KR100601284B1

KR100601284B1 - 마그네틱 척

Info

Publication number: KR100601284B1
Application number: KR1020050005357A
Authority: KR
Inventors: 이용구
Original assignee: 이용구
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-07-13

Abstract

본 발명은 자력으로 피가공물을 위치고정하는 마그네틱 척에 관한 것으로, 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)가 제거되어, 상판(500)과 전·후면 테두리(111,112)간의 직접적인 접촉이 방지되고, 충진재(400)의 전면과 후면이 수용홈(100a)의 전·후 개구면을 통해서 외부로 노출되는 단순한 구조를 이루므로, 본체 성형이 용이하고, 부품수와 조립공수가 절감되며, 부품교체 및 보수작업이 매우 편리하게 되고, 마그네틱 척의 사용방법이 보다 다양화되는 효과가 있다.

Description

마그네틱 척{Magnetic chuck}

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 마그네틱 척의 제조공정을 설명하기 위한 도면,

도 2은 마그네틱 척을 구성하는 상판의 요부분해 사시도,

도 3는 도 1c에 도시된 마그네틱 척의 부분 정단면도,

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 마그네틱 척의 제조공정을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 마그네틱 척의 분해작업을 설명하기 위한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 마그네틱 척의 응용예를 도시한 도면이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -

11,12 ; 보울트, 20 ; 연결바아,

30 ; 너트, 40 ; 덮개,

100 ; 본체, 100a ; 수용홈,

100b ; 배선연결구멍, 100c ; 체결구멍,

111,112,113,114 ; 테두리, 120 ; 칸막이,

130 ; 돌출부, 200 ; 코어,

300 ; 절연코일, 400 ; 충진재,

500 ; 상판, 500a ; 체결홈,

510 ; 자성 패널, 520 ; 비자성 패널,

531,532 ; 체결용 패널, 541,542 ; 비자성 스트라이프,

600 ; 온도스위치, EL ; 전원라인,

EL1,EL2 ; 전원연결부.

본 발명은 자력으로 피가공물을 위치고정하는 마그네틱 척에 관한 것이다.

수평형 평면연삭기 등에 적용되고 마그네틱 척은 자력으로 피가공물을 위치고정하는 장치로서, 필요에 따라서 이미 다양한 구조의 것들이 개발되어 공연 실시되고 있다.

이들 중에서, 도 1a 내지 도 3에 도시된 바와 같은, 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 교대로 맞대어 결합되어진 상판(500)을 갖춘 마그네틱 척의 경우에는 마그네틱 척으로서의 기능이 우수하여 그 사용이 차츰 증가되고 있는 추세이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하여 종래 마그네틱 척의 주요 제조공정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1a에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 수용홈(100a)들에 코어(200)와 코어(200)를 감싸는 절연코일(300)을 각각 개별적으로 끼워넣은 후, 절연코일(300)의 전원연결부(EL1,EL2)를 배선연결구멍(100b)을 통해 상호 통전 가능하게 연결하고, 이를 외부로부터의 전원공급이 이루어지는 전원라인(EL)에 통전 가능하게 연결한다. 상기 코어(200)는 자성체 재질의 것이라면 공지의 어떠한 것도 모두 적용할 수 있지만, 자력 효율과 세기를 고려해 볼 때 알니코(Alnico)를 재질로 하는 것이 바람직하다.

이후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 절연·비자성체인 고분자 합성 수지와 같은 액상의 충진재(400)를 본체(100)의 수용홈(100a)에 채워넣어서 경화시킨 후, 보울트(11 ; 도 3 참조) 등의 체결부재를 매개로 본체(100)에 상판(500)을 체결해서, 도 1c에 도시된 바와 같은 마그네틱 척을 완성한다.

한편, 상기 상판(500)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 교대로 맞대어져서, 이들 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)에 관통되게 끼워지는 연결바아(20)와, 외부로 노출되어진 양쪽 연결바아(20)에 각각 직·간접적으로 맞물려 결합되는 체결용 패널(531,532)을 매개로, 교대로 맞대어진 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 소정 압력으로 결합되어진 구조를 이룬다.

여기서, 미설명부호 "100c"는 양쪽 측면 테두리(113,114)와 수용홈(100a)을 구획하는 칸막이(200)에 형성되어진 체결구멍이고, 미설명부호 "500a"는 상판(500) 의 저면에 체결구멍(100c)에 상응하게 형성되어진 체결홈이며, 미설명부호 "30"은 연결바아(20)의 한쪽 선단에 맞물려서 이에 해당되는 체결용 패널(531)에 고정되는 너트이다.

상기 마그네틱 척의 전원라인(EL)을 통해서 전원을 공급하면, 절연코일(300)에 중심에 배치된 코어(200)가 자화되어 극성을 띄게 된다.

이러한 마그네틱 척의 자화상태를 도 3을 참조로 설명해 보면 다음과 같다.

상호 통전가능하게 연결되어진 절연코일(300)들은 이들 절연코일(300)에 개별적으로 삽입되어진 코어(200)가 모두 동일한 방향으로 동일한 극성이 형성되도록 배치되므로, 마그네틱 척에 전원을 공급하면, 코어(200)의 상부와 본체(100)는 서로 다른 극성을 띄게 된다. 일예로, 코어(200)의 상부가 "S극"이라고 하면, 코어(200)의 하부와 이에 접하고 있는 본체(100) 전체가 "N극"으로 된다.

따라서, 상판(500)에 접하는 부분을 비교해 볼 때, 양쪽 측면 테두리(113,114)와 칸막이(120)는 "N극"이고, 이들 사이에 배치되는 코어(200)는 "S극"이 되므로, 양쪽 측면 테두리(113,114)와 칸막이(120)에 직접 접하는 상판(500)의 자성 패널(510)과 체결용 패널(531,532 ; 자성체인 경우에 해당)은 "N극"이 되고, 코어(200)에 직접 접하는 상판(500)의 자성 패널(510)은 "S극"이 된다. 한편, 상기 양쪽 측면 테두리(113,114)와 코어(200) 사이, 칸막이(120)와 코어(200) 사이에 배치된 자성 패널(510)의 경우, 해당 자성 패널(510)이 양쪽 측면 테두리(113,114)나 칸막이(120)에 상대적으로 가깝게 배치된 경우에는 "N극", 해당 자성 패널(510) 이 코어(200)에 가깝게 배치된 경우에는 "S극"이 된다(도 3 참조).

그러나, 상기 종래 마그네틱 척은, 전면 테두리(111)와 후면 테두리(112) 및 양쪽 측면 테두리(113,114)에 의해서 수용홈(100a)의 둘레면이 외부로부터 차단되어진 구조를 이루므로, 상판(500)의 자성 패널(510)과 체결용 패널(531,532)이 본체(100)의 양쪽 측면 테두리(113,114)와 칸막이(120) 및 코어(200)에 접하면서, 해당 위치에 따라서 서로 다른 극성을 띄기 위해서는, 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)와 상판(500) 사이에 반드시 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 비자성 스트라이프(541,542)를 끼워넣어서 이들간의 직접적인 접촉이 이루어지지 않도록 해야만 하므로, 부품수가 증대되고 이로 인한 조립공수가 증가되어, 제품비용이 비싸지고, 보수 유지가 불리하게 되는 문제가 초래된다. 참고로, 상기 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)와 상판(500)이 직접 접촉되도록 하면, 상판(500)을 구성하고 있는 모든 자성 패널(510)과 체결용 패널(531,532)이 "N극"인 본체(100)에 직접 접촉되어서 동일 극성으로 자화되므로, 마그네틱 척으로서의 기능이 크게 약화된다.

또한, 상기 종래 마그네틱 척은, 수용홈(100a)과 배선연결구멍(100b) 등을 밀링머신등으로 본체(100)를 절삭 가공해야 하므로 제조가 어려워서 제품비용 상승의 원인이 된다.

더욱이, 상기 종래 마그네틱 척은, 수용홈(100a)의 둘레면이 테두리(111,112,113,114)와 칸막이(120)에 의해서 모두 밀폐되어진 구조를 이루고 있어 서, 마그네틱 척을 재활용하기 위해, 충진재(400)와 이에 내설되어진 코어(200), 절연코일(300)들을 본체(100)의 수용홈(100a)으로부터 끄집어내어 분리하기가 상당히 어렵다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 재활용을 위한 부품분해작업을 손쉽게 수행할 수 있는 단순한 구조의 마그네틱 척을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 수용홈이 형성되어진 본체와 ; 본체의 수용홈에 개별적으로 끼워져 안착되는 코어 ; 본체의 수용홈에 개별적으로 끼워져 안착되면서 해당 코어를 감싸는 절연코일 ; 코어와 절연코일을 밀봉하면서 본체의 수용홈에 채워지는 충진재 및; 자성 패널과 비자성 패널이 교대로 맞대어져서, 이들 자성 패널과 비자성 패널에 관통되게 끼워지는 연결바아와, 외부로 노출되어진 양쪽 연결바아에 각각 직·간접적으로 맞물려 결합되는 체결용 패널을 매개로, 교대로 맞대어진 자성 패널과 비자성 패널이 소정 압력으로 결합되는 상판으로 이루어진 마그네틱 척에 있어서, 상기 본체의 전·후면 테두리가 제거되어, 상판과 전·후면 테두리간의 직접적인 접촉이 방지되고, 충진재의 전면과 후면이 수용홈의 전·후 개구면을 통해서 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 6은 본 발명에 따른 마그네틱 척을 도시한 도면인 바, 종래 기술을 도시한 도 1a 내지 도 3과 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략하기로 한다.

도 4a 내지 도 4c에 의하면, 다수의 수용홈(100a)이 형성되어진 본체(100)와 ; 본체(100)의 수용홈(100a)에 개별적으로 끼워져 안착되는 코어(200) ; 본체(100)의 수용홈(100a)에 개별적으로 끼워져 안착되어서 해당 코어(100)를 감싸는 절연코일(300) ; 코어(200)와 절연코일(300)을 밀봉하며 본체(100)의 수용홈(100a)에 채워지는 충진재(400) 및; 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 교대로 맞대어져서, 이들 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)에 관통되게 끼워지는 연결바아(20)와, 외부로 노출되어진 양쪽 연결바아(20)에 각각 직·간접적으로 맞물려 결합되는 체결용 패널(531,532)을 매개로, 교대로 맞대어진 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 소정 압력으로 결합된 상판(500)으로 마그네틱 척이 이루어진다.

여기서, 본 발명에 따른 마그네틱 척의 경우, 상기 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)가 제거되어, 상판(500)과 전·후면 테두리(111,112)간의 직접적인 접촉이 방지되고, 충진재(400)의 전면과 후면이 수용홈(100a)의 전·후면을 통해서 외부로 노출되는 구조를 이루고 있다는 점을 주목할 필요가 있다.

본 발명에 따르면, 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)가 제거되어서 상판(500)과 전·후면 테두리(111,112)간의 직접적인 접촉이 원천적으로 차단되므로, 종래 기술에 따른 비자성 스트라이프(541,542)는 필요없게 된다.

또한, 본 발명에서와 같이 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)를 제거하면, 본체(100)와 상판(500)의 자중이 감소되는 잇점이 있다.

더욱이 본 발명에 따르면, 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)가 제거되어진 단순한 구조를 이루므로, 본체(100)를 단순한 구조의 형틀을 이용하여 손쉽게 주물 제작할 수 있게 되어, 마그네틱 척의 제품비용을 크게 낮출 수 있다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하여 본 발명에 따른 마그네틱 척의 주요 제조공정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 수용홈(100a)들에 코어(200)와 코어(200)를 감싸는 절연코일(300)을 각각 개별적으로 끼워넣은 후, 절연코일(300)의 전원연결부(EL1,EL2)를 배선연결구멍(100b)을 통해 상호 통전 가능하게 연결하고, 이를 외부로부터의 전원공급이 이루어지는 전원라인(EL)에 통전 가능하게 연결한다.

이후, 도 4b에 도시된 바와 같이, 절연·비자성체인 고분자 합성 수지와 같은 액상의 충진재(400)를 본체(100)의 수용홈(100a)에 채워넣어서 경화시킨 후, 보울트(11 ; 도 2 참조) 등의 체결부재를 매개로 본체(100)에 상판(500)을 체결해서, 도 4c에 도시된 바와 같은 마그네틱 척을 완성한다. 상기 본체(100)의 수용홈 (100a)은 전·후방으로 개방되어 있으므로, 수용홈(100a)에 액상의 충진재(400)를 채워넣어서 경화시키기 위해서는 별도의 칸막이부재(도시안됨)로 본체 수용홈(100a)의 전·후 개구면을 밀폐시킨 후, 수용홈(100a)의 둘레면 전체가 밀폐된 상태에서 액상의 충진재(400)를 수용홈(100a)의 상부 개구면을 통해 부어넣어서 경화시키고, 이후 별도의 칸막이부재를 제거해서 경화된 충진재(400)의 전면과 후면이 수용홈(100a)의 전·후 개구면을 통해서 외부로 노출되도록 한다.

본 발명에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 충진재(400)의 전면과 후면이 수용홈(100a)의 전·후 개구면을 통해서 외부로 노출되는 구조를 이루므로, 상판(500)을 본체(100)로부터 분리한 상태에서, 충진재(400)의 전방에서 후방(또는 후방에서 전방)으로 외력을 가하게 되면, 충진재(400)와 이에 내설된 코어(200)와 절연코일(300)이 본체(100)로부터 손쉽게 떨어져 나가므로, 마그네틱 척 재활용을 위한 부품 분해작업이 매우 손쉬워진다.

또한, 도 4c에 도시된 바와 같은 "A" 위치에 피가공물(도시안됨)이나 지그(도시안됨)를 근접시키면, 이들 피가공물이나 지그가 자력에 의해서 마그네틱 척에 달라붙어서 위치고정되므로, 마그네틱 척을 보다 다양한 형태로 사용할 수 있게 된다.

한편, 충진재(400)를 제외한 나머지 구성요소들은 모두 금속재질이므로, 마그네틱 척 사용시에 발생되는 전기 저항열에 의해 마그네틱 척이 적정 온도 이상으 로 상승하게 되면, 충진재(400)가 상대적으로 과도하게 열팽창되어 상판(500)을 구성하는 자성 패널(510) 혹은 비자성 패널(520)이 외부로 돌출되면서 변형되거나, 본체(100)의 충진재(400)가 전·후방으로 돌출되는 문제가 발생된다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 충진재(400)의 온도를 감지해서 충진재(400)가 적정 온도를 초과하면 전원라인(EL)으로의 전원공급을 자동으로 차단하는 온도스위치(600)를 본체 수용홈(11a)에 보강 설치해서, 충진재(400)의 과도한 열팽창으로 인한 제반 문제가 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 보울트(12) 등의 체결부재를 매개로 본체(100)에 착탈가능하게 체결되는 덮개(40)를 이용하여 온도스위치(600)를 외부로부터 밀봉하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

일예로, 코어(200)와 절연코일(300)이 내설되어진 충진재(400)를 개별적으로 제조한 후, 이들 코어(200)와 절연코일(300)이 내설되어진 충진재(400)를 본체(100)의 수용홈(100a)에 개별적으로 끼워넣어서, 충진재(400)외부로 노출되어진 전원연결부(EL1,EL2)를 상호 통전가능하게 연결해서 마그네틱 척을 제조할 수도 있다.

이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 본체(100)의 전·후면 테두리 (111,112)가 제거되어, 상판(500)과 전·후면 테두리(111,112)간의 직접적인 접촉이 방지되고, 충진재(400)의 전면과 후면이 수용홈(100a)의 전·후 개구면을 통해서 외부로 노출되는 단순한 구조를 이루므로, 본체 성형이 용이하고, 부품수와 조립공수가 절감되며, 재활용을 위한 부품 분해작업이 매우 편리하고, 마그네틱 척의 사용방법이 보다 다양화되는 효과가 있다.

Claims

다수의 수용홈(100a)이 형성되어진 본체(100)와 ; 본체(100)의 수용홈(100a)에 개별적으로 끼워져 안착되는 코어(200) ; 본체(100)의 수용홈(100a)에 개별적으로 끼워져 안착되면서 해당 코어(100)를 감싸는 절연코일(300) ; 코어(200)와 절연코일(300)을 밀봉하면서 본체(100)의 수용홈(100a)에 채워지는 충진재(400) 및; 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 교대로 맞대어져서, 이들 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)에 관통되게 끼워지는 연결바아(20)와, 외부로 노출되어진 양쪽 연결바아(20)에 각각 직·간접적으로 맞물려 결합되는 체결용 패널(531,532)을 매개로, 교대로 맞대어진 자성 패널(510)과 비자성 패널(520)이 소정 압력으로 결합되는 상판(500)으로 이루어진 마그네틱 척에 있어서,

상기 본체(100)의 전·후면 테두리(111,112)가 제거되어, 상판(500)과 전·후면 테두리(111,112)간의 직접적인 접촉이 방지되고, 충진재(400)의 전면과 후면이 수용홈(100a)의 전·후 개구면을 통해서 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 척.
제 1항에 있어서, 상기 본체 수용홈(11a)에, 충진재(400)의 온도를 감지해서 충진재(400)가 적정 온도를 초과하면 전원라인(EL)으로의 전원공급을 자동으로 차단하는 온도스위치(600)가 보강 구비되어진 것을 특징으로 하는 마그네틱 척.