의 하부에는 상기 정회전 센서(32)와 대응되는 위치에 센서작동부재(34)가 더 설치된다.

작업자가 상기 회전축(30)을 회전시키면 상기 이탈방지 판(31)이 샤프트(21)의 상부에 위치하는 동시에 상기 센서작동부재(34)가 정회전 센서(32) 측으로 회전하여 구동모터(22)를 통해 샤프트(21)를 회전하도록 한다 .

한편, 상기 스파이럴 스프링롤(S)은 양측 끝단에 절곡부가 형성되고, 상기 샤프트(21)의 중심에는 수직으로 절개홈이 형성되며, 상기 스프링롤(S)의 일측이 샤프트(21)에 감길 때 절곡부를 상기 절개홈에 끼운 상태에서 상기 이탈방지 판(31)을 샤프트의 상부에 위치시켜 스파이럴 스프링롤(S)이 샤프트(21)로부터 이탈되지 않고 원활하게 감기도록 한다.

상기 스파이럴 스프링롤(S)이 샤프트(21)에 감기고 나면, 그 위로 플라스틱 사출된 마감캡(50)을 덮고, 샤프트를 역회전시켜 감긴 스파이럴 스프링롤을 마감캡 내에서 풀어 마감캡 내주면에 스파이럴 스프링롤이 밀착되게 한다.

상기 마감캡(50)은 스파이럴 스프링롤(S)을 마감처리 하기 위한 통상의 것으로, 마감캡(50)의 내주면에는 상기 스파이럴 스프릴롤(S)의 끝단이 걸려 고정되는 고정편(51)과, 스파이럴 스프링롤의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지 편(52) 및 상기 이탈방지 편의 측면에 상기 스파이럴 스프링롤을 가이드하는 가이드 편(53)이 형성되어 있다.

상기 샤프트(21)는 본 발명에 따른 누름편(40) 및 역회전 센서(33)를 통해 역회전하게 된다.

상기 누름편(40)은 상기 베이스판(20)에 회전가능하게 설치되는 회전판(26)에 설치되는 것으로, 상기 베이스판(20)의 하부에 설치된 탄성스프링(24)의 상부에 위치하는 몸체(41)와, 상기 몸체의 상부에 형성되며 상기 고정편(51)에 의해 눌려지는 제1누름편(42) 및 상기 이탈방지 편(52)에 의해 눌려지는 제2누름편(43)으로 구성된다.

상기 역회전 센서(33)는 상기 구동모터(22)와 전기적으로 연결되어 상기 샤프트(21)를 역회전토록 한다.

상기 마감캡(50)이 스파이럴 스프링롤(S)의 외주면에 끼워지면 상기 고정편(51)과 이탈방지 편(52)이 각각 제1누름편(42)과 제2누름편(43)을 눌러 상기 몸체(41)를 하강하도록 하며, 상기 몸체(41)는 상기 탄성스프링(24)을 하강시켜 상기 역회전 센서(33)를 작동하도록 하여 상기 샤프트(21)를 역회전시킴으로써 스파이럴 스프링롤을 마감캡의 내측 둘레를 감싸면서 풀리게 된다.

상기 제1누름편(42)은 상기 스파이럴 스프링롤(S)이 샤프트(21)의 회전에 의해 샤프트에 감겨질 때 고정축(11)에 위치한 스프링롤의 일측 끝단이 걸리도록 하며, 상기 제1누름편(42)에 스프링롤(S)의 끝단이 걸리게 되면 상기 정회전 센서(32)가 이를 감지하여 회전을 멈추게 된다.

또한, 도 4c 내지 4d를 참조하면 상기 샤프트(21)의 회전이 멈춘 후에는 상기 회전판이 시계방향으로 소정의 각도로 회전하게 되는데, 이는 상기 회전판(26)에 상에 결합된 제1누름편(42)과 제2누름편(43)이 이후 결합될 마감캡(50)의 고정편(51) 및 이탈방지 편(52)과 대응되는 위치에 위치하도록 하기 위한 것이다.

즉, 상기 스파이럴 스프링롤(S)에 마감캡(50)이 끼워지기 전에는 스프링롤(S)의 일측 끝단이 상기 제1누름편(42)에 걸려 있는 상태가 되는데 이때 상기 마감캡(50)이 끼워지면 상기 고정편(51)이 상기 제1누름편(42)을 누르면서 스프링롤(S)의 절곡된 부위에 삽입되어 상기 스프링롤(S)이 고정캡(50)의 내주면을 따라 풀릴 때 스프링롤(S)을 고정하게 된다.

한편, 상기 샤프트(21)가 정방향으로 회전하여 샤프트에 스파이럴 스프링롤(S)이 감긴 상태에서 상기 마감캡(50)을 끼움결합할 때 상기 가이드 편(53)이 상기 스파이럴 스프링롤(S)의 모서리에 훼손 또는 일부가 절개되어 파편이 마감캡 내에 잔류하여 단자의 접촉불량으로 이어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있도록 베이스판(20)에는 상기 가이드 편(53)에 의해 눌려지며 탄성스프링(25)에 의해 탄성지지되어 승하강되는 가이드 편 보호용 지그(23)가 형성된다.

최초 상기 샤프트(21)가 정회전 할 때에는 상기 가이드 편 보호용 지그(23)에 의해 스프링롤(S)의 권취반경이 제한되고, 상기 샤프트(21)에 스파이럴 스프링롤(S)이 모두 감긴 상태에서 상기 마감캡(50)을 끼움결합하면 상기 가이드 편(53)이 가이드 편 보호용 지그(23)를 눌러 하강시키면서 그 위치를 대신하게 된다.

이후 상기 샤프트(21)가 역방향으로 회전되면 스파이럴 스프링롤(S)이 마감캡(50)의 내측 둘레를 감싸면서 풀리도록 하여 스파이럴 스프링을 제조하게 된다.

10 : 거치대 11 : 고정축
20 : 베이스판 21 : 샤프트
22 : 구동모터 23 : 가이드 편 보호용 지그
24,25 : 탄성스프링 26 : 회전판
30 : 회전축 31 : 이탈방지 판
32 : 정회전 센서 33 : 역회전 센서
40 : 누름편 41 : 몸체
42 : 제1누름편 43 : 제2누름편
50 : 마감캡 51 : 고정편
52 : 이탈방지 편 53 : 가이드 편
S : 스파이럴 스프링롤