KR100746116B1 - 자석을 이용한 고정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자석을 이용한 고정장치를 개시한다.
본 발명은, 중심 내부에 영구자석인 이동자석과 고정자석이 상,하로 순차적으로 마련된 케이싱과; 케이싱의 상부에 위치된채 복수의 볼트를 통해 케이싱상에 고정 설치되며, 중심면에는 소정직경의 구멍이 관통 형성되고, 일측 상면에는 소정폭의 회동홈이 형성된 하부 프레임과; 하부 프레임의 상부에 위치된채 복수의 볼트를 통해 하부 프레임과 케이싱에 위치 고정되며, 하부 프레임과 상면에 밀착되어 회동홈의 상면을 차단하는 상부 프레임과; 상,하부 프레임 사이에 위치되며, 케이싱상이 이동자석을 회전시켜 고정자석과의 사이에 자력과 척력을 선택적으로 변환시키는 회동수단;을 포함하여 된 것으로서, 손잡이를 회전시키는 것을 통해 케이싱상의 이동자석과 고정자석 사이에 척력과 자력을 선택적으로 발휘할 수 있도록 함으로써 공장등지에서 판상의 프레임의 고정을 원활하게 수행할 수 있고, 조선소 등지에서 다수 배열 설치할 경우 가이드 레일등을 견고하게 위치 고정시킬 수 있게된다. 따라서 각종 고정작업 및 용접 작업등을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
케이싱, 이동자석, 고정자석, 이동기어, 회전기어, 손잡이, 스톱퍼, 상부 프레임, 하부 프레임

Description

자석을 이용한 고정장치{fixing apparatus using magnetic}
도 1은 본 발명에 따른 자석을 이용한 고정장치의 분리 사시도.
도 2는 결합 단면도.
도 3은 작동 상태를 보인 개략적 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 케이싱 110 : 이동자석
120 : 고정자석 200 : 하부 프레임
210 : 구멍 220 : 회동홈
221 : 유입홈 300 : 상부 프레임
400 : 회동수단 410 : 걸림턱
420 : 회전기어 421,431 : 기어
422,432 : 축 430 : 이동기어
440 : 손잡이 500 : 스톱퍼
600 : 서브 프레임 B : 볼트
S : 스프링
본 발명은 공장등의 생산라인이나 기타 작업 공간에서 판상의 프레임등을 고정하거나 기타 레일류를 위치 고정시킬때 자석을 이용하여 이들을 위치 고정하기 위한 자석을 이용한 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 공장이나 기타 작업 공간에서 편평한 판상의 프레임등에 용접등을 행함에 있어서는 통상 로봇등을 통해 용접 작업을 행하는 바, 프레임이 유동되지 않도록 하기 위하여 프레임의 측면등에 고정구를 설치한 상태로 용접 작업등을 행하고 있다.
그러나 고정구를 사용함에 있어서는 로봇의 행동 반경을 제한하는 것이기 때문에 작업 효율이 떨어지는 문제점이 야기되며, 후 공정이 필요로하는 등의 불편함이 내재되어 있다.
또한 조선소에서 선반등을 제조할 때 높은 곳의 금속류의 용접 과정에서도 레일을 사용하여 작업자가 용접 작업을 행하는 바, 레일을 고정시키기 위한 마땅한 수단이 마련되어 있지 않음으로써 이 또한 작업성을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.
본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공장이나 기타 작업 공간에서 편평한 판상의 프레임의 고정을 원활하게 수행할 수 있고, 높은 곳의 용접 작업을 위한 레일의 견고한 위치 고정이 가능함으로써 작업성을 향상시킬 수 있는 자석을 이용한 고정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자석을 이용한 고정장치는, 중심 내부에 영구자석인 이동자석과 고정자석이 상,하로 순차적으로 마련된 케이싱과; 상기 케이싱의 상부에 위치된채 복수의 볼트를 통해 케이싱상에 고정 설치되며, 중심면에는 소정직경의 구멍이 관통 형성되고, 일측 상면에는 소정폭의 회동홈이 형성된 하부 프레임과; 상기 하부 프레임의 상부에 위치된채 복수의 볼트를 통해 하부 프레임과 케이싱에 위치 고정되며, 하부 프레임과 상면에 밀착되어 회동홈의 상면을 차단하는 상부 프레임과; 상기 상,하부 프레임 사이에 위치되며, 케이싱상이 이동자석을 회전시켜 고정자석과의 사이에 자력과 척력을 선택적으로 변환시키는 회동수단;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 회동수단은, 상기 이동자석의 상부에 일체로 마련되는 걸림턱과; 상기 상부 프레임의 하면에 회동 가능하게 결합되고, 하단에는 이동자석의 걸림턱에 걸림되는 T형 슬롯이 형성되는 축을 구비하며, 외주면에 기어가 형성된 회전기어와; 상기 회전기어와 인접된 상,하부 프레임상에 회전 가능하게 축 지지되며, 회전기어와 이 맞물림되는 기어가 형성된 이동기어와; 상기 이동기어에 일단이 고정된채, 타단이 회동홈의 외측으로 노출되고, 하부 프레임의 회동홈을 따라 소정각도 범위로 회동 가능하게 설치되는 손잡이;를 포함하여 된 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 한 특징은, 상기 손잡이의 회동 위치를 한정시키기 위한 것으로서, 하부 프레임의 회동홈 일측에는 소정깊이의 유입홈이 더 형성되고, 상기 손잡이의 하부 일측면에는 유입홈에 스프링을 통해 탄력적으로 삽입되는 스톱퍼가 회동 가능하게 힌지 결합된 것에 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 한 특징은, 상기 상부 프레임의 상부 일측면에는 가이드 레일이 결합될 수 있도록 도브테일 형상의 단면을 갖는 서브 프레임이 더 마련된 것에 있다.
이와같은 본 발명의 특징적인 구성 및 이에따른 작용효과는 후술하는 첨부된 도면을 참조한 발명의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자석을 이용한 고정장치의 분리 사시도이고, 도 2는 결합 단면도이며, 도 3은 작동 상태를 보인 개략적 평면도이다.
이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 자석을 이용한 고정장치는, 크게 케이싱(casing;100)과 하부 프레임(low frame;200) 그리고 상부 프레임(upper frame;300)과 회동수단(400)으로 대별된다.
먼저 케이싱(100)은 금속으로 성형된 것으로서, 중심 내부에는 영구자석인 이동자석(110)과 고정자석(120)이 상,하로 배열 설치된다.
이때 이동자석(110)과 고정자석(120)의 양측면에 자극(磁極)이 마련된 구조를 취하고 있다.
하부 프레임(200)은 케이싱(100)의 상부에 위치되는 것으로서, 특히 복수의 볼트(B)를 통해 케이싱(100)상에 위치 고정된다.
또한 하부 프레임(200)이 중심부에는 소정직경의 구멍(210)이 관통 형성되며, 일측면에는 역시 소정폭으로 회동홈(220)이 일정깊이로 형성된다.
상부 프레임(300)은 하부 프레임(200) 상부에 위치된채 역시 복수의 볼트(B)를 통해 하부 프레임(200)과 케이싱(100)상에 위칙 고정된다.
또한 상부 프레임(300)은 하부 프레임(200)에 밀착됨으로써 하부 프레임(200)상에 형성된 회동홈(220)의 상부를 차단하는 기능을 수행한다.
회동수단(400)은, 상,하부 프레임(300,200) 사이에 위치되는 것으로서, 케이싱(100)상에 마련된 이동자석(110)을 소정각도 범위로 회동시킴으로써 고정자석(120)과의 사이에 자력(磁力)과 척력(斥力)을 선택적으로 변환시키는 기능을 수행한다.
이러한 회동수단(400)의 상세한 구조를 보면, 상술한 이동자석(110)의 상부에는 일체로 걸림턱(410)이 돌출 형성된다.
그리고 하부 프레임(200)의 구멍(210)상에는 외주면에 기어(421)가 형성된 회전기어(420)가 위치되는 바, 이 회전기어(420)의 축(422)의 상단은 상부 프레임(300)상에 회전 가능하게 축 지지되며, 하단부에는 이동자석(110)에 형성된 걸림턱(410)에 걸림되는 T형 슬롯(423)이 형성된다.
회전기어(420)와 인접된 상,하부 프레임(300,200) 상에는 회전기어(420)이 기어(421)와 이 맞물림되는 기어(431)가 형성된 이동기어(430)가 위치되는 바, 이 이동기어(430)의 축(432)은 상,하부 프레임(300,200)상에 회동 가능하게 축 지지된 다.
또한 이동기어(430)의 일측에는 손잡이(440)의 일단이 고정되며, 이 손잡이(440)의 타단은 회동홈(220)의 외측으로 노출된채 회동홈(220)을 따라 시계 및 반시계 방향으로 회동 가능하게 설치된다.
이에 더하여 손잡이(440)를 통해 이동자석(110)을 회동시킨 상태에서 그 회동위치를 견고히 유지하여야만 자력이 발생된 상태에서 고정력을 원활하게 발휘할 수 있다.
이를 위한 것으로서, 하부 프레임의 회동홈 일측에는 소정깊이의 유입홈(221)이 소정깊이로 형성되며, 손잡이(440)의 하부 일측면에는 스프링(S)의 탄성력을 통해 유입홈(221)에 탄력 결합되는 스톱퍼(stopper;500)가 상,하로 회동 가능하게 힌지 결합된다.
또한 상술한 상부 프레임(300)의 상부 일측면에는 도브 테일 단면 형상을 갖도록 서브 프레임(sub frame;600)을 일체로 마련함이 더욱 바람직한 바, 이는 조선소등지에서 사용할 경우 가이드 레일을 결합할 수 있도록 하기 위함이다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 자석을 이용한 고정장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저 초기에는 케이싱(100)상에 위치된 이동자석(110)과 고정자석(120)이 서로 대응되는 자극 형태를 취하고 있기 때문에 척력이 발휘되어 판상의 프레임이나 기타 금속에 고정되지 않는 상태이다.
이러한 상태에서 프레임을 고정하거나 가이드 레일등을 고정하기 위한 자력 을 발생하기 위해서는 손잡이(440)를 시계 또는 반시계 방향으로(도시된 것은 반시계 방향)으로 회전 시킨다.
손잡이(440)의 회동에 의해 이동기어(430)가 회전되고, 동시에 이 이동기어(430)의 기어(431)에 이 맞물림된 기어(421)를 갖는 회전 기어(420)가 함께 회전된다.
회전 기어(420)의 회전에 의해 이 회전기어(420)의 축(422)의 T형 슬롯(423)에 결합된 걸림턱(410)을 갖는 이동자석(110)이 회전되고, 결과적으로 자극의 위치가 변경됨으로써 고정자석(120)과 이동자석(110)간에는 자력이 발생된다.
이를 통해 강한 고정력을 발휘하여 판상의 프레임의 고정 및 조선소에서 가이드 레일의 결합을 서브 프레임(600)을 통해 원활하게 수행할 수 있게되는 것이다.
또한 손잡이(440)가 회동된 상태에서 이 손잡이(440)의 하부에 회동 가능하게 힌지 결합된 스톱퍼(500)가 스프링(S)의 탄성력에 의해 유입홈(221)에 탄력 걸림됨으로써 손잡이(440)의 회동이 방지되어 작업자에 실수에 의한 손잡이(440)의 회동이 방지된다.
한편, 이와같이 한쌍의 자석중 하나가 일정 각도 회전함에 따라 자력이 형성되거나 차단되는 기술은 호주의 맥 스위치사(홈페이지: )의 제품이 나와 있는 것이므로 이에 대한 작동상의 상세 설명은 생략한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자석을 이용한 고정장치에 의하면, 손잡이를 회전시키는 것을 통해 케이싱상의 이동자석과 고정자석 사이에 척력과 자력을 선택적으로 발휘할 수 있도록 함으로써 공장등지에서 판상의 프레임의 고정을 원활하게 수행할 수 있고, 조선소 등지에서 다수 배열 설치할 경우 가이드 레일등을 견고하게 위치 고정시킬 수 있게된다.
따라서 각종 고정작업 및 용접 작업등을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 중심 내부에 영구자석인 이동자석과 고정자석이 상,하로 순차적으로 마련된 케이싱과;
    상기 케이싱의 상부에 위치된채 복수의 볼트를 통해 케이싱상에 고정 설치되며, 중심면에는 소정직경의 구멍이 관통 형성되고, 일측 상면에는 소정폭의 회동홈이 형성된 하부 프레임과;
    상기 하부 프레임의 상부에 위치된채 복수의 볼트를 통해 하부 프레임과 케이싱에 위치 고정되며, 하부 프레임과 상면에 밀착되어 회동홈의 상면을 차단하는 상부 프레임과;
    상기 상,하부 프레임 사이에 위치되며, 케이싱상이 이동자석을 회전시켜 고정자석과의 사이에 자력과 척력을 선택적으로 변환시키는 회동수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동수단은, 상기 이동자석의 상부에 일체로 마련되는 걸림턱과;
    상기 상부 프레임의 하면에 회동 가능하게 결합되고, 하단에는 이동자석의 걸림턱에 걸림되는 T형 슬롯이 형성되는 축을 구비하며, 외주면에 기어가 형성된 회전기어와;
    상기 회전기어와 인접된 상,하부 프레임상에 회전 가능하게 축 지지되며, 회전기어와 이 맞물림되는 기어가 형성된 이동기어와;
    상기 이동기어에 일단이 고정된채, 타단이 회동홈의 외측으로 노출되고, 하부 프레임의 회동홈을 따라 소정각도 범위로 회동 가능하게 설치되는 손잡이;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 고정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 손잡이의 회동 위치를 한정시키기 위한 것으로서, 하부 프레임의 회동홈 일측에는 소정깊이의 유입홈이 더 형성되고,
    상기 손잡이의 하부 일측면에는 유입홈에 스프링을 통해 탄력적으로 삽입되는 스톱퍼가 회동 가능하게 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 고정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 프레임의 상부 일측면에는 가이드 레일이 결합될 수 있도록 도브테일 형상의 단면을 갖는 서브 프레임이 더 마련된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 고정장치.
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