KR101136428B1

KR101136428B1 - 진공 흡착구

Info

Publication number: KR101136428B1
Application number: KR1020110105150A
Authority: KR
Inventors: 김창율
Original assignee: 김창율
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-04-19
Also published as: WO2013055111A1

Abstract

본 발명은 피 흡착면의 평탄(平坦) 정도나 형태, 계절의 온도 변화에 관계없이 항상 안정되고 높은 진공 흡착력을 제공하기 위한 진공 흡착구에 관한 것이며, 이를 위해 본 발명은, 경질의 합성수지재로 성형되고, 중앙에 관통공(12)이 형성되며 일 방으로 개방된 형상을 가지는 지지 캡(10)과, 상기 지지캡의 내부에 위치되고, 돌출봉(21)이 상기 관통공(12)에 관통 노출되게 설치되어 지며, 피 흡착면(W)에 흡착되도록 탄성 변형되는 흡반(20)과, 상기 지지 캡의 외측으로 조립되는 클립(30)과, 상기 지지 캡의 외측으로 관통 노출된 흡반(20)의 돌출봉(21)에 대하여 연결 지지관(42)이 누름 조작 가능하게 상호 걸림 결합되는 누름 캡(40) 및 상기 클립과 누름 캡 사이에 탄성 개재되는 코일스프링(50)으로 구성되고, 상기 지지 캡(10)의 관통공(12) 외주연으로는 가이드 홈(14)이 대응되게 절제 형성되고, 상기 누름 캡(40)의 연결 지지관(42)으로는 상기 누름 캡의 가압 조작시에는 상기 가이드 홈(14)에 승강 안내되고, 또 상기 누름 캡이 가압된 상태에서 피 흡착면(W)과의 사이 공간에 존재하는 공기를 소정시간 동안 배출시키기 위해 일방 향으로 회전 조작하면 상기 가이드 홈(14)을 벗어나 지지 캡(40)의 하면에 상호 걸림 조작되는 가이드 돌기(44)가 길이 방향으로 일정 구간 돌출 형성되며, 상기 흡반(20)은 폴리프로필렌 소재로 사출 성형되는 흡착 조작용 판재(22)와, 상기 흡착 조작용 판재의 상면(22a) 및 가장 자리 둘레 측면(22b)으로 사출 성형되는 엘라스토머의 피복층(24)과, 상기 흡착 조작용 판재의 하면(22c)을 포함하여 상기 피복층(24)의 가장자리 둘레 측 부와 일부 중첩되게 소정 두께로 사출 성형됨과 동시에 피 흡착면(W)에 상호 밀착되도록 상기 피복층의 경도보다 낮은 경도를 갖는 엘라스토머의 흡착층(26)을 포함하여 구성된 것이다.

Description

진공 흡착구{A VACUMM ABSORBER}

본 발명은 피 흡착면의 평탄(平坦) 정도나 형태, 계절의 온도 변화에 관계없이 사용 가능할 뿐 아니라 흡착 과정에서 피 흡착면과의 사이의 공간에 존재하는 공기 배출을 확실하게 유도하여 강한 진공 흡착력을 제공하도록 한 진공 흡착구에 관한 것이다.

일반적으로 진공 흡착구는 흡반의 진공 흡착력을 이용하여 매끄러운 벽면이나, 유리, 또는 평면 타일을 비롯하여 차량의 데시보드 등 약간의 요철면이 형성되어 있는 피 흡착면이라 하더라도 이에 진공 흡착시켜 각종 물건을 걸거나 고정 지지하는 용도로 사용되는 것으로서, 가정이나 사무실 등 각종 분야에서 다양한 용도로 널리 이용되고 있는 실정이다. 이러한 진공 흡착구는 흡반을 통해 피 흡착면에 진공 흡착되는 구조를 채용하고 있기 때문에 별도의 공구를 이용하지 않으면서도 누구나가 간편하게 피 흡착면에 대해 탈부착시킬 수 있고, 또 피 흡착면의 손상을 최대한으로 피할 수 있다는 장점과 사용 편리성에 의해 그 이용이 점차적으로 증가하고 있는 추세에 있다. 그리고, 상기한 진공 흡착구의 장점과 편리성에 의해 다양한 형태와 구조를 갖는 진공 흡착구가 개발 제시되고 있는 실정이기도 하다.

하지만, 종래 제시되고 있는 일부 진공 흡착구는 흡반의 재질이나 흡착 구조의 한계로 인해 피 흡착면의 평탄 정도에 따라 그 사용이 현저하게 제한되는 경우도 있고, 특히 피 흡착면이 요철 형태를 이루고 있는 경우에는 그 흡착 효율이 현저하게 저하되는 문제로 인해 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이라 하겠으며, 이러한 점을 감안하여 근자에는 피 흡착면의 평탄 정도에 관계없이 사용 가능하도록 한 진공 흡착구들이 제시되고 있는 실정이다.

그러나, 근자에 제시되고 있는 진공 흡착구들 역시, 다양한 진공 흡착구가 제시되고는 있지만, 만족할 만한 효과는 거두지 못하고 있다. 즉, 진공 흡착구의 구조가 주로 흡반에 대한 진공 흡착력을 높이기 위해 흡착판을 복수 개로 구성하거나, 또는 흡반을 나사 방식 또는 스프링이 개재된 누름 캡을 원터치 방식으로 탄성 가압하여 흡반이 피 흡착면에 대해 흡착되도록 하는 정도로의 구조 개선이 이루어지고 있는 것이어서, 진공 흡착력이 어느 정도 상승되는 정도의 효과는 거두고 있지만, 흡반 본체의 재질 한계로 인해 요철이 심한 피 흡착면에 대한 안정된 진공 흡착력의 형성 및 유지는 기대하기 어려운 실정이다. 그리고, 종래 제시되고 있는 진공 흡착구의 경우 흡반의 소재가 중경질의 폴리염화비닐(PVC) 또는 실리콘재질로 이루어진 것이 주로 사용되고 있기 때문에 소재의 특성상 피 흡착면이 매끄러운 유리면이나 벽면인 경우에는 어느 정도 양호한 흡착력이 발휘되지만, 잔주름 형태이거나 요철 형태, 까칠 까칠한 형태로 이루어진 피 흡착면의 경우에는 소재 특성상 경도가 높아 진공 흡착시 각 요철 사이의 틈새를 완전히 메꾸는 상태로 흡착되지 못하기 때문에 진공 흡착력의 유지가 저하될 수밖에 없다. 특히 상기한 폴리염화비닐(PVC) 또는 실리콘재질로 이루어진 진공 흡착구의 경우에는 소재 특성상 온도 변화에 따른 밀착력이 크게 저하되기 때문에 온도가 낮아지는 경우에는 딱딱하게 굳는 정도가 더욱 심하여 견고한 흡착력의 유지가 곤란하거나 상실하게 되는 등의 여러 가지 구조적인 문제로 인해 그 사용이 제한적이거나 또는 이용 효율이 크게 저하되는 문제를 피하기 어려웠던 것이다.

그외에도 경질 고무 혹은 연질합성수지재의 경질소재로 이루어지는 흡반 본체의 내주면에 연질고무 또는 연질합성수지의 연질재료를 중합 배치하여 피 흡착면에 대한 흡착력이 다소 개선되도록 한 흡반이 제시된바 있다(일본 실용신안공개 소59-166015호 공보),

또한, 흡반과 피 흡착물과의 사이에 엘라스토머재의 흡반용 흡착 보조판을 별도로 분리 개재하여 흡반이 피 흡착물에 흡착되도록 한 흡반이 소개되고는 있으나(한국 특허공개 제10-2008-0103891호 공보), 이는 흡반과 엘라스토머제의 흡착 보조판이 별도로 분리된 구조를 이루고 있어 흡반의 구조상 분리 상태에 있는 흡반과 흡착 보조판과의 사이의 진공 흡착력 발생에 의문이 드는 것을 비롯하여 제품의 취급 및 설치에 따른 불편함이 초래되는 문제를 피하기 어렵다는 것이다.

또한, 흡반 본체를 폴리프로필렌(PP)소재로 제작하고, 그 외주면 전체를 폴리염화비닐(PVC)로만 감싸지도록 피복한 원터치 방식의 진공 흡착구가 제시되고 있으나, 상기한 흡반은 흡반 본체와 피복소재의 물성이 서로 달라 사출 성형성이 현저하게 떨어지고, 흡반 본체에 대한 피복 물질이 서로 분리되는 상태로 사출되는 문제가 있을 뿐 아니라 피복 소재의 쇼하 경도가 45~55 정도이어서 비교적 딱딱한 흡착면을 제공하게 됨에 따라 피 흡착면에 대한 진공 흡착력이 현저하게 떨어질 수밖에 없고, 또한 요철이 심한 피 흡착면의 경우에는 흡착면의 경도가 높아 요철면에 파고들어가지 못하기 때문에 견고한 흡착력의 유지가 곤란하게 되어 매끈한 면에만 제한적으로 사용될 수밖에 없는 한계가 있으며, 또한 피복소재인 폴리염화비닐(PVC)은 계절의 온도 변화에 민감하게 반응하기 때문에 온도 변화가 심한 경우에는 지속적으로 사용하는 것이 불가능하다는 한계가 있다. 그리고, 누름판을 단순히 원터치 방식으로 가압하는 정도를 통해 피 흡착면과의 사이 공간의 공기를 배출시키는 것이어서, 공기의 배출이 확실하게 이루어지지 못하기 때문에 피 흡착면에 대한 강력한 진공 흡착력을 제공하는데 구조적인 한계를 피하기 어렵다.

따라서, 종래 제시되고 있는 각종 형태의 진공 흡착구나 흡반은 단일 또는 다양한 소재와 형태를 갖추고는 있으나, 피 흡착면에 대한 평탄 정도를 고려한 흡착력이 다소 개선되는 정도에 불과하고, 계절의 온도 변화에 따른 대응 능력 및 진공을 위한 공기 배출 능력이 현저하게 떨어져 여전히 강력하고도 지속적인 흡착력을 제공하는 데는 한계가 있고, 또 피 흡착면에 대한 설치가 다소 불편하게 되는 등의 여러 가지 복합적인 문제를 피하기 어려운 것이 사실이다.

[특허문헌 1] 일본 실용신안공개 소 59-166015호 공보 [특허문헌 2] 한국 특허공개 제10-2008-0103891호 공보 [특허문헌 3] 한국 실용신안공개 제20-1999-0009416호 공보 [특허문헌 4] 한국 특허공개 제10-2009-0095310호 공보 [특허문헌 5] 일본 특허공개 제2006-64168호 공보

본 발명은 상기한 종래의 진공 흡착구에서 제기되고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 피 흡착면에 흡착되는 흡반의 흡착층을 경도가 낮고, 점착성이 양호하고 부드러울 뿐 아니라 온도 변화에 거의 영향을 받지 않는 엘라스토머로 형성하여 피 흡착면의 평탄 정도나 계절의 온도 변화에도 전혀 문제없이 사용 가능하고, 또 흡착층과 피 흡착면과의 사이 공간에 존재하는 공기의 배출이 보다 확실하게 이루어지도록 하여 강력한 진공 흡착력의 형성 및 유지가 가능하도록 한 진공 흡착구를 제공함에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 진공 흡착구는, 경질의 합성수지재로 성형되고, 중앙에 관통공이 형성되며 일 방으로 개방된 형상을 가지는 지지 캡과, 상기 지지캡의 내부에 위치되고, 돌출봉이 상기 관통공에 관통 노출되게 설치되어 지며, 피 흡착면(W)에 흡착되도록 탄성 변형되는 흡반과, 상기 지지 캡의 외측으로 조립되는 클립과, 상기 지지 캡의 외측으로 관통 노출된 흡반의 돌출봉에 대하여 연결 지지관이 누름 조작 가능하게 상호 걸림 결합되는 누름 캡 및 상기 클립과 누름 캡 사이에 탄성 개재되는 코일스프링으로 구성되고, 상기 지지 캡의 관통공 외주연으로는 가이드 홈이 대응되게 절제 형성되고, 상기 누름 캡의 연결 지지관으로는 상기 누름 캡의 가압 조작시에는 상기 가이드 홈에 승강 안내되고, 또 상기 누름 캡이 가압된 상태에서 피 흡착면(W)과의 사이 공간에 존재하는 공기를 소정시간 동안 배출시키기 위해 일방 향으로 회전 조작하면 상기 가이드 홈을 벗어나 지지 캡의 하면에 상호 걸림 조작되는 가이드 돌기가 길이 방향으로 일정 구간 돌출 형성되며, 상기 흡반은 폴리프로필렌 소재로 사출 성형되는 흡착 조작용 판재와, 상기 흡착 조작용 판재의 상면 및 가장 자리 둘레 측면으로 사출 성형되는 엘라스토머의 피복층과, 상기 흡착 조작용 판재의 하면을 포함하여 상기 피복층(24)의 가장자리 둘레 측 부와 일부 중첩되게 소정 두께로 사출 성형됨과 동시에 피 흡착면(W)에 상호 밀착되도록 상기 피복층의 경도보다 낮은 경도를 갖는 엘라스토머의 흡착층을 포함하여 구성된 것이다.

본 발명에 따르면, 흡반을 구성하는 피복층은 쇼와 경도 ‘A’가 60~70이고, 흡착층은 쇼와 경도 ‘A’가 10~15 가 되도록 제조됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 엘라스토머의 흡착층은 1.5~2㎜ 두께를 가지도록 제조됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 흡착층으로는 피 흡착면으로부터 흡반을 분리하기 위한 분리편이 동일한 소재로 일체 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피 흡착면에 대한 진공 흡착시 누름 캡을 하강 및 회전 작동시켜 피 흡착면과의 사이 공간에 존재하는 공기가 외부로 배출되는 시간을 어느 정도 제공한 다음 누름 캡을 원상 복귀시켜 흡착함으로써 피 흡착면에 대한 강력한 진공 흡착력을 제공하는 것이 가능할 뿐 아니라 피 흡착면에 흡착되는 흡반의 흡착층이 경도가 낮고, 점착성이 양호하며 부드러울 뿐 아니라 온도 변화에 거의 영향을 받지 않는 엘라스토머로 형성하여 줌으로써 피 흡착면의 평탄 정도나 계절의 온도 변화에도 전혀 문제없이 항상 견고한 밀착 및 흡착성을 제공 유지하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 진공 흡착구의 상면 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 진공 흡착구의 배면 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지지 캡의 구조를 보인 배면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 누름 캡의 구조를 보인 배면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 흡반의 발췌 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 흡반의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도이다.
도 9는 도 8의 제조 과정에 따른 흡반의 제조 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 누름 캡이 가압되기 전 가이드 돌기가 가이드 상태를 보인 조립 단면도이다.
도 11은 도 10의 C-C 선 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 누름 캡이 가압 및 회전되어 흡반이 피 흡착면 방향으로 가압되어진 상태에서 가이드 돌기가 지지 캡의 하면에 걸림된 상태를 보인 조립 단면도이다.
도 13은 도 12의 D-D선 단면도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명에 따른 진공 흡착구가 매끄러운 면을 갖는 피 흡착면에 부착되기 전 후의 상태를 보인 조립 측 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 진공 흡착구가 요철면을 갖는 피 흡착면에 부착되기 전 후의 상태를 보인 조립 측 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 진공 흡착구의 상면 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 진공 흡착구의 배면 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B선 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 지지 캡의 구조를 보인 배면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 누름 캡의 구조를 보인 배면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 진공 흡착구(1)에 대하여 살펴보면, 진공 흡착구(1)는, 경질의 합성수지재로 성형되고, 중앙에 관통공(12)이 형성되며 일 방으로 개방된 형상을 가지는 지지 캡(10)과, 상기 지지캡의 내부에 위치되고, 돌출봉(21)이 상기 관통공(12)에 관통 노출되게 설치되어 지며, 피 흡착면(W)에 흡착되도록 탄성 변형되는 흡반(20)과; 상기 지지 캡의 외측으로 조립되는 클립(30)과; 상기 지지 캡의 외측으로 관통 노출된 흡반(20)의 돌출봉(21)에 대하여 연결 지지관(42)이 누름 조작 가능하게 상호 걸림 결합되는 누름 캡(40) 및 상기 클립과 누름 캡 사이에 탄성 개재되는 코일스프링(50)을 포함하여 이루어지고,

상기 지지 캡(10)의 관통공(12) 외주연으로는 가이드 홈(14)이 대응되게 절제 형성되고, 상기 누름 캡(40)의 연결 지지관(42)으로는 상기 누름 캡의 가압 조작시에는 상기 가이드 홈(14)에 승강 안내되고, 또 상기 누름 캡이 가압된 상태에서 피 흡착면(W)과의 사이 공간에 존재하는 공기를 소정시간 동안 배출시키기 위해 일방 향으로 회전 조작하면 상기 가이드 홈(14)을 벗어나 지지 캡(40)의 하면에 상호 걸림 조작되는 가이드 돌기(44)가 길이 방향으로 일정 구간 돌출 형성되며,

상기 흡반(20)은 폴리프로필렌 소재로 사출 성형되는 흡착 조작용 판재(22)와, 상기 흡착 조작용 판재의 상면(22a) 및 가장 자리 둘레 측면(22b)으로 사출 성형되는 엘라스토머의 피복층(24)과, 상기 흡착 조작용 판재의 하면(22c)을 포함하여 상기 피복층(24)의 가장자리 둘레 측 부와 일부 중첩되게 소정 두께로 사출 성형됨과 동시에 피 흡착면(W)에 상호 밀착되는 엘라스토머의 흡착층(26)을 포함하여 구성된 것이다.

상기 관통공(12)을 통해 지지 캡(10)의 외측으로 관통 노출된 흡반(20)의 돌출봉(21)에 대하여 연결 지지관(42)이 누름 조작 가능하게 상호 걸림 결합되는 누름 캡(40)은, 상기 돌출봉(21)의 단부로 형성되는 걸림환턱(21a)에 대하여 상기 연결 지지관(42)의 내주면으로 대응 형성되는 걸림턱(42a)의 상호 탄성 결합에 의해 상호 걸림되어 진다. 그리고 상기 걸릭턱은 돌출봉의 걸림환턱의 상단이 경사면으로 이루어져 있고, 이에 걸림되는 하면이 경사면으로 이루어져 있어 상기 경사면들 끼리의 접촉을 통해 이들의 탄성 결합은 가능하게 되지만, 결합 후에는 임의적인 걸림이 해제되지 않게 되어 안정된 결합 상태를 유지하게 된다. 그리고, 상기한 돌출봉(21)에 대한 탄성 결합은 연결 지지관(42)의 하단으로부터 그 상단으로 일정 길이 만큼 분할되게 절제된 절제 홈(43)의 탄성 작용에 의해 가능하게 되는 것이다.

그리고, 지지 캡(10)의 외 측으로 결합되는 클립(30)은, 도면에 예시된 형태 에 제한되는 것은 아니고, 물건을 걸어 지지하기 위한 요소들을 받침하는 등의 각종 용도에 맞도록 다양한 형태로의 설계가 가능하고, 또 그 일 측으로 형성된 걸림편(32)을 지지 캡의 대응 위치에 형성된 걸림홈(16)에 상호 끼움 결합하는 것에 의해 임의적으로 분리되지 않고 안정된 결합력을 유지할 수 있다.

다음으로 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 흡반(20)에 대하여 상술한다.

도 7은 본 발명에 따른 흡반의 발췌 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 흡반의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도이며, 도 9는 도 8의 제조 과정에 따른 흡반의 제조 단면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 흡반(20)은, 흡반 본체에 대하여 경도가 다른 엘라스토머를 순차적으로 사출 성형하여 피 흡착면(W)에 대한 평탄 정도나 계절의 변화에 따른 온도에 전혀 영향을 받지 않고 항상 안정된 진공 흡착 및 밀착력을 제공하도록 제조됨에 그 특징이 있는 것이다.

본 발명에 따른 흡반(20), 피 흡착면(W)에 대한 진공 흡착시 탄성 변형이 가능하도록 원반(圓盤) 형상으로 이루어지고, 중앙 상면으로 돌출봉(21)이 일체로 입설되도록 폴리프로필렌(PP) 소재를 이용하여 흡착 조작용 판재(22)를 압출 성형하는 단계(S100)와,

상기 폴리프로필렌(PP) 소재로 사출 성형되는 흡착 조작용 판재(22)의 돌출봉(21) 상단이 외부로 노출되도록 상면(22a)을 포함하여 가장자리 둘레 측면(22b)을 경도가 높은 엘라스토머를 이용하여 소정의 형상 및 두께로 피복하는 피복층(24)을 1차로 사출 성형하는 단계(S200), 및

상기 피복층(24)이 형성된 흡착 조작용 판재(22)의 하면(22c) 전체를 포함하여 피복층의 가장자리 둘레 측면과 일부가 중첩되도록 하여 피 흡착면(W)의 평탄 정도에 관계없이 안정된 밀착성을 제공하도록 경도가 낮은 엘라스토머를 이용하여 흡착층(26)을 소정 두께로 2차 사출 성형하는 단계(S300); 를 포함하여 제조된다.

본 발명에 따른 흡반(20)의 제조에서, 폴리프로필렌소재로 사출 성형되는 흡흡착 조작용 판재(22)와 경도가 상이한 엘라스토머로 각각 사출 성형되는 피복층(24) 및 흡착층(26)은 서로 동일한 물리적 성질을 가지고 있기 때문에 상기 흡착 조작용 판재를 중심으로 이들의 상 하부에 일체로 사출 성형되는 피복층(24) 및 흡착층(26)은 서로 분리됨 없이 일체로 사출 융착되어 질 수 있는 것이며, 특히 흡착층(26)의 하면은 상기 흡착 조작용 판재(22)의 하면과 동일한 원반 형상이 유지되어지는 것이다.

따라서, 피 흡착면(W)에 대한 흡반(20)의 진공 흡착시 상기한 흡착층(26)은 원반 형상을 갖는 흡착 조작용 판재(22)의 탄성 작용을 통해 원활한 진공 흡착 작용이 이루어지게 된다. 즉, 흡착 조작용 판재(22)가 도면상 중앙을 중심으로 오목하게 형성되어 있기 때문에 중심부를 강제로 부르는 경우 항상 원상으로 복귀하려는 힘이 작용하고 있기 때문이다.

한편, 본 발명에 따르면 흡반(20)을 구성하는 흡착 조작용 판재(22)로는 피복층(24) 및 흡착층(26)의 형성시 엘라스토머의 사출 성형성을 높이기 위한 작은 구멍(23a)이나 미세한 돌기들(23b)이 형성되어 질 수도 있다.

그리고, 흡착 조작용 판재(22)는 폴리프로필렌(PP) 소재로 압출 성형되는 것이 가장 바람직하나, 이와 동일한 물성을 가지면서도 열에 강한 성질을 갖는 복합PP의 대체 사용도 무방하다.

또한, 본 발명에 따르면, 흡착 조작용 판재(22)의 상 하면으로 경도를 달리하여 일체로 융착 형성되는 엘라스토머의 피복층(24)은 경도가 60~70(shore A)이고, 흡착층(26)은 경도가 10~15(shore A) 가 되도록 구성됨이 바람직하다.

상기한 피복층(24) 및 흡착층(26)의 경도를 각각 달리하여 제조하는 이유는, 피복층의 경도가 상기한 수치 이하로 낮아지게 되는 경우에는 흡착 조작용 판재(22)에 대한 일정한 텐션력의 제공 및 유지가 곤란하게 된다는 문제가 있고, 또 흡착층(26)의 경도가 상기한 범위 이상으로 높아지게 되는 경우에는 피 흡착면(W)에 대한 양호한 밀착성을 제공하는데 한계가 있기 때문에 흡반(10)의 흡착 테스트 결과 피복층(24) 및 흡착층(26)의 경도는 상기한 범위를 유지하는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.

이를 좀더 상술하면, 상기 흡착층(26)의 경도가 10~15 보다 높아지는 경우에는 피 흡착면(W)에 대한 점착성이 떨어져, 예컨대 흡착층이 딱딱한 성질을 가지게 되어 부드럽고 소프트한 밀착성을 제공하는 것이 곤란하고, 이와는 반대로 경도가 10~15 보다 낮아지는 경우에는 부드럽고 소프트한 정도는 강화되지만 오히려 점성이 너무 낮아져 피 흡착면(W)에 대한 흡반(10)의 진공 흡착시 유동성이 심화되어 흡반(20)의 흡착 위치가 미세하게 가변되는 문제를 야기하게 되어 안정된 흡착력을 제공하는 데는 한계가 있을 수밖에 없다는 것이다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 흡착층(26)은 도 3에 표시한 바와 같이 1.5~2㎜ 두께(t) 범위 내에서 일체로 융착되도록 제조됨이 가장 바람직하다. 왜냐하면, 흡착 테스트 결과, 상기한 두께 보다 얇아지는 경우에는 요철이 심한 피 흡착면(W)에 대한 밀착성, 즉, 요철면(W2)에 파고 들어가는 정도가 약하기 때문에 견고한 밀착력의 제공이 불가능하게 되는 문제가 있다. 물론 상기한 두께보다 두껍게 융착되는 경우에는 특별히 제한될 필요는 없으나 엘라스토머 소재가 고가이어서 제조 단가의 상승 문제를 비롯하여 필요 이상으로 흡반의 전체 하중이나 부피가 커지게 되는 문제를 야기할 수 있기 때문에 권장할 만한 것은 아니다.

그리고, 본 발명에 따르면, 흡착 조작용 판재(22)에 대하여 1,2차 사출 성형되는 조건은 작업 환경에 따라 달리할 수 있으나, 본 발명의 경우 피복층(24) 및 흡착층(26)의 사출 압력은 50~60㎏/㎠로 하고, 사출 시간은 30~40초, 사출 온도는 190~200℃ 정도의 조건에서 진행함이 가장 바람직하다.

본 발명에 따르면, 진공 흡착구(1)의 흡착층(26)으로는 동일한 소재의 분리편(26a)이 일체로 를 사출 성형되어 짐이 바람직하다. 이는 피 흡착면으로 부터 진공 흡착구(1)의 분리를 보다 간편 용이하게 위한 것이다.

도 10 내지 도 12를 이용하여 본 발명에 따른 진공 흡착구를 이용하여 피 흡착면에 대한 흡착시 누름 캡의 가압 및 회전 조작에 따른 작동 상태를 살펴보기로 한다.

도 10은 본 발명에 따른 누름 캡이 가압되기 전 가이드 돌기의 가이드 상태를 보인 조립 단면도이고, 도 11은 도 10의 C-C 선 단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 누름 캡이 가압 및 회전되어 흡반이 피 흡착면 방향으로 가압되어진 상태에서 가이드 돌기가 지지 캡의 하면에 걸림된 상태를 보인 조립 단면도이고, 도 13은 도 12의 D-D선 내의 단면도이다.

먼저, 도 10 및 도 11을 참조하면, 진공 흡착구(1)의 흡반(20)을 피 흡착면(W)에 흡착시키고자 하는 경우, 코일 스프링(50)의 탄력 설치된 누름 캡(40)을 가압하여준다, 그러면, 누름 캡은 그 하단으로 연장 형성된 연결 지지관(42)이 흡반(20)의 돌출봉(21) 하면, 예컨대 흡착 조작용 판재(22)의 상면을 누르게 되고, 동시에 상기 연결 지지관(42)에 형성된 가이드 돌기(44)는 지지 캡(10)의 관통공(12) 외주면으로 대응 형성된 가이드 홈(14)을 따라 수직 하강하게 되고, 상기 연결 지지관(42)에 형성된 가이드 돌기(44)가 가이드 홈(14)을 완전히 벗어날 때까지 누름 캡(40)을 눌러 준다.

상기한 상태에서 누름 캡(40)을 도 12 및 도 13과 같이 일방 향으로 회전 조작하여 주면, 상기 누름 캡(40)의 가이드 돌기(44)는 지지 캡의 관통공 외주연으로 형성된 가이드 홈(14)을 벗어나 그 외 부분에 상호 걸림 조작되고, 상기한 누름 캡(40)의 하강 및 회전 동작을 통해 상기 흡반(20)의 흡착 조작용 판재(22)는 원반 상태, 도면상 중앙부가 오목한 상태에서 그 중앙면이 피 흡착면(W)에 수평 상태로 접하도록 눌려져 피 흡착면과의 사이 공간에 존재하는 공기를 외부로 강제 배출시키도록 한다. 그리고, 상기한 공기의 배출은 일시적으로 이루어지는 것이 아니라 누름 캡(40)의 하강 회전을 인위적으로 복귀시키지 않는 이상 지속적으로 이루어지게 되어 결국 피 흡착면과의 사이 공간의 공기는 거의 전부가 배출되어 지도록 흡반(20)의 흡착 조작용 판재(22)의 하면으로 일체 융착된 경도가 낮은 엘라스토머의 흡착층(26)이 피 흡착면에 밀착되어 지고, 상기한 상태에서 누름 캡(40)을 원상 복귀시켜 주면, 상기 코일 스프링(50)의 반력과 흡착 조작용 판재(22)의 탄성 복귀력에 의해 피 흡착면(W)으로 부터 멀어지는 방향으로 살짝 들려지게 되면서 진공 흡착되어 진다.

따라서, 본 발명의 진공 흡착구(1)를 이용하여 피 흡착면(W)에 대한 진공 흡착시 누름 캡(40)의 하강 및 회전 동작을 통해 흡반의 흡착층(26)이 피 흡착면(W)에 대해 수평적으로 눌려지면서 피 흡착면(W)사이 공간에 존재하는 공기가 외부로 전량 배출된 상태에서 상기 누름 캡(40)의 복귀 동작을 통해 상기 흡반(20)의 흡착층(26)이 피 흡착면에 대해 밀착되면서 강한 진공 흡착이 이루어지기 때문에 피 흡착면의 평탄 정도에 관계없이 항상 강한 진공 흡착 및 유지가 가능하게 된다.

도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명에 따른 진공 흡착구(1)가 매끄러운 면이나 요철면 형태의 피 흡착면에 흡착 고정되는 상태를 살펴보기로 한다.

도 14a 및 도 14b는 본 발명에 따른 진공 흡착구(1)가 매끄러운 면(W1)을 갖는 피 흡착면(W)에 가압되기 전 후의 상태를 보인 측 단면도이고, 도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 진공 흡착구(1)가 요철면(W2)을 갖는 피 흡착면(W)에 각각 부착되기 전 후의 상태를 보인 측 단면도이다.

이를 상술하면, 도 14a 및 도 14b와 같이 누름 캡(40)을 가압 및 해제하는 것에 의해 진공 흡착구(1)의 흡착층(26)은 유리면과 같은 매끈한 면(W1)을 갖는 피 흡착면(W)에 대한 진공 흡착이 가능할 뿐 아니라 특히, 도 15a 및 도 15b와 같이 요철 면(W2) 형태의 피 흡착면(W)이라 하더라도 강한 진공 흡착력을 제공하는 것이 가능하게 되는 것으로서, 진공 흡착구(1)의 흡반(20)이 폴리프로필렌이나 복합 폴리프로필렌으로 사출 제작되는 흡착 조작용 판재(22)의 상 하면으로 경도가 다른 엘라스토머를 이용하여 피복층(24) 및 흡착층(26)이 순차적으로 사출 융착되어져 있고, 흡착층(26)의 경도가 10~15 정도인 엘라스토머를 이용하여 1.5~2㎜ 두께로 성형됨에 따라 피 흡착면(W)의 평탄 정도, 예컨대 매끄러운 면(W1)을 갖는 벽이나, 유리 또는 타일 등을 비롯하여 차량의 데시보드 등 요철(凹凸) 면(W2)으로 이루어진 피 흡착면(W)의 평탄 정도에 관계없이 포괄적으로 사용하는 것이 가능할 뿐 아니라 특히 요철면(W2)에 대한 진공 흡착시 흡착층(26)의 엘라스토머가 피 흡착면의 요철에 깊이 파고 들어가는 상태로 진공 흡착이 이루어지기 때문에 항상 견고한 밀착성을 제공하게 되어 장시간 사용하더라도 떨어지는 문제를 전혀 야기하지 않게 된다. 그리고, 흡반을 구성하는 흡착 조작용 판재(22)나 피복층(24) 및 흡착층(26)이 동일한 물성을 갖는 소재를 이용하여 사출 성형됨에 따라 이들 부재간의 층 분리 현상이 발생되지 않고, 또 진공 흡착구(1)의 사용 도중 흡착층(26)에 구멍 등이 형성되더라도 공기의 유입에 따른 진공 흡착력이 저하되는 등의 문제가 전혀 발생되지 않게 되는 것이다.

실험 결과, 본 발명에 따른 흡반(20)이 채용된 진공 흡착구(1)를 이용하여 피 흡착면의 평탄 정도에 따라 흡착 유지기간을 테스트한 결과, 피 흡착면(W)이 유리면과 같이 매끄러운 면(W1)인 경우에는 최소 120일 이상 견고하게 유지되었고, 또 요철면(W2) 상태의 피 흡착면인 경우에도 최소 90일 이상 견고하게 유지되는 것으로 나타났다.

반대로, 종래 폴리염화비닐(PVC),이나 실리콘 소재 등으로 이루어진 흡반의 경우에는 본 발명에 따른 흡반과 동일한 조건하에서 실험한 결과 매끄러운 면의 경우 최대 60일을 넘지 못하였고, 요철면의 경우에는 최대 30일을 넘기지 못하고 떨어지는 것으로 나타났다. 더욱이 종래 흡반의 경우 온도 변화에 민감한 점을 감안하면, 아마도 상기한 측정일 보다 현저하게 낮은 유지 기간이 나올 수밖에 없음은 분명하다 할 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 흡반(20)을 이용한 진공 흡착구(1)는 종래 제시되고 있는 흡반의 경우와 비교하면 흡착층(26)을 경도가 낮은 엘라스토머를 이용하여 사출성형함에 따른 흡착성 및 밀착성의 향상이 현저하게 상승 됨을 쉽게 알 수 있다고 하겠다.

그리고, 본 발명의 경우, 흡착 조작용 판재(22)를 제외한 피복층(24) 및 흡착층(26)이 적어도 90℃~-40℃ 범위 내에서는 온도 변화에 영향을 받지 않는 엘라스토머 소재로 사출 성형되었기 때문에 계절에 따른 온도 변화에도 전혀 지장을 받지 않으면 범용적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 특히 이 부분은 종래 피복소재가 경도가 높고 온도에 민감한 폴리염화비닐(PVC) 소재로 피복된 흡반과 비교할 때 피 흡착면의 평탄 정도 및 온도 변화에 따라 사용이 제한되는 것과 현저하게 비교된다고 할 것이다.

한편, 본 발명에 따르면, 흡착층(26)으로는 피 흡착면(W)에 대한 흡반(20)의 분리시에는 이에 형성된 분리편(26a)을 잡고 상측으로 들어 올려주는 것에 의해 흡착층(26)과 피 흡착면(W) 사이로 공기가 유입됨에 따라 상기한 흡착층과 피 흡착면은 진공이 해제되고 동시에 흡착층은 진공 흡착력을 상실하게 된다. 그러므로 흡반의 제거나 이동 흡착이 간편 용이하게 이루어진다.

이상과 같이 본 발명의 진공 흡착구(1)에 따르면, 피 흡착면(W)에 설치된 진공 흡착구는 엘라스토머로 구성된 흡반(20)의 흡착층(26)에 의해 더욱 견고한 밀착성의 유지가 가능하게 되고, 또 피 흡착면의 편탄 정도나 온도 변화 등에 따른 영향을 전혀 받지 않고 반 영구적으로 사용 가능하게 된다.

본 발명에 따른 진공 흡착구(1)은 경도가 낮은 엘라스토머를 이용한 흡착층(26)이 일체로 구비되어 있기 때문에 가정이나, 사무실, 학교, 산업현장 등 어디서나 누구나가 쉽게 사용할 수 있고, 또 피 흡착면(W)의 평탄 정도나 계절의 온도 변화에 전혀 관계없이 범용적으로 사용할 수 있는 것이다.

W: 피 흡착면 1: 진공 흡착구
10: 지지 캡 12:관통공
14: 가이드 홈 20: 흡반
22: 흡착 조작용 판재 22a: 상면
22b: 둘레 측면 22c: 하면
24: 피복층 26: 흡착층
26a: 분리편 30: 클립
40: 누름 캡 42: 연결 지지관
44: 가이드 돌기 50: 코일 스프링

Claims

피 흡착면(W)에 대해 진공 흡착되는 진공 흡착구(1)를 구성함에 있어서,
상기 진공 흡착구(1)는, 경질의 합성수지재로 성형되고, 중앙에 관통공(12)이 형성되며 일 방으로 개방된 형상을 가지는 지지 캡(10)과, 상기 지지캡의 내부에 위치되고, 돌출봉(21)이 상기 관통공(12)에 관통 노출되게 설치되어 지며, 피 흡착면(W)에 흡착되도록 탄성 변형되는 흡반(20)과, 상기 지지 캡의 외측으로 조립되는 클립(30)과, 상기 지지 캡의 외측으로 관통 노출된 흡반(20)의 돌출봉(21)에 대하여 연결 지지관(42)이 누름 조작 가능하게 상호 걸림 결합되는 누름 캡(40) 및 상기 클립과 누름 캡 사이에 탄성 개재되는 코일스프링(50)으로 구성되고,
상기 지지 캡(10)의 관통공(12) 외주연으로는 가이드 홈(14)이 대응되게 절제 형성되고, 상기 누름 캡(40)의 연결 지지관(42)으로는 상기 누름 캡의 가압 조작시에는 상기 가이드 홈(14)에 승강 안내되고, 또 상기 누름 캡이 가압된 상태에서 피 흡착면(W)과의 사이 공간에 존재하는 공기를 소정시간 동안 배출시키기 위해 일방 향으로 회전 조작하면 상기 가이드 홈(14)을 벗어나 지지 캡(40)의 하면에 상호 걸림 조작되는 가이드 돌기(44)가 길이 방향으로 일정 구간 돌출 형성되며,
상기 흡반(20)은 폴리프로필렌 소재로 사출 성형되는 흡착 조작용 판재(22)와, 상기 흡착 조작용 판재의 상면(22a) 및 가장 자리 둘레 측면(22b)으로 사출 성형되는 엘라스토머의 피복층(24)과, 상기 흡착 조작용 판재의 하면(22c)을 포함하여 상기 피복층(24)의 가장자리 둘레 측 부와 일부 중첩되게 소정 두께로 사출 성형됨과 동시에 피 흡착면(W)에 상호 밀착되도록 상기 피복층의 경도보다 낮은 경도를 갖는 엘라스토머의 흡착층(26)을 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 진공 흡착구.
제1항에 있어서,
상기 흡반(20)을 구성하는 피복층은 쇼와 경도 ‘A’가 60~70이고, 흡착층은 쇼와 경도 ‘A’가 10~15 가 되도록 구성됨을 특징으로 하는 진공 흡착구.
제1항에 있어서, 상기 엘라스토머의 흡착층은 1.5~2㎜ 두께(t)를 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 진공 흡착구.
제1항에 있어서,
상기 흡착층으로는 피 흡착면으로부터 흡반을 분리하기 위한 분리편(26a)이 동일한 소재로 일체로 형성됨을 특징으로 하는 진공 흡착구.