KR101824022B1 - 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법에 관한 것으로, 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성한 베이스플레이트(10)와; 권취장치의 구동모터에 의해 정, 역회전하는 캠샤프트(20)와; 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 착탈 가능케 결합하는 회전캠(30)과; 환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)과 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 죠와; 상기 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재와; 상기 죠의 이탈을 방지하는 커버플레이트(60)를 포함하여 구성함으로써 구성품의 수와 기계적 구조를 대폭 간소화하여 작동성과 내구성은 향상시키고, 제조원가는 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법{Mechanical chuck for fixing paper tube and its manufacturing method}
본 발명은 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동모터의 캠샤프트에 결합된 회전캠에 의해 죠가 외향으로 슬라이딩하여 지관을 클램핑하는 기계적 구조를 보다 간소화하여 작동성과 내구성은 향상시키고, 제조원가는 절감할 수 있게 한 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 필름이나 섬유원단, 지류원단, 비닐지 등 두께가 얇고 유연한 제품의 운반, 취급의 편의성 및 후가공과 상품화의 용이성을 위해서는 제품을 종이로 된 파이프인 지관에 일정 길이만큼 롤 형태로 권취하게 된다.
이때, 제품의 권취 및 제품이 권취된 지관의 배출이 용이하도록 권취부에 지관을 고정하는 척(chuck)을 대칭으로 설치한 권취장치가 주로 사용된다.
한편, 종래의 권취장치에 사용되는 지관 고정용 척은 실린더 등과 같은 왕복수단을 구비하여 지관의 내측으로 삽입되는 죠(jaw)가 방사상으로 이동 가능케 함으로써, 척의 직경을 확대 축소 가능케 하여 지관을 고정하거나, 분리할 수 있도록 구성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 지관 고정용 척은 그 구조가 복잡하여 제조가 번거로울 뿐만 아니라 사용 중에 복잡한 구조로 인한 고장 발생이 빈번한 단점이 있다.
또한, 척을 이용해 지관의 단부를 고정한 상태에서 척에 회전력을 부여하여 지관을 회전시키면서 지관에 피권취물을 권취하는 과정에서 피권취물의 권취량에 따라 중량이 증가하면, 척과 지관 간의 고정력 부족으로 인해 미끄러짐이 발생하여 지관의 회전이 원활하지 않게 되고, 그로 인해 피권취물이 지관에 정상적으로 권취되지 않아 피권취물이 권취 중 접히거나, 늘어나면서 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
이상과 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 구조를 보다 간소화하면서 지관에 대한 고정력을 향상시키고자 한 지관 고정용 메카니칼 척에 관한 기술은 기존에도 다양하게 제안된 바 있는데, 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.
등록특허 제10-1032330호에는, 기계장치에 설치된 구동모터와 축 연결된 상태에서 일정한 회전력이 인가되면 근접된 다른 부재에 상당한 파워의 타격이 가해질 수 있게, 일측은 동력 연결부가 구비되고, 다른 일측은 6개의 타격각과 6개의 미끄럼면을 가진 육각형 회전캠을 구성시킨 것과; 상기 육각형 회전캠의 3방향 외측에는 상기 육각형 회전캠의 회전 운동시 상기 6각형의 특성에 따라 발휘되는 타격력에 의해 각 3방향으로 밀려나면서 파이프의 내경을 강하게 클램핑할 수 있는 3개의 유동죠를 각각 3등분 분리설치한 것과; 상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 각각의 유동죠 내측에는 상기 육각형 회전캠에 형성된 1개의 타격각 및 2개의 미끄럼면과 접하는 죠측 접촉면이 형성되고, 상기 죠측 접촉면 각각에는 단면상으로 볼 때 일부는 삽입되고 다른 일부는 돌출된 2개의 미끄럼롤러핀을 각각 구성시킨 것과; 상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 3개의 유동죠들 각각의 양측면에는 3개 방향으로 각각 벌어진 다음 작업 종료시 자동으로 원위치 복귀될 수 있는 탄성 조임력 부여를 위한 스프링 안착홈과 링형 스프링을 삽설시킨 구성에 있어서, 상기 유동조의 각 외측에는 파이프 내경을 가압 밀착될 때, 회전되는 과정에서 슬립을 방지하면서 완충적 가압력이 인가될 수 있도록 우레탄 소재 등으로 된 탄력외피를 추가로 더 형성시키거나, 또는 상기 유동조의 외측 표면에 슬립방지수단을 형성시켜서 된 것을 특징으로 한 파이프 고정용 메카니칼 척이 개시되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래기술의 파이프 고정용 메카니칼 척은, 구성부품의 수가 많고, 구성이 복잡하여 각 부품의 생산, 가공 조립에 따른 제조원가가 높고, 생산성이 낮은 단점이 있다.
또한, 구성부품의 수가 많아 무게가 무겁기 때문에 구동모터의 동력을 이용하여 회전시킬 때, 구동모터에 회전부하가 많이 걸리면서 구동모터의 수명 단축을 초래하는 단점이 있다.
또한, 미끄럼롤러핀을 사용하여 회전캠의 회전력을 유동조에 전달함으로써 미끄럼롤러핀에 많은 부하가 작용하면서 미끄럼롤러핀의 내수 수명이 짧아 미끄럼롤러핀의 교체가 빈번함으로써 유지, 보수에 따른 권취장치의 가동 정지로 인해 생산성 저하를 초래할 뿐만 아니라, 미끄럼롤러핀의 교체를 위해 메카니칼척에 회전력을 부여하는 권취장치의 캠샤프트와 상기 캠샤프트의 회전력을 유동죠에 전달하기 위하여 캠샤프트와 결합하는 회전캠의 분해 조립이 용이하지 않기 때문에 유지 보수 작업에 소요되는 시간 지연이 불가피한 단점이 있다.
아울러, 상기 유동죠가 슬라이딩에 의해 외향으로 벌어지면서 확대되는 외경을 통해 파이프를 클램핑한 상태에서 구동모터의 동력을 이용해 파이프를 회전시킬 때, 죠의 슬립 방지를 위해서 유동죠의 외측 표면에 우레탄 소재 등으로 된 슬립방지수단을 구비하고는 있으나, 유동죠가 3등분으로 구성되어 있기 때문에 유동죠가 외향으로 슬라이딩되면서 유동죠의 외측 표면에 형성된 슬립방지수단이 파이프의 내주면에 밀착하더라도 파이프의 단면상 세 지점에만 상기 슬립방지수단이 부분적으로 접촉하면서 고정력을 발생하기 때문에 충분한 고정력을 기대하기 어려운 단점도 있다.
등록특허 제10-1032330호 등록특허 제10-0897944호 등록특허 제10-0819163호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 구동모터의 캠샤프트에 결합된 회전캠에 의해 죠가 외향으로 슬라이딩하여 지관을 클램핑하는 기계적 구조를 보다 간소화함으로써 구성부품의 수를 줄여 작동성과 내구성은 향상시키고, 제조원가는 절감할 수 있게 한 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척은, 중심부에 중공부(101)를 형성하고, 후면에는 베어링(103)을 설치하고, 전면에는 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성한 베이스플레이트(10)와; 피권취물을 지관에 권취하는 권취장치의 구동모터와 연결되어 정, 역회전 가능하도록 상기 베어링(103)에 회전 가능케 지지하는 캠샤프트(20)와; 외측에 6개의 지지면(301)을 등각 방사형으로 형성하고, 각 지지면(301) 사이에는 가압부(302)를 형성하여 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 착탈 가능케 결합하는 회전캠(30)과; 환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)는 후면에 상기 가이드홈(102)을 따라서 슬라이딩 가능케 하는 가이드돌부(401)를 형성하고, 전면에는 상기 가이드돌부(401)와 동일한 방향으로 걸림돌부(402)를 형성함과 동시에 상기 6개의 분할체(40)가 환상을 이루는 걸림턱부(403)를 전면에 형성하며, 각 분할체(40)의 외주면에는 마찰부재(404)를 형성하고, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)의 6개의 지지면(301)에 각각 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)의 일측에서 타측으로 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 죠와; 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 구성된 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재와; 상기 죠를 구성하는 각 분할체(40)의 슬라이딩 가동 범위를 한정하기 위하여 상기 걸림돌부(402)에 대응하는 걸림홈부(601)를 내면에 방사형으로 형성하여, 상기 캠샤프트(20)에 형성된 결합공(201)과, 상기 회전캠(30)의 전면에 형성된 체결공(303)에 각각 결합볼트(602)와 체결나사(603)로 결합하는 커버플레이트(60)를 포함하여 구성한다.
상기 베이스플레이트(10)는, 후면에 지지벽(105)을 형성하고, 상기 지지벽(105) 내측에는 환상의 설치홈(106)을 형성하여, 상기 설치홈(106)에 지관의 가장자리와 밀착하는 환상의 완충부재(107)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 캠샤프트(20)는, 선단부에 테이퍼부(202)를 형성하고, 상기 회전캠(30)의 중심부에는 상기 테이퍼부(202)에 대응하는 테이퍼홀(304)을 형성하여 캠샤프트(20)와 회전캠(30)을 키 결합하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전캠(30)의 지지면(301)은, 상기 분할체(40)의 편심만곡면(405)의 볼록한 곡률에 대응하는 오목한 곡률로 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 죠의 각 분할체(40)는 일측에는 길이가 짧은 단측면(407)을 형성하고, 타측에는 길이가 긴 장측면(408)을 형성하며; 상기 단측면(407)과 장측면(408)의 하단부를 연결하여 죠의 중심 방향으로 볼록하게 돌출된 편심만곡면(405)은 일측이 죠의 중심과 멀고, 타측은 죠의 중심과 가까운 편심 형태로 형성하여; 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)은 상기 단측면(407)과 가까운 부분부터 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 죠 외주면 직경의 확대 축소가 가능케 하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전캠(30)의 가압부(302)와, 상기 죠를 구성하는 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에는 상호 접촉에 의한 마모를 방지하는 내마모성코팅층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 내마모성코팅층은, 50 내지 100㎛ 입자 크기의 이산화규소 분말과, 30 내지 50㎛ 입자 크기의 티타늄 분말을 3:1 중량비로 혼합하여 혼합분말을 형성하고; 5 내지 30 kgf/cm의 압력으로 압축된 질소가스를 가열수단을 이용해 500 내지 700 ℃의 온도로 가열하여; 상기 혼합분말과 질소가스를 초음속분사노즐을 이용해 800 내지 1200m/s의 분사속도로 회전캠(30)의 가압부(302)와, 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 분사하여 금속 세라믹 복합체로 된 0.01 내지 0.05㎜ 두께의 코팅층으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성부재는, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 전면에 형성된 걸림턱부(403)에 환상으로 된 링형스프링(50a)을 설치하여, 상기 링형스프링(50a)의 탄성압력이 6개의 분할체(40)에 동시에 작용하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성부재는, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 외주면에 제1설치홈(406)을 형성하고, 상기 커버플레이트(60)의 내측면에 방사형으로 형성된 걸림홈부(601) 내측면에 각각 제2설치홈(606)을 형성하며, 상기 제1설치홈(406)과 제2설치홈(606) 간에 코일스프링(50b)을 탄설하여, 상기 6개의 분할체(40)에 각각의 코일스프링(50b)의 탄성압력이 개별적으로 작용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 발명의 목적 달성을 위하여 중심부에 중공부(101)를 형성한 베이스플레이트(10) 전면에 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성하고, 후면에는 베어링(103)을 설치하여; 피권취물을 지관에 권취하는 권취장치의 구동모터와 연결되어 정, 역회전하는 캠샤프트(20)를 상기 베어링(103)에 회전 가능케 설치하고; 외측에 6개의 지지면(301)을 등각 방사형으로 형성한 회전캠(30)을 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 키 결합하며; 환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)는 후면에 상기 가이드홈(102)을 따라서 슬라이딩 가능케 하는 가이드돌부(401)를 형성하고, 전면에는 상기 가이드돌부(401)와 동일한 방향으로 걸림돌부(402)를 형성함과 동시에 상기 6개의 분할체(40)가 환상을 이루는 걸림턱부(403)를 전면에 형성하며, 각 분할체(40)의 외주면에는 마찰부재(404)를 형성하고, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)의 6개의 지지면(301)에 각각 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 죠의 각 분할체(40)를 상기 베이스플레이트(10) 전면에 가이드홈(102)에 각각 삽입한 후; 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 구성된 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재를 설치하고; 상기 죠를 구성하는 각 분할체(40)의 슬라이딩 가동 범위를 한정하기 위하여 상기 걸림돌부(402)에 대응하는 걸림홈부(601)를 내면에 방사형으로 형성한 커버플레이트(60)를 상기 회전캠(30)의 전면에 형성된 체결공(303)에 체결나사(603)로 결합하고, 커버플레이트(60)의 중심공(604)을 통해 투입되는 결합볼트(602)를 상기 캠샤프트(20) 전면의 결합공(201)에 결합하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법을 제공한다.
본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법은, 회전캠과 죠의 직접 접촉을 통해 죠 외주면 직경의 확대 축소가 가능케 됨으로써 회전캠과 결합하는 캠샤프트의 정회전 시 죠의 외주면 직경이 확대되어 지관의 클램핑이 이루어지고, 캠샤프트의 역회전 시 죠의 위주면 직경이 축소되어 죠와 지관의 분리가 용이해짐으로써 지관의 클램핑과 언클램핑을 신속하고 간편하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 캠샤프트에 의해 회전하는 회전캠과 죠 간에 별도의 동력전달수단 없이 직접 접촉을 통해 동력 전달이 이루어짐으로써 구성 부품의 수가 대폭 감소하여 메카니칼 척 조립 생산성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 부품 수의 감소에 따른 제조원가 절감 효과가 있다.
또한, 간소화된 구조와 직관적이고 효율적인 작동 구성을 통해 고장률이 현저히 낮고, 부품 마모 및 손상을 최소화할 수 있게 되어 유지 보수에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.
또한, 회전캠에 의해 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 조를 6개의 분할체로 구성하여 각 분할체의 외주면에 마찰력 향상을 위한 마찰부재를 구비함으로써 죠의 외주면 직경의 확대되어 지관의 내주면을 클램핑할 때, 지관 내주면과의 접촉 면적이 확대되어 더욱 견고한 고정력을 발휘하는 효과가 있다.
또한, 구성 부품의 수 감소에 따른 중량 감소와 더불어, 지관에 대한 향상된 고정력은, 지관을 고속으로 회전시키면서 지관에 피권취물을 권취하는 과정에서 지관의 회전속도 향상이 가능케 되어 권취장치를 이용한 피권취물의 권취속도 향상이 가능케 되어 제품의 생산성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 사시도.
도 2는 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 6개의 분할체로 된 죠 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 측면 단면도.
도 5는 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 평면 단면도.
도 6은 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 또 다른 실시 예에 따른 평면 반단면도.
도 7은 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 죠의 외주면 직경이 축소된 상태의 정면 단면 예시도.
도 8은 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 실시 예에 따른 죠의 외주면 직경이 확대된 상태의 정면 단면 예시도.
도 9는 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 또 다른 실시 예에 따른 오목한 지지면을 가진 회전캠과 그에 따른 죠의 외주면 직경이 축소된 상태의 정면 단면 예시도.
도 10은 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척 및 그 제조방법의 또 다른 실시 예에 따른 오목한 지지면을 가진 회전캠과 그에 따른 죠의 외주면 직경이 확대된 상태의 정면 단면 예시도.
본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척은 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성한 베이스플레이트(10)와; 권취장치의 구동모터에 의해 정, 역회전하는 캠샤프트(20)와; 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 착탈 가능케 결합하는 회전캠(30)과; 환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)과 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 죠와; 상기 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재와; 상기 죠의 이탈을 방지하는 커버플레이트(60)를 포함하여 구성함으로써 구성품의 수와 기계적 구조를 대폭 간소화하여 작동성과 내구성은 향상시키고, 제조원가는 절감할 수 있게 되는데, 이러한 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 베이스플레이트(10)는, 회전캠(30)이 소정 각도로 회전 가능케 지지하기 위하여 중심부에는 중공부(101)를 형성하고, 후면에는 베어링(103)을 설치한다. 이때, 베어링(103)의 설치가 용이하도록 후면에는 베어링설치홈을 형성하여 환상의 베어링(103)을 베어링설치홈 내부에 장착하고, 베어링(103) 외측에서 환상의 베어링커버(104)를 상기 베이스플레이트(10) 후면에 착탈 가능케 나사 결합함으로써 베어링(103)의 유지 보수가 가능한 구조를 가진다.
또한, 베이스플레이트(10)의 전면에는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성되는 죠의 방사상 슬라이딩을 가능케 하기 위하여 등각 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성하되, 상기 가이드홈(102)의 수는 상기 분할체(40)와 동일한 수로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 베이스플레이트(10)의 후면에는 지지벽(105)을 형성하고, 그 내측으로 환상의 설치홈(106)을 형성하여, 상기 설치홈(106) 내부에 지관의 가장자리와 밀착하는 환상의 완충부재(107)를 삽입 설치한다.
상기 완충부재(107)는, 우레탄이나 실리콘과 같은 유연성과 탄성을 동시에 가지면서 마찰력이 높은 소재로 형성함으로써, 지관을 클램핑할 때 지관의 가장자리, 즉 지관의 측면이 높은 마찰력을 가지는 완충부재(107)의 측면에 밀착되어 지관의 미끄러짐을 억제함과 동시에 마찰에 의한 지관 단부의 손상을 방지한다.
따라서 상기 완충부재(107)의 외주면 직경은 지관의 외주면 직경보다 크게 형성하는 것이 바람직하며, 완충부재(107)의 두께는 한정하지 않음을 미리 밝혀둔다.
상기 캠샤프트(20)는, 권취장치에 설치되는 구동모터의 구동력을 회전캠(30)에 전달하기 위하여 일측 단부는 구동모터(도시하지 않음)의 구동축과 커플링과 같은 연결수단(도시하지 않음)으로 연결한다.
이때, 구동모터는 정, 역회전이 가능한 구동모터를 사용함으로써 캠샤프트(20)의 정, 역회전이 가능케 된다.
또한, 캠샤프트(20)의 선단부에는 테이퍼부(202)를 형성함으로써 회전캠(30)과의 착탈 시 회전캠(30)에 형성된 테이퍼홀(304)로 캠샤프트(20)의 테이퍼부(202)를 삽입하여 키 결합함으로써 캠샤프트(20)와 회전캠(30)의 착탈이 신속하고 간편하게 이루어질 수 있게 된다.
상기 회전캠(30)은, 상기 캠샤프트(20)의 회전력을 상기 죠로 전달하기 위하여 외측에 6개의 지지면(301)을 등각 방사형으로 형성하고, 각 지지면(301) 사이에는 가압부(302)를 형성하여 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 착탈 가능케 결합한다.
상기 회전캠(30)과 캠샤프트(20)의 착탈 가능한 결합의 신속성과 편의성 향상을 위하여 상기 회전캠(30)에는 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 형성된 테이퍼부(202)에 대응하는 테이퍼홀(304)과 함께, 캠샤프트(20)와 키 결합하기 위한 키홈을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 지지면(301)은 6개의 정등분 분할체(40)로 구성되는 상기 죠의 각 분할체(40)를 각각 지지하기 위하여 각 분할체(40)에 형성되는 편심만곡면(405)에 대응하는 위치에 형성한다.
이때, 상기 지지면(301)은, 상기 분할체(40)의 편심만곡면(405)의 볼록한 곡률에 대응하는 오목한 곡률로 형성함으로써, 분할체(40)의 편심만곡면(405)과 더 넓은 면적으로 긴밀하게 접촉되면서 분할체(40)를 지지하기 때문에 구동모터에 의해 캠샤프트(20)가 구동되지 않는 무동력 상태에서도 분할체(40)의 불필요한 유동을 보다 적극적으로 방지한다.
상기 가압부(302)는 상기 각 지지면(301) 사이에 형성되어 구동모터의 동력을 전달받은 캠샤프트(20)가 회전할 때, 캠샤프트(20)에 의해 전해지는 회전력을 죠의 6개의 분할체(40)로 각각 전달하기 위하여 각각의 가압부(302)가 각 분할체(40)의 편심만곡면(405)에 접촉한다.
이때, 편심만곡면(405)의 형상으로 인해 편심만곡면(405)의 일측에서부터 타측으로 접하여 이동하면서 접촉이 이루어짐으로써 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 분할체(40)의 슬라이딩이 이루어진다.
상기와 같이 가압부(302)와 분할체(40)의 접촉에 의한 분할체(40)의 슬라이딩이 이루어질 때, 가압부(302)와 분할체(40) 접촉부의 마모 방지 및 분할체(40)의 원활한 슬라이딩을 위하여 상기 가압부(302)는 볼록한 곡면 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 죠는, 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 외주면 직경이 확대되면서 지관을 클램핑하는 고정력을 발휘하기 위하여 환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)는 후면에 상기 베이스플레이트(10)의 가이드홈(102)에 결합하여 가이드홈(102)을 따라서 슬라이딩 가능케 하는 가이드돌부(401)를 형성한다.
또한, 상기와 같이 베이스플레이트(10)의 가이드홈(102)을 따라서 슬라이딩하는 과정에서 각 분할체(40)의 방사상으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 각 분할체(40)의 전면에는 상기 가이드돌부(401)와 동일한 방향으로 걸림돌부(402)를 형성하여, 상기 걸림돌부(402)를 상기 캠샤프트(20)와 결합하는 커버플레이트(60) 내면의 걸림홈부(601)에 삽입한다.
따라서 상기 회전캠(30)의 회전 구동에 의한 접촉에 의해 각 분할체(40)가 방사상 방향으로 슬라이딩 되면서 외주면 직경이 확대되어 지관 내주면을 클램핑할 때, 모두 6개로 구성된 분할체(40)가 지관 내주면의 6개 지점을 동시에 클램핑함으로써, 지관과의 접촉 면적이 확대되어 보다 견고한 고정력을 발휘한다.
아울러, 상기 6개의 분할체(40) 내주면에는 상기 회전캠(30)의 6개의 지지면(301)에 각각 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)의 일측에서 타측으로 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어짐으로써 기계적 구조가 대폭 간소화됨으로써 더욱 안정적인 작동성을 보장할 수 있게 된다.
즉, 상기 죠의 각 분할체(40)는 일측에는 길이가 짧은 단측면(407)을 형성하고, 타측에는 길이가 긴 장측면(408)을 형성하며; 상기 단측면(407)과 장측면(408)의 하단부를 연결하여 죠의 중심 방향으로 볼록하게 돌출된 편심만곡면(405)은 일측이 죠의 중심과 멀고, 타측은 죠의 중심과 가까운 편심 형태로 형성하여; 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)은 상기 단측면(407)과 가까운 부분부터 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30)이 회전함에 따라서 회전캠(30)의 가압부(302)가 편심만곡면(405)에 접촉한 상태에서 상기 장측면(408) 쪽으로 이동함에 따라 각 분할체(40)가 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 죠의 외주면 직경이 지관 내부에서 확대되면서 지관 내주면을 클램핑하게 된다.
따라서, 회전캠(30)과 죠 간에 별도의 동력전달수단 없이 회전캠(30)과 죠를 구성하는 각 분할체(40)가 직접 접촉함으로써 보다 안정적이 접촉이 이루어질 뿐만 아니라, 회전캠(30)과 죠의 직접 접촉을 통해 기계적 구조가 대폭 간소화됨으로써 부품 수를 대폭 줄일 수 있게 되어 메카니칼 척의 생산성 향상과 더불어 제조원가 절감에 기여할 수 있게 된다.
한편, 상기 각 분할체(40)의 외주면에는 우레탄과 같이 마찰력이 높은 마찰부재(404)를 접착하여 일체로 형성함으로써 지관을 더욱 안정적으로 클램핑하여 고속 회전이나, 지관의 회전하중 증가에도 분할체(40)와 지관 간의 미끄러짐을 방지하여 지관의 회전을 통한 피권취물의 권취 작업을 보다 안정적으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 각 분할체(40)의 전면에는 조합에 환상을 이루는 걸림턱부(403)를 형성하여, 상기 걸림턱부(403)에 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 환상의 탄성부재를 끼워서 설치함으로써, 지관의 클램핑 후 회전을 통해 지관에 피권취물 권취를 완료한 후, 피권취물이 권취된 지관의 분리를 위하여 구동모터를 역회전시키면, 캠샤프트(20)에 의해 회전캠(30)이 역회전함과 동시에, 상기 탄성부재의 탄성압력에 의해 6개의 분할체(40)로 된 죠의 외주면 직경이 축소되면서 지관에 대한 클램핑력이 해소되어 지관의 분리가 가능케 된다.
아울러, 상기 회전캠(30)의 가압부(302)와, 상기 죠를 구성하는 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에는 상호 접촉에 의한 마모를 방지하는 내마모성코팅층을 형성함으로써 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 상기 회전캠(30)의 가압부(302)와, 상기 죠를 구성하는 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 각각 형성하는 내마모성코팅층은, 50 내지 100㎛ 입자 크기의 이산화규소 분말과, 30 내지 50㎛ 입자 크기의 티타늄 분말을 3:1 중량비로 혼합하여 혼합분말을 형성하고; 5 내지 30 kgf/cm의 압력으로 압축된 질소가스를 가열수단을 이용해 500 내지 700℃의 온도로 가열하여; 상기 혼합분말과 질소가스를 초음속분사노즐을 이용해 800 내지 1200m/s의 분사속도로 회전캠(30)의 가압부(302)와, 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 분사하여 금속 세라믹 복합체로 된 0.01 내지 0.05㎜ 두께로 형성한다.
상기와 같이 구성된 내마모성모팅층을 구성하는 혼합분말 중에서 이산화규소 입자는 회전캠(30)의 가압부(302)와, 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 침투하여 단단히 결합하며, 티타늄분말은 회전캠(30)의 가압부(302)와, 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 침투한 이산화규소 입자 또는 회전캠(30)과 분할체(40)를 구성하는 금속 입자상에 결합되면서 코팅된 티타늄 입자는 이산화규소 입자에 대하여 새로운 결합 영역을 제공함에 따라 내마모성코팅층의 두께를 두껍게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 티타늄 입자의 소성 변형에 의해 내마모성코팅층은 매우 조밀한 미세 구조를 가짐으로써 더욱 강화된 내마모성을 발휘하게 되어 캠샤프트(20)에 의한 회전캠(30)의 회전 시 회전캠(30)의 가압부(302)와 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면 간의 접촉에 따른 마모 손상을 방지하여 내구 수명을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
상기 내마모성코팅층을 형성함에 있어서, 상기 질소가스는 헬륨, 아르곤 또는 공기 중 어느 한 가지로 대체 가능하며, 상기 이산화규소 분말은 지르코니아, 알루미나 등의 산화물이나, TiN, Si3N4 등의 질화물, 또는 TiC, SiC 등과 같은 탄화물로 대신할 수 있고, 상기 티타늄분말은 철, 니켈, 구리, 알루미늄, 몰리브데늄, Al-Si 또는 Al-Mg와 같은 알루미늄 합금계 분말로 대신할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
상기 탄성부재는, 6개의 분할체(40)로 구성된 상기 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하기 위하여 죠의 각 분할체(40) 전면에 형성된 걸림턱부(403)에 환상으로 된 링형스프링(50a)을 설치한다.
따라서, 상기 회전캠(30)에 결합된 캠샤프트(20)가 정회전하면, 캠샤프트(20)와 함께 회전캠(30)이 회전하면서 6개의 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40)가 방사상 외측 방향으로 슬라이딩 되어 죠의 외주면 직경이 확대되면서 각 분할체(40)의 걸림턱부(403)에 걸린 상태로 설치된 링형스프링(50a)의 직경도 함께 확대된다.
반면, 죠의 외주면 직경 확대 과정에서 직경이 확대되었던 링형스프링(50a)은, 지관에 의한 피권취물의 권취가 완료되어 지관의 분리를 위해 캠샤프트(20)를 역회전함에 따라 회전캠(30)에 의해 분할체(40)에 가해지던 압력이 해소되면서, 탄성복원력에 의해 원래의 직경으로 수축되고, 그로 인해 분할체(40)의 걸림턱부(403)를 방사상 내측 방향으로 가압하게 되어 6개의 분할체(40)로 구성된 죠의 외주면 직경이 동시에 축소됨에 따라 권취 작업이 완료된 지관의 분리가 가능케 된다.
한편, 상기 탄성부재의 또 다른 예로서, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 외주면에 제1설치홈(406)을 형성하고, 상기 커버플레이트(60)의 내측면에 방사형으로 형성된 걸림홈부(601) 내측면에 각각 제2설치홈(606)을 형성하며, 상기 제1설치홈(406)과 제2설치홈(606) 간에 코일스프링(50b)을 탄설하여, 상기 6개의 분할체(40)에 각각의 코일스프링(50b)의 탄성압력이 개별적으로 작용하도록 하는 것도 가능하다.
따라서, 상기 회전캠(30)에 결합된 캠샤프트(20)가 정회전하면, 캠샤프트(20)와 함께 회전캠(30)이 회전하면서 6개의 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40)가 방사상 외측 방향으로 슬라이딩 되어 죠의 외주면 직경이 확대되면서 상기 제1설치홈(406)과 제2설치홈(606) 간에 탄설된 코일스프링(50b)이 압축된다.
반면, 죠의 외주면 직경 확대 과정에서 압축되었던 코일스프링(50b)은, 지관에 의한 피권취물의 권취가 완료되어 지관의 분리를 위해 캠샤프트(20)를 역회전함에 따라, 회전캠(30)에 의해 분할체(40)에 가해지던 압력이 해소되면서, 탄성복원력에 의해 인장되어 각 분할체(40)를 방사상 내측 방향으로 가압함으로써, 6개의 분할체(40)로 구성된 죠의 외주면 직경이 동시에 축소됨에 따라 권취작업이 완료된 지관의 분리가 가능케 된다.
상기 커버플레이트(60)는 6개의 분할체(40)로 구성된 상기 죠의 각 분할체(40)의 슬라이딩 가동 범위를 한정하기 위하여 각 분할체(40)의 전면에 돌출 형성된 걸림돌부(402)에 대응하는 걸림홈부(601)를 내면에 방사형으로 형성한다.
이때, 상기 걸림홈부(601)의 방사상 내측 단부는 상기 회전캠(30)의 외경보다 작게 형성하고, 걸림홈부(601)의 방사상 외측 단부는 커버플레이트(60)의 외경보다 작게 형성함으로써, 걸림홈부(601)에 걸림돌부(402)가 끼워지는 분할체(40)가 방사상 슬라이딩 범위를 한정할 수 있게 된다.
또한, 6개의 분할체(40)로 구성된 상기 죠의 방사상 외측 방향 이탈을 방지하기 위하여 커버플레이트(60)의 중심부에는 상기 캠샤프트(20)에 형성된 결합공(201)과 연통하는 중심공(604)을 형성하여 캠샤프트(20)와 커버플레이트(60)를 결합볼트(602)로 결합함과 동시에, 상기 회전캠(30)의 전면에 형성된 다수의 체결공(303)과 연통하는 나사공(605)을 상기 중심공(604) 둘레에 방사형으로 형성하여, 회전캠(30)과 커버플레이트(60)를 체결나사(603)로 결합함으로써, 캠샤프트(20)와 회전캠(30)과 커버플레이트(60)가 모두 결합되어 커버플레이트(60)의 견고한 결합이 이루어짐과 동시에 커버플레이트(60)에 의한 죠의 방사상 외측 방향 이탈을 방지할 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명의 기술이 적용된 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법과 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
중심부에 중공부(101)를 형성한 베이스플레이트(10) 전면에 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성하고, 후면에는 베어링(103)을 설치하여; 피권취물을 지관에 권취하는 권취장치의 구동모터와 연결되어 정, 역회전하는 캠샤프트(20)를 상기 베어링(103)에 회전 가능케 설치한다.
이어서, 외측에 6개의 지지면(301)을 등각 방사형으로 형성한 회전캠(30)을 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 키 결합하고; 후면에 가이드돌부(401)를 형성한 6개의 정등분 분할체(40)로 구성된 죠를 상기 가이드홈(102)을 따라 슬라이딩 가능케 베이스플레이트(10)에 결합한다.
이때, 상기 각 분할체(40)의 전면에는 상기 가이드돌부(401)와 동일한 방향으로 걸림돌부(402)를 형성함과 동시에 상기 6개의 분할체(40)가 환상을 이루는 걸림턱부(403)를 전면에 형성하며, 각 분할체(40)의 외주면에는 마찰부재(404)를 형성하고, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)의 6개의 지지면(301)에 각각 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성한다.
상기와 같이 베이스플레이트(10)에 6개의 분할체(40)로 구성된 죠의 결합이 완료되면, 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재를 상기 걸림턱부(403)를 이용해 설치한 후, 상기 죠를 구성하는 각 분할체(40)의 슬라이딩 가동 범위를 한정하기 위하여 상기 걸림돌부(402)에 대응하는 걸림홈부(601)를 내면에 방사형으로 형성한 커버플레이트(60)를 상기 회전캠(30)의 전면에 형성된 체결공(303)에 체결나사(603)로 결합하고, 커버플레이트(60)의 중심공(604)을 통해 투입되는 결합볼트(602)를 상기 캠샤프트(20) 전면의 결합공(201)에 결합함으로써 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법이 완성된다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 지관 고정용 메카니칼 척은, 권취장치의 구동모터와 연결되는 캠샤프트(20)에 의해 회전캠(30)이 회전하면, 회전캠(30)의 회전 구동에 의한 접촉에 의해 각 분할체(40)가 방사상 방향으로 슬라이딩 되면서 외주면 직경이 확대되어 지관 내주면을 클램핑함으로써, 지관의 회전에 의한 피권취물의 권취가 가능케 된다.
이때, 상기 지관을 클램핑하는 죠는 모두 6개의 분할체(40)로 구성됨으로써, 지관과의 접촉 면적이 확대되어 지관에 대한 더욱 견고한 고정력을 발휘하게 된다.
또한, 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 죠를 구성하는 분할체(40)의 편심만곡면(405)이 회전캠(30)의 가압부(302)와 직접 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하면서 외주면 직경의 확대 축소가 이루어짐으로써 기계적 구조가 대폭 간소화됨에 따라 더욱 안정적인 작동성을 제공함과 동시에, 구성 부품의 수의 감소에 따른 메카니칼 척의 조립 생산성 향상 및 제조원가 절감 효과를 기대할 수 있게 되는 등 다양한 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
A: 지관 B: 피권취물
10: 베이스플레이트 101: 중공부
102: 가이드홈 103: 베어링
104: 베어링커버 105: 지지벽
106: 설치홈 107: 완충부재
20: 캠샤프트 201: 결합공
202: 테이퍼부 30: 회전캠
301: 지지면 302: 가압부
303: 체결공 304: 테이퍼홀
40: 분할체 401: 가이드돌부
402: 걸림돌부 403: 걸림턱부
404: 마찰부재 405: 편심만곡면
406: 제1설치홈 407: 단측면
408: 장측면 50a: 링형스프링
50b: 코일스프링 60: 커버플레이트
601: 걸림홈부 602: 결합볼트
603: 체결나사 604: 중심공
605: 나사공 606: 제2설치홈

Claims (15)

  1. 중심부에 중공부(101)를 형성하고, 후면에는 베어링(103)을 설치하고, 전면에는 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성한 베이스플레이트(10)와;
    피권취물을 지관에 권취하는 권취장치의 구동모터와 연결되어 정, 역회전 가능하도록 상기 베어링(103)에 회전 가능케 지지하는 캠샤프트(20)와;
    외측에 6개의 지지면(301)을 등각 방사형으로 형성하고, 각 지지면(301) 사이에는 가압부(302)를 형성하여 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 착탈 가능케 결합하는 회전캠(30)과;
    환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)는 후면에 상기 가이드홈(102)을 따라서 슬라이딩 가능케 하는 가이드돌부(401)를 형성하고, 전면에는 상기 가이드돌부(401)와 동일한 방향으로 걸림돌부(402)를 형성함과 동시에 상기 6개의 분할체(40)가 환상을 이루는 걸림턱부(403)를 전면에 형성하며, 각 분할체(40)의 외주면에는 마찰부재(404)를 형성하고, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)의 6개의 지지면(301)에 각각 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)의 일측에서 타측으로 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 죠와;
    상기 6개의 정등분 분할체(40)로 구성된 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재와;
    상기 죠를 구성하는 각 분할체(40)의 슬라이딩 가동 범위를 한정하기 위하여 상기 걸림돌부(402)에 대응하는 걸림홈부(601)를 내면에 방사형으로 형성하여, 상기 캠샤프트(20)에 형성된 결합공(201)과, 상기 회전캠(30)의 전면에 형성된 체결공(303)에 각각 결합볼트(602)와 체결나사(603)로 결합하는 커버플레이트(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스플레이트(10)는, 후면에 지지벽(105)을 형성하고, 상기 지지벽(105) 내측에는 환상의 설치홈(106)을 형성하여, 상기 설치홈(106)에 지관의 가장자리와 밀착하는 환상의 완충부재(107)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캠샤프트(20)는, 선단부에 테이퍼부(202)를 형성하고, 상기 회전캠(30)의 중심부에는 상기 테이퍼부(202)에 대응하는 테이퍼홀(304)을 형성하여 캠샤프트(20)와 회전캠(30)을 키 결합하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전캠(30)의 지지면(301)은, 상기 분할체(40)의 편심만곡면(405)의 볼록한 곡률에 대응하는 오목한 곡률로 형성하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 죠의 각 분할체(40)는 일측에는 길이가 짧은 단측면(407)을 형성하고, 타측에는 길이가 긴 장측면(408)을 형성하며;
    상기 단측면(407)과 장측면(408)의 하단부를 연결하여 죠의 중심 방향으로 볼록하게 돌출된 편심만곡면(405)은 일측이 죠의 중심과 멀고, 타측은 죠의 중심과 가까운 편심 형태로 형성하여;
    상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)은 상기 단측면(407)과 가까운 부분부터 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 죠 외주면 직경의 확대 축소가 가능케 하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 회전캠(30)의 가압부(302)와, 상기 죠를 구성하는 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에는 상호 접촉에 의한 마모를 방지하는 내마모성코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내마모성코팅층은, 50 내지 100㎛ 입자 크기의 이산화규소 분말과, 30 내지 50㎛ 입자 크기의 티타늄 분말을 3:1 중량비로 혼합하여 혼합분말을 형성하고;
    5 내지 30 kgf/cm의 압력으로 압축된 질소가스를 가열수단을 이용해 500 내지 700 ℃의 온도로 가열하여;
    상기 혼합분말과 질소가스를 초음속분사노즐을 이용해 800 내지 1200m/s의 분사속도로 회전캠(30)의 가압부(302)와, 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 분사하여 금속 세라믹 복합체로 된 0.01 내지 0.05㎜ 두께의 코팅층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 전면에 형성된 걸림턱부(403)에 환상으로 된 링형스프링(50a)을 설치하여, 상기 링형스프링(50a)의 탄성압력이 6개의 분할체(40)에 동시에 작용하게 하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 외주면에 제1설치홈(406)을 형성하고, 상기 커버플레이트(60)의 내측면에 방사형으로 형성된 걸림홈부(601) 내측면에 각각 제2설치홈(606)을 형성하며, 상기 제1설치홈(406)과 제2설치홈(606) 간에 코일스프링(50b)을 탄설하여, 상기 6개의 분할체(40)에 각각의 코일스프링(50b)의 탄성압력이 개별적으로 작용하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척.
  10. 중심부에 중공부(101)를 형성한 베이스플레이트(10) 전면에 방사형으로 다수의 가이드홈(102)을 형성하고, 후면에는 베어링(103)을 설치하여;
    피권취물을 지관에 권취하는 권취장치의 구동모터와 연결되어 정, 역회전하는 캠샤프트(20)를 상기 베어링(103)에 회전 가능케 설치하고;
    외측에 6개의 지지면(301)을 등각 방사형으로 형성한 회전캠(30)을 상기 캠샤프트(20)의 선단부에 키 결합하며;
    환상으로 조합되는 6개의 정등분 분할체(40)로 구성하되, 각 분할체(40)는 후면에 상기 가이드홈(102)을 따라서 슬라이딩 가능케 하는 가이드돌부(401)를 형성하고, 전면에는 상기 가이드돌부(401)와 동일한 방향으로 걸림돌부(402)를 형성함과 동시에 상기 6개의 분할체(40)가 환상을 이루는 걸림턱부(403)를 전면에 형성하며, 각 분할체(40)의 외주면에는 마찰부재(404)를 형성하고, 각 분할체(40)의 내주면에는 상기 회전캠(30)의 6개의 지지면(301)에 각각 접촉하는 편심만곡면(405)을 형성하여 외주면 직경의 확대 축소가 이루어지는 죠의 각 분할체(40)를 상기 베이스플레이트(10) 전면에 가이드홈(102)에 각각 삽입한 후;
    상기 6개의 정등분 분할체(40)로 구성된 죠의 외주면 직경 축소를 위한 탄성압력을 제공하는 탄성부재를 설치하고;
    상기 죠를 구성하는 각 분할체(40)의 슬라이딩 가동 범위를 한정하기 위하여 상기 걸림돌부(402)에 대응하는 걸림홈부(601)를 내면에 방사형으로 형성한 커버플레이트(60)를 상기 회전캠(30)의 전면에 형성된 체결공(303)에 체결나사(603)로 결합하고, 커버플레이트(60)의 중심공(604)을 통해 투입되는 결합볼트(602)를 상기 캠샤프트(20) 전면의 결합공(201)에 결합하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 죠의 각 분할체(40)는 일측에는 길이가 짧은 단측면(407)을 형성하고, 타측에는 길이가 긴 장측면(408)을 형성하며;
    상기 단측면(407)과 장측면(408)의 하단부를 연결하여 죠의 중심 방향으로 볼록하게 돌출된 편심만곡면(405)은 일측이 죠의 중심과 멀고, 타측은 죠의 중심과 가까운 편심 형태로 형성하여;
    상기 회전캠(30)의 회전에 의해 상기 편심만곡면(405)은 상기 단측면(407)과 가까운 부분부터 회전캠(30)의 가압부(302)와 접촉하여 회전캠(30) 중심의 방사상 방향으로 슬라이딩하여 죠 외주면 직경의 확대 축소가 가능케 하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 전면에 형성된 걸림턱부(403)에 환상으로 된 링형스프링(50a)을 설치하여, 상기 스프링의 탄성압력이 6개의 분할체(40)에 동시에 작용하게 하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 상기 6개의 정등분 분할체(40)로 된 죠의 각 분할체(40) 외주면에 제1설치홈(406)을 형성하고, 상기 커버플레이트(60)의 내측면에 방사형으로 형성된 걸림홈부(601) 내측면에 각각 제2설치홈(606)을 형성하며, 상기 제1설치홈(406)과 제2설치홈(606) 간에 코일스프링(50b)을 탄설하여, 상기 6개의 분할체(40)에 각각의 코일스프링(50b)의 탄성압력이 개별적으로 작용하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 회전캠(30)의 가압부(302)와, 상기 죠를 구성하는 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에는 상호 접촉에 의한 마모를 방지하는 내마모성코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 내마모성코팅층은, 50 내지 100㎛ 입자 크기의 이산화규소 분말과, 30 내지 50㎛ 입자 크기의 티타늄 분말을 3:1 중량비로 혼합하여 혼합분말을 형성하고;
    5 내지 30 kgf/cm의 압력으로 압축된 질소가스를 가열수단을 이용해 500 내지 700 ℃의 온도로 가열하여;
    상기 혼합분말과 질소가스를 초음속분사노즐을 이용해 800 내지 1200m/s의 분사속도로 회전캠(30)의 가압부(302)와, 분할체(40)의 편심만곡면(405) 외표면에 분사하여 금속 세라믹 복합체로 된 0.01 내지 0.05㎜ 두께의 코팅층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 지관 고정용 메카니칼 척 제조방법.
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