KR101727476B1 - 방수 기능을 갖는 에어 척 - Google Patents

Abstract

죠의 회전 방지와 함께 최소한의 실링수단을 구비하도록 실린더를 구비하는 본체; 상기 본체의 일면에 형성된 장착공 상에 제1 실링부와 함께 장착 고정되며 소정 각도로 정역회전을 동기화시키기 위한 회전체가 마련되는 장착부재; 상기 회전체와 연결되어 실린더 내에서 대향되는 방향으로 슬라이딩되는 각각의 피스톤; 상기 각 피스톤에 그 피스톤 보다 작은 면적으로 형성되어 편심되게 장착되는 각각의 죠; 및 상기 실린더가 형성된 본체의 양측에 각 제2 실링부와 함께 장착되는 각각의 가이드블록;을 포함하는 방수 기능을 갖는 에어 척을 제공한다.
그에 따라 죠의 회전 방지로 인한 강한 척킹력을 가지는 효과와 함께 분진이 많이 발생하는 작업환경이나 유체와 접촉되는 작업환경에서도 오랜 시간 이상 없이 필요로 하는 척킹작업이 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

Description

방수 기능을 갖는 에어 척{Air chuck with a waterproof}

본 발명은 방수 기능을 갖는 에어 척에 관한 것으로, 더 상세하게는 죠가 척킹을 위해 슬라이딩시나 척킹 시 죠가 회전되는 것을 원천적으로 방지함과 아울러 최소한의 실링수단을 포함하여 높은 기밀성을 가질 수 있도록 한 방수 기능을 갖는 에어 척에 관한 것이다.

일반적으로 각종 생산라인이나 조립라인 등과 같은 자동화 설비에는 정밀한 가공과 피가공물의 유동을 방지하기 위하여 척(chuck)을 널이 사용하고 있으며, 피가공물의 가공이나 재질에 따라 또는 각 설비의 성능과 특성에 따라 수동식 또는 자동식의 척을 사용한다.

수동식 척은 작업자가 가공특성에 맞게 척킹 상태를 임의로 조절할 수 있는 장점을 가지나, 이는 수작업에 의존해야 하는 번거롭고 불편한 단점은 물론 수작업에 따른 정확한 척킹 작업을 도모하기에 어려운 단점을 가짐에 따라 특별한 경우가 아닌 경우에는 적용하지 않는다.

자동식 척은 기구적인 특성을 가지면서 구동수단에 의해 척킹 동작하는 것과, 전자석 방식의 솔레노이드를 이용한 척 및 유압이나 공기압을 이용하여 피가공물을 척킹하는 것으로 분류된다.

본원에서는 자동식 척 중 공기압을 이용한 에어 척에 대하여 설명하기로 한다.

에어 척은 케이싱의 내부에 실린더와 피스톤 및 플런저를 구비하고, 상기 플런저에 의해 가동되는 복수의 죠가 마련되어 피가공물을 척킹하도록 구성된다.

이러한 에어 척에는 죠를 가동시키는 방식에 따라 플러저에 형성된 경사면에 의해 가동되는 웨지 타입(wedge type)과, 플런저에 의해 회동되는 링크 레버 타입(link lever type) 등으로 구분된다.

상기한 웨지 타입의 에어 척과 관련된 선행기술에는 대한민국 등록실용신안 제20-0153136호 및 제20-0428463호와 등록특허 제10-0563613호 등에 게시된 바 있다.

또한, 링크 레버 타입의 에어 척과 관련된 선행기술에는 대한민국 등록특허 제10-0255294호 및 대한민국 등록특허 제10-0616447호 등에 게시된 바 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0153136호 대한민국 등록실용신안 제20-0428463호 대한민국 등록특허 제10-0563613호 대한민국 등록특허 제10-0255294호 대한민국 등록특허 제10-0616447호

그러나 상기한 웨지 타입이나 링크 레버 타입 등과 같은 선행기술의 밀폐구조가 아닌 일반 에어 척에 있어서는 분진 등이 많이 발생하는 작업환경이나 혹은 오일이나 물 등과 같은 유체와 많이 접촉되는 작업환경에서는 분진이나 유체 등이 에어 척의 내부로 유입되거나 또는 작동되는 부분 사이로 끼어 척킹 작업이 제대로 이루어지지 않는 단점을 가진다.

이에, 상기한 단점들을 해결하고자 개발된 선행기술의 밀폐구조 에어척들은 외부로 돌출되는 슬라이딩 죠의 기밀성과 유동성 방지를 위해 원형이 아닌 사각구조를 채택하거나 또는 원형의 돌출 죠에 내부에 유동성 방지기능을 갖는 보조기구를 결합하는 형태의 밀폐구조 에어 척이 사용되고 있다.

그러나 상기한 제품들은 사각형태의 죠의 특성상 기밀성을 가질 수 있도록 하기에는 상당히 난해한 단점이 있으며, 결합구조 형태 또한 구조의 복잡성 때문에 기밀성에 단점을 갖는다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 주된 목적은 죠가 척킹을 위해 슬라이딩시나 척킹 시 죠가 회전되는 것을 원천적으로 방지함과 아울러 최소한의 실링수단을 포함하여 높은 기밀성을 가질 수 있도록 한 방수 기능을 갖는 에어 척을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 접촉 부분의 기밀성을 더욱더 높일 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 내부에 일면으로부터 타면으로 관통되게 형성되어 공기가 주입 또는 배기되는 실린더를 구비하는 본체; 상기 본체의 일면에 상기 실린더와 연결되게 형성된 장착공 상에 제1 실링부와 함께 장착 고정되며 소정 각도로 정역회전을 동기화하기 위한 회전체가 마련되는 장착부재; 상기 회전체와 연결되어 실린더 내에서 대향(對向)되는 방향으로 슬라이딩되는 각각의 피스톤; 상기 각 피스톤에 회전방지를 위해 상기 피스톤 보다 작은 면적으로 형성되어 편심되게 장착되는 각각의 죠; 및 상기 실린더가 형성된 본체의 양측에 각 제2 실링부와 함께 각 죠가 슬라이딩 가능하게 삽입 지지되도록 장착되는 각각의 가이드블록;을 포함한다.

상기 장착부재는 장착공 상에 체결 고정되는 고정체, 상기 고정체 상에 회동 가능하게 결합되는 회전체를 포함한다.

상기 각 피스톤의 슬라이딩은 상기 회전체의 서로 대향되는 위치에 형성되는 삽입홈, 상기 삽입홈에 대응되는 위치의 상기 각 피스톤에 구비되어 삽입되는 각 삽입돌기에 의해 슬라이딩된다.

상기 각 피스톤은 죠가 장착되는 각 장착블록, 상기 각 장착블록의 일측면 서로 대향되는 위치에 상기 각 삽입돌기가 형성되어 서로 교차되도록 형성되는 각각의 연결블록이 일체로 형성되는 것을 포함한다.

상기 각 장착블록의 외주면에는 실린더와 기밀을 위해 접촉되는 적어도 하나 이상의 기밀 실링부를 더 포함한다.

상기 각 가이드블록의 각 죠가 삽입되는 내주면에는 기밀을 위해 상기 각 죠와 접촉되는 적어도 하나 이상의 밀폐 실링부를 더 포함한다.

상기 죠의 피스톤과 장착되는 반대면에는 척킹을 위한 척킹 도구를 장착하기 위한 적어도 하나 이상의 장착홀을 구비한다.

본 발명은 죠가 척킹을 위해 슬라이딩시나 척킹 시 죠가 회전되는 것을 원천적으로 방지함과 아울러 최소한의 실링수단을 포함하여 높은 기밀성을 가질 수 있도록 함으로써, 죠의 회전 방지로 인한 강한 척킹력을 가지는 효과와 함께 분진이 많이 발생하는 작업환경이나 오일이나 물 등과 같은 유체와 접촉되는 작업환경에서도 오랜 시간 이상 없이 필요로 하는 척킹작업이 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

또한, 각 접촉 부분의 기밀성을 더욱더 높일 수 있도록 함으로써, 더욱더 높은 기밀성을 가져 수중에서도 사용 가능한 조건을 가짐은 물론 안정적으로 척킹이 이루어질 수 있는 효과도 갖는다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 2는 도 1에 따른 결합된 상태의 종단면도,
도 3은 도 2에 따른 횡단면도,
도 4는 본 발명의 작용상태를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 결합된 상태의 종단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 횡단면도이며, 도 4는 본 발명의 작용상태를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면도이다.

도시된 바와 같이

죠가 척킹을 위해 슬라이딩시나 척킹 시 높은 척킹력을 가질 수 있도록 함과 아울러 분진 등이 많이 발생하는 작업환경이나 혹은 오일이나 물 등과 같은 유체와 많이 접촉되는 작업환경에서는 사용되는 방수 기능을 갖는 에어 척(1)을 개시한다.

본 발명은 죠가 척킹을 위해 슬라이딩시나 척킹 시 죠가 회전되는 것을 원천적으로 방지함과 아울러 최소한의 실링수단을 포함하여 높은 기밀성을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 방수 기능을 갖는 에어 척(1)은 내부에 일면으로부터 타면으로 관통되게 형성되어 공지된 방식에 의해 공기가 주입 또는 배기되는 도시하지 않은 주입구와 배기구가 형성된 실린더(12)를 구비하는 원형 또는 사각이나 직사각 등과 같은 다각형 형태의 본체(10)와; 상기 본체(10)의 일면에 상기 실린더(12)와 연결되게 형성된 장착공(15) 상에 통상의 오링 등과 같은 기밀부재가 결합되어 기밀성을 갖도록 형성되는 제1 실링부(21)와 함께 장착 고정되며 소정 각도로 정역회전을 동기화하기 위한, 즉 후술하는 피스톤이 동일하게 슬라이딩시키기 위한 회전체(22)가 마련되는 장착부재(20)를 포함한다.

상기 회전체(22)와 연결되어 실린더(12) 내에서 대향(對向)되는 방향으로 슬라이딩되는 각각의 피스톤(30); 상기 각 피스톤(30)에 회전방지를 위해 상기 피스톤(30) 보다 작은 면적으로 형성되어 편심되게 통상의 볼팅 등에 의해 장착되는 각각의 죠(40); 및 상기 실린더(12)가 형성된 본체(10)의 양측에 각 제2 실링부(52)와 함께 각 죠(40)가 슬라이딩 가능하게 삽입 지지되도록 통상의 볼팅 등에 의해 장착되는 각각의 가이드블록(50);을 포함한다. 상기 죠는 원통형 형태로, 상기 피스톤은 상기 죠의 면적 보다 큰 면적의 장방형 형태로 형성되어 상기 죠가 피스톤으로 편심되게 장착되어 슬라이딩시 안정적으로 슬라이딩 됨과 동시에 죠의 회전됨을 방지함과 아울러 높은 척킹력을 가질 수 있도록 한다. 또, 상기 각 가이드블록에는 피스톤의 주입구와 배기구와 공지된 방식에 의해 연결되는 각각의 연결로(54)(56)가 마련된다.

상기 죠를 원통형 형성하고, 실린더 또한 장방형의 원통형 형태로 형성함으로써, 기밀을 위한 수단을 적용하기 더욱더 용이하다.

상기에서, 장착부재에 구비된 회전체는 대향되는 방향으로 슬라이딩되는 각 피스톤이 정위치에 위치할 수 있도록 기준점이 되는 위치에 위치하며, 그로 인해 각 피스톤이 정확하게 슬라이딩 되도록 동기화하는 역할을 수행한다.

이로써, 본 발명은 척킹을 위해 슬라이딩 되거나 척킹하는 죠가 그 죠의 면적 보다 넓은 면적을 가지는 피스톤에 편심되게 장착되어 지지됨에 따라 죠가 슬라이딩 되거나 척킹 시 회전됨을 원천적으로 방지함과 아울러 높은 척킹력도 가진다.

또한, 본체와 장착부재 및 상기 본체의 양측에 장착되는 가이드블록이 접하는 부분에 각각의 제1 실링부와 제2 실링부에 의하여 본체의 내부 실린더 내로 방진은 물론 방수까지 이루어질 수 있는 조건을 구비함으로써, 구조 자체 또한 간단한 구조를 가짐은 물론 서로 장착되어 접하는 부분에 마련되는 각 실링부에 의하여 높은 기밀성을 가진다.

그에 따라 분진 등이 많이 발생하는 작업환경 또는 오일이나 물 등과 같은 유체와 접촉되는 작업환경에서도 분진이나 유체 등이 유입되지 않아 원활한 척킹 작업이 이루어질 수 있는 조건을 가진다.

장착부재(20)는 장착공(15) 상에 통상의 나사결합방식 또는 링 결합방식 등에 의해 체결 고정되는 고정체(24)와, 상기 고정체(24) 상에 회동 가능하게 결합되는 회전체(22)를 포함한다. 즉, 상기 회전체(22)의 밑면에는 핀홀(22a)이 형성되어 상기 고정체(24)에 구비된 지지축(24a) 상에 삽입되어 지지됨에 따라 외부로부터 어떠한 작은 외력이 가해지게 되면 그 가해지는 방향으로 원활하게 회동될 수 있다. 이때, 상기 지지축과 핀홀 사이에는 원활한 회전을 위하여 베어링 또는 면마찰 베어링 또는 윤활제가 마련되는 것이 바람직하다.

아울러, 장착부재에 구비된 회전체는 대향되는 방향으로 슬라이딩되는 각 피스톤이 정위치에 위치할 수 있도록 기준점이 되는 위치에 위치하며, 그로 인해 각 피스톤이 정확하게 슬라이딩 되도록 동기화하는 역할을 수행함으로써, 죠에 의한 척킹력이 안정적이면서 정확하게 이루어질 수 있다.

각 피스톤(30)의 슬라이딩은 상기 회전체(22)의 서로 대향되는 위치에 형성되는 삽입홈(26)과, 상기 삽입홈(26)에 대응되는 위치의 상기 각 피스톤(30)에 구비되어 삽입되는 각 삽입돌기(32)에 의해 슬라이딩된다. 이때, 상기 각 피스톤(30)은 죠(40)가 장착되는 각 장착블록(34)과, 상기 각 장착블록(34)의 일측면 서로 대향되는 위치에 상기 각 삽입돌기(32)가 형성되어 서로 교차되도록 형성되는 각각의 연결블록(36)이 일체로 형성되는 것을 포함한다. 상기 장착블록(34)은 도시된 바와 같이 실린더와 대응되는 장방형의 원형 형태로 형성되어 슬라이딩시 안정적이면서 유동성 없이 슬라이딩이 이루어질 수 있다. 그로 인해 상기 장착블록에 장착되는 죠의 회전을 원천적으로 방지함과 아울러 강한 척킹력도 가진다.

또한, 상기 연결블록(36)은 장착블록(36)의 1/2의 크기를 갖도록 단면이 반원형 형태로 수직면이 서로 맞닿는 위치에 형성됨으로써, 공간활용도를 극대화할 수 있다. 그로 인해 피스톤을 대향되는 방향으로 슬라이딩시키는 구조가 최소한의 공간에서 원활하게 이루어질 수 있는 조건을 가진다. 그에 따라 에어 척의 전체적인 부피 또한 최소화할 수 있어, 협소한 설치공간에도 원활하게 사용할 수 있는 장점을 가진다.

그로 인해 회전체의 삽입홈으로 피스톤이 연결블록에 형성된 삽입홀기가 삽입된 상태에서 실린더 내로 공기기 유입되고 배기되는 압력에 의해 피스톤이 대향되는 방향으로 슬라이딩이 원활하게 이루어지게 된다.

한편, 상기 각 장착블록(34)의 외주면에는 실린더(12)와 기밀을 위해 접촉되는 적어도 하나 이상의 공지된 오링 등이 외주면에 결합되는 기밀 실링부(34a)를 더 포함하며, 상기 각 가이드블록(50)의 각 죠(40)가 삽입되는 내주면에는 기밀을 위해 상기 각 죠(40)와 접촉되는 적어도 하나 이상의 공지된 오링 등이 결합되는 밀폐 실링부(58)를 더 포함한다.

그에 따라 슬라이딩되어 접촉되는 부분이 2차적으로 기밀이 이루어질 수 있도록 함으로써, 더욱더 높은 기밀성을 가질 수 있는 조건과 함께 슬라이딩 또한 안정적으로 이루어질 수 있는 조건도 가진다.

그리고 상기 죠(40)의 피스톤(30)과 장착되는 반대면에는 척킹을 위한 공지된 척킹 도구(도시하지 않음)를 장착하기 위한 적어도 하나 이상의 장착홀(42)을 구비한다. 즉, 상기 죠에는 작업조건에 따라 척킹을 위해 다양한 종류의 척킹 도구를 탈착 가능하게 장착홀을 구비함에 따라 척킹 대상에 따라 필요로 하는 척킹 도구를 장착하여 사용할 수 있어, 사용의 편리성을 증대시킴은 물론 호환성도 높은 조건을 가질 수 있다.

1 : 에어 척
10 : 본체 12 : 실린더
20 : 장착부재 21 : 제1 실링부
22 : 회전체 22a : 핀홀
24 : 고정체 24a : 지지축
26 : 삽입홈 30 : 피스톤
32 : 삽입돌기 34 : 장착블록
34a : 기밀 실링부 36 : 연결블록
40 : 죠 42 : 장착홀
50 : 가이드블록 52 : 제2 실링부
54, 56 : 연결로 58 : 밀폐 실링부

Claims (7)

1. 내부에 일면으로부터 타면으로 관통되게 형성되어 공기가 주입 또는 배기되는 실린더를 구비하는 본체;
   상기 본체의 일면에 상기 실린더와 연결되게 형성된 장착공 상에 제1 실링부와 함께 장착 고정되며 소정 각도로 정역회전을 동기화하기 위한 회전체가 마련되는 장착부재;
   상기 회전체와 연결되어 실린더 내에서 대향되는 방향으로 슬라이딩되는 각각의 피스톤;
   상기 각 피스톤에 회전방지를 위해 상기 피스톤 보다 작은 면적으로 형성되어 편심되게 장착되는 각각의 죠; 및
   상기 실린더가 형성된 본체의 양측에 각 제2 실링부와 함께 각 죠가 슬라이딩 가능하게 삽입 지지되도록 장착되는 각각의 가이드블록;을 포함하되,
   상기 각 피스톤의 슬라이딩은 상기 회전체의 서로 대향되는 위치에 형성되는 삽입홈, 상기 삽입홈에 대응되는 위치의 상기 각 피스톤에 구비되어 삽입되는 각 삽입돌기에 의해 슬라이딩되게 마련되며,
   상기 죠의 피스톤과 장착되는 반대면에는 척킹을 위한 척킹 도구를 장착하기 위한 적어도 하나 이상의 장착홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 에어 척.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장착부재는 장착공 상에 체결 고정되는 고정체, 상기 고정체 상에 회동 가능하게 결합되는 회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 에어 척.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 각 피스톤은 죠가 장착되는 각 장착블록, 상기 각 장착블록의 일측면 서로 대향되는 위치에 상기 각 삽입돌기가 형성되어 서로 교차되도록 형성되는 각각의 연결블록이 일체로 형성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 에어 척.
5. 제4항에 있어서,
   상기 각 장착블록의 외주면에는 실린더와 기밀을 위해 접촉되는 적어도 하나 이상의 기밀 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 에어 척.
6. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 각 가이드블록의 각 죠가 삽입되는 내주면에는 기밀을 위해 상기 각 죠와 접촉되는 적어도 하나 이상의 밀폐 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 에어 척.
   
7. 삭제

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