KR101915357B1 - 와셔 체결 장치 및 이를 이용한 와셔 체결 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와셔 체결 장치에 관한 것으로, 본 발명은 자동차의 유압호스에 와셔를 체결하기 위한 와셔 체결 장치에 있어서, 내측이 상기 와셔의 외호와 대응하여 굴곡지고, 상기 와셔의 중심방향으로 왕복으로 슬라이딩 가능한 가압부를 포함할 수 있다.
본 발명은 와셔를 볼트에 기계적인 힘을 통해 자동으로 체결이 가능하므로, 와셔의 체결에 효율적이고 인력의 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명으로 와셔를 볼트에 체결해 둠으로써 사용자는 볼트를 다른 구성에 체결할 때 상기 와셔를 빠뜨리는 경우를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 볼트지지부에 의해 볼트머리를 하방으로 가압시킴으로써, 가압부에 의해 외호가 가압되는 와셔가 비틀리지 않고 상기 와셔의 중심을 향하여 정확한 가압이 가능하다.

Description

와셔 체결 장치 및 이를 이용한 와셔 체결 방법{Apparatus for Pressing Washer and Method for Using Thereof}
본 발명은 와셔 체결 장치 및 이를 이용한 와셔 체결 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 부품들을 결합시키기 위하여 볼트 및 너트가 사용된다. 와셔는 상기 볼트 및 너트와 고정시킬 부분 사이에 들어가는 고리 모양의 부품을 말하고, 접촉완화와 탄성을 부여하여 압력을 분산시키는 역할을 한다.
특히 자동차 내부의 부품들을 연결 또는 고정시키는 작업은 힘의 전달이나 충격흡수 등의 여러 요소를 고려하여야 하며, 와셔로 이루어진 별도의 부품들을 축이나 관 및 볼트 등을 안내하는 역할을 하도록 여러 가지 구조물들(엔진, 새시)의 일면에 삽입 고정되어 쓰여진다.
이와 같이 구성되는 종래의 자동차용 부품은 각각 별도로 이루어져 라인조립 선상에서 조립을 하는 작업자의 부품관리가 매우 어렵고 힘들뿐만 아니라, 분실의 우려가 높아 최종에는 결합되는 부품수가 서로 맞지 않아 생산원가를 향상시키는 문제점이 있고, 또한 하나 하나씩 개별적으로 조립을 하기에는 시간이 많이 걸리고 작업자의 피로도를 가중시켜 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.
특히, 공개특허 10-2010-0137226(2010.12.30. 공개)는 볼트 및 와셔 결합 체결구에 관한 것으로, 와셔의 일부를 압착시킴으로써 볼트에 고정시키는 기술이 공개되어 있다.
하지만 공개특허 10-2010-0137226(2010.12.30. 공개)는 볼트를 와셔에 끼운 후 사용자가 직접 가압하여야하는 번거로움이 있다. 또한, 와셔의 가압방향이 직선방향으로 설정되므로 와셔가 틀어진 상태로 볼트에 고정될 수 있어, 평와셔의 가압에 있어서는 적용이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 와셔를 볼트와 같은 구성에 체결시킴에 있어 상기 와셔를 자동화된 기계를 통해 가압시키는 와셔 체결 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 볼트에 와셔를 미리 체결해둠으로써 사용자가 와셔를 잊어버리는 것을 방지하는 와셔 체결 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 와셔가 가압부에 의해 가압되는 각도가 비틀리더라도, 볼트와 와셔가 볼트지지부에 의해 하방으로 가압됨으로써, 상기 와셔가 중심을 향해 정확히 가압되도록 하는 와셔 체결 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치는, 볼트머리와, 상기 볼트머리로부터 연장되고 상기 고정구가 위치하는 볼트목, 및 상기 볼트목으로부터 연장되며 외면에 나사산이 돌출형성된 볼트몸체를 포함하는 볼트가 와셔를 관통하고, 상기 와셔는 상기 볼트머리와 접면하며 상기 와셔의 내측이 상기 볼트목과 마주보게 배치된 상태에서 상기 와셔를 상기 볼트에 고정시키는 와셔 체결 장치에 있어서, 상측이 개구된 내부공간이 형성되고 바닥에 놓여지는 프레임; 상기 프레임의 내부공간에 적어도 일부가 수용되고, 상측에 상기 볼트의 몸체가 삽입되는 볼트공과, 상기 볼트공 주위에 와셔가 안착되는 안착부, 외측으로부터 상기 안착부까지 형성된 슬라이딩홈, 및 상기 볼트공에 배치되어 상기 볼트가 삽입상태를 감지하는 센서부를 포함하는 제1베이스; 상기 제1베이스의 슬라이딩홈에 배치되어 왕복 슬라이딩이 가능하며, 상기 와셔의 중심을 향하여 상기 와셔의 외측을 가압하는 가압부; 상기 프레임 또는 베이스의 일측에 고정되어 상방으로 연결되고, 상기 볼트의 머리를 하방으로 누름 가능한 볼트지지부; 및 상기 센서부로부터 신호를 전달받고, 가압부 및 상기 볼트지지부가 이동하도록 신호를 보내는 제어부를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 볼트공 내부에 배치되는 제1센서; 상기 볼트공 내부에 상기 와셔의 두께만큼 상기 제1센서보다 하측에 배치되는 제2센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 와셔안착홈에 위치되는 상기 와셔의 내측이 상기 볼트목과 마주하며, 상기 가압부는 상기 와셔를 향하는 끝단이 상기 와셔안착홈의 내측까지 슬라이딩할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프레임의 내부공간에 적어도 일부가 수용되고, 상기 제1베이스의 외측에 배치되어 상기 제1베이스를 지지하며, 상기 가압부의 슬라이딩을 안내하는 제2베이스를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 볼트지지부는, 일단이 상기 프레임 또는 제2베이스에 연결되고 상방으로 뻗어있는 수직지지대; 상기 지지대의 타단에 수평방향으로 연결되는 상부지지대; 상기 상부지지대를 관통하고, 상기 볼트공과 대응하여 배치되며 상하로 슬라이딩가능한 누름대; 및 상기 누름대의 하단에 배치되고, 상기 누름대의 슬라이딩에 따라 선택적으로 상기 볼트의 머리를 눌러 상기 볼트를 고정시키는 누름부재를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 가압부를 이동시키는 제1액추에이터; 및 상기 누름대를 이동시키는 제2액추에이터를 포함하고, 상기 제1액추에이터와 제2액추에이터는 제어부로부터 각각 신호를 받아 구동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1베이스는 상기 볼트공의 주위에 단턱지는 와셔안착홈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가압부는 서로 동일한 각도를 이루도록 복수 개를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 복수 개로 이루어진 가압부는 각각의 상기 와셔를 바라보는 끝단이 와셔안착홈 내측에서 상호간 원을 이루도록 곡률을 가질 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 방법은, (a) 제1베이스의 와셔안착홈에 와셔를 올려놓는 단계; (b) 볼트를 상기 와셔를 관통시켜 제1베이스에 형성된 볼트공에 삽입시키는 단계; (c) 센서부가 상기 볼트공에 삽입된 상기 볼트의 깊이를 감지하고 제어부로 신호를 보내는 단계; (d) 누름대의 누름부재가 상기 볼트의 머리를 누르도록 제어부가 제2액추에이터에 신호를 보내는 단계; (e) 가압부가 와셔를 가압하도록 제어부가 제1액추에이터에 신호를 보내는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 (c)단계에서, 상기 센서부는 제1센서와 상기 제1센서보다 하측에 위치한 제2센서를 포함하고, 상기 제2센서에 삽입된 상기 볼트가 감지되면 제어부로 신호를 보내고, 상기 제어부는 상기 가압부가 상기 와셔를 가압하지 않도록 제1액추에이터에 신호를 보낼 수 있다.
바람직하게는, 상기 (e)단계 이후, (f) 사용자의 선택에 따라 상기 누름대가 상방으로 이동하도록 상기 제어부가 상기 제2액추에이터에 신호를 보내는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 (e)단계 이후, (g) 사용자의 선택에 따라 상기 가압부가 상기 와셔의 외측방향으로 이동하도록 상기 제어부가 상기 제1액추에이터에 신호를 보내는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 와셔를 볼트에 기계적인 힘을 통해 자동으로 체결이 가능하므로, 와셔의 체결에 효율적이고 인력의 낭비를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명으로 와셔를 볼트에 체결해 둠으로써 사용자는 볼트를 다른 구성에 체결할 때 상기 와셔를 빠뜨리는 경우를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 볼트지지부에 의해 볼트머리를 하방으로 가압시킴으로써, 가압부에 의해 외호가 가압되는 와셔가 비틀리지 않고 상기 와셔의 중심을 향하여 정확한 가압이 가능하다.
도 1은 자동차 유압호 및 고정부분을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치로 인한 와셔의 체결 모습을 나타낸 투시단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 사시도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 베이스를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 볼트지지부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 가압부가 와셔를 가압하는 모습을 나타낸 설명도이다.
도 7은 도 6의 작동 상태도이다.
도 8은 도 6의 작동 상태도이다.
도 9는 도 6의 (b)의 A-A´에서의 단면도이다.
도 10은 도 6의 (b)의 B-B´에서의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1 , 제2 , A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 자동차의 유압호스(10) 및 고정부분을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치로 인한 와셔(40)의 체결 모습을 나타낸 투시단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 자동차의 유압호스(10)를 고정하기 위해 고정구(20)에 볼트(30)를 설치할 수 있다. 이때, 볼트(30)는 볼트머리(31)와 볼트목(32) 볼트몸체(33)로 구성될 수 있다. 볼트몸체(33)의 외주면에는 나사산(34)이 형성된다. 고정구(20)는 볼트몸체(33)를 관통하고 볼트목(32)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 고정구(20)에 형성된 관통공(미부호)의 직경은 적어도 볼트몸체(33)의 나사산(34)이 형성하는 외경보다 a만큼 크게 형성될 수 있다. 그리고 볼트머리(31)와 고정구(20) 사이에 상부와셔(41)가 설치될 수 있고, 고정구(20)와 다른 구성 사이에 하부와셔(42)가 설치될 수 있다. 즉, 사용자는 상부와셔(41)를 상면이 볼트머리(31)의 하면과 접하도록 밀착 또는 접면시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치는 볼트머리(31)와 고정구(20)와 다른 구성(예컨대, 고정구(20)) 사이에 상부와셔(41)를 볼트(30)에 체결하기 위한 것이다. 즉, 볼트목(32)에 상부와셔(41)와 고정구(20)가 설치될 수 있다.
본 발명의 일실시예는 상부와셔(41)와 하부와셔(42)의 구분을 고정구(20)를 중심으로 구분하였다. 따라서, 이하 설명에서는 상부와셔(41)와 하부와셔(42)의 크기가 서로 대응된다고 간주하고 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는 상부와셔(41)를 가압하여 볼트목(32)에 체결하기 위하여 와셔 체결 장치를 사용한다. 즉, 사용자는 상부와셔(41)를 볼트목(32)에 위치시키고, 와셔 체결 장치를 통해 상부와셔(41)의 외주면을 상부와셔(41)의 중심을 향해 가압하게 된다. 예컨대, 사용자의 선택에 따라 상부와셔(41)는 b만큼 가압이 완료되어 상부와셔(41)가 볼트목(32)에 체결될 수 있다. 다시 말해, 상부와셔(41)는 가압됨으로써 내부에 형성된 관통공이 외경이 a만큼 축소되고, 외호는 가압됨으로써 외경이 b만큼 축소될 수 있다.
이때, 볼트몸체(33)에 돌출된 나사산(34)의 돌출 높이와 와셔 가압 거리 b는 서로 같을 수 있다. 또한, 고정구(20) 또는 상부와셔(41)에 형성된 관통공(미부호)의 외주면과 볼트목(32) 사이의 거리 a와 와셔 가압 거리 b는 서로 같을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 베이스(200)를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 볼트지지부(400)를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치는 프레임(100)과 베이스(200), 가압부(300) 볼트지지부(400) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
프레임(100)은 테이블(미도시)의 상면과 같은 바닥에 설치되고, 상기 테이블의 하측에는 가압부(300)를 이동시키는 액추에이터(미도시)가 설치될 수 있다. 프레임(100)은 상측이 개구된 내부공간이 형성될 수 있다.
프레임(100)의 상기 내부공간에는 베이스(200)가 적어도 일부 수용될 수 있다. 베이스(200)는 프레임(100)의 상부로 나머지 일부가 노출될 수 있다.
베이스(200)는 제1베이스(210)와 제2베이스(220)를 포함할 수 있다. 제1베이스(210)는 볼트(30)와 상부와셔(41)를 지지할 수 있다. 제2베이스(220)는 제1베이스(210)를 프레임(100)으로부터 지지할 수 있다.
제1베이스(210)는 프레임(100)의 내부공간에 적어도 일부가 수용될 수 있다. 제1베이스(210)는 볼트공(211)과, 와셔안착홈(212), 제1슬라이딩홈(213) 및 센서(214)를 포함할 수 있다.
볼트공(211)은 제1베이스(210)의 상측에 하방으로 오목하게 형성될 수 있다. 이때, 볼트(30)가 볼트공(211)에 삽입되는데, 정확히 설명하자면 볼트몸체(33)가 볼트공(211)에 삽입될 수 있다.
제1베이스(210)의 볼트공(211) 주변에는 상부와셔(41)가 안착되는 와셔안착홈(212)이 형성될 수 있다. 와셔안착홈(212)은 제1베이스(210)의 볼트공(211) 상부에 형성될 수 있다. 와셔안착홈(212)은 볼트공(211)의 주위에 상방으로 단턱이 형성될 수 있다. 와셔안착홈(212)은 직경이 볼트공(211)보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1베이스(210)는 볼트공(211)에서 와셔안착홈(212)으로 확공(擴孔)된 형태일 수 있다.
제1베이스(210)에는 직경방향의 외측으로부터 와셔안착홈(212)까지 제1슬라이딩홈(213)이 형성될 수 있다. 그리고 제1슬라이딩홈(213)에는 후술하는 가압부(300)가 배치될 수 있다. 제1슬라이딩홈(213)은 제1베이스(210)의 상면에 하방으로 오목하게 형성될 수 있다. 또한 제1슬라이딩홈(213)은 제1베이스(210)에 복수 개가 형성될 수 있다. 가압부(300)의 개수는 제1슬라이딩홈(213)의 개수에 대응할 수 있다. 제1슬라이딩홈(213)은 이웃하는 제1슬라이딩홈(213)과 이루는 각도가 서로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 제1슬라이딩홈(213)은 제1베이스(210)에 4개가 서로 90°를 이루도록 형성될 수 있으나 이에 한정하지 않고, 제1슬라이딩홈(213)의 개수와 서로 이루는 각도는 제작자의 의도에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
제1베이스(210)의 볼트공(211)에는 제1센서(214a)와 제2센서(214b)를 포함할 수 있다(도 9와 도 10 참조). 제1센서(214a)와 제2센서(214b)는 볼트공(211)에 삽입되는 볼트(30)를 감지할 수 있다. 즉, 제1센서(214a)와 제2센서(214b)는 볼트몸체(33)의 끝단이 삽입된 깊이를 감지할 수 있다. 제1센서(214a)와 제2센서(214b) 사이의 거리 d는 상부와셔(41)의 두께에 대응하는 거리일 수 있다. 만약, 상부와셔(41)가 와셔안착홈(212)에 안착된 상태에서는 볼트몸체(33)의 끝단이 볼트공(211)의 제1센서(214a)가 위치하는 곳에 대응하여 제1센서(214a)는 볼트(30)를 감지할 수 있다. 또한, 상부와셔(41)가 와셔안착홈(212)에 안착되지 않은 상태에서는 볼트몸체(33)의 끝단이 볼트공(211)의 제2센서(214b)가 위치하는 곳에 대응하여 제2센서(214b)는 볼트(30)를 감지할 수 있다. 따라서, 제2센서(214b)가 볼트(30)를 감지하는 경우, 제2센서(214b)는 제어부에 신호를 보내 가압부(300)가 상부와셔(41)의 외호를 가압하지 않도록 액추에이터에 신호를 보낼 수 있다. 또한, 이 경우 사용자의 선택에 따라 조작되어 작동되는 경우 사용자가 가압부(300)를 이동시키도록 조작하더라도 후술하는 액추에이터가 구동되지 않도록 설정할 수 있다.
제2베이스(220)는 프레임(100)의 내부공간에 적어도 일부가 수용될 수 있다. 또한 제2베이스(220)는 내주면이 제1베이스(210)의 외주면과 접할 수 있다. 즉, 제2베이스(220)는 제1베이스(210)의 외측에 배치되어 제1베이스(210)를 지지할 수 있다.
제2베이스(220)는 상면에 제2슬라이딩홈(221)이 형성될 수 있다. 제2슬라이딩홈(221)은 제1슬라이딩홈(213)과 그 개수가 서로 대응할 수 있다. 또한 제2슬라이딩홈(221)의 길이방향과 제1슬라이딩홈(213)의 길이방향은 서로 일치할 수 있다. 즉, 제2슬라이딩홈(221)은 제1슬라이딩홈(213)과 이어지도록 배치될 수 있다. 따라서 후술하는 가압부(300)는 제1슬라이딩홈(213)과 제2슬라이딩홈(221)에 배치되어 동시에 제1슬라이딩홈(213)과 제2슬라이딩홈(221) 상에서 슬라이딩 가능하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치의 가압부(300)가 와셔(40)를 가압하는 모습을 나타낸 설명도이다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 가압부(300)는 상면이 노출되도록 제1베이스(210)와 제2베이스(220)의 상면에 설치될 수 있다. 즉, 가압부(300)는 제1슬라이딩홈(213)과, 제1슬라이딩홈(213)과 이어지는 제2슬라이딩홈(221)에 배치되어 상면이 상방으로 노출될 수 있다. 가압부(300)는 와셔안착홈(212)에 배치되는 상부와셔(41)의 중심을 향하여 왕복으로 슬라이딩 가능하다. 또한, 가압부(300)는 상부와셔(41)를 향하는 끝단이 와셔안착홈(212)의 내측까지 위치하도록 슬라이딩 가능하다. 즉, 가압부(300)는 와셔안착홈(212)에 배치된 상부와셔(41)의 외측을 가압할 수 있다.
도 6의 (a)에는 제1베이스(210)의 단면을 도시하였다. 도 6의 (b)는 제1베이스(210)의 평면을 도시하였다. 편의상 도 6의 (a)에는 와셔(40)를 도시하지 않고, 도 6의 (b)에는 와셔(40)를 도시하였다. 이하, 도 6 내지 도 8에 도시된 와셔(40)는 상부와셔(41)로 간주될 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 와셔(40)가 와셔안착홈(212)에 안착될 때, 와셔(40)의 외호와 와셔안착홈(212)의 외호는 서로 일치하지 않을 수 있다. 이때, 제1베이스(210)의 꼭지부(미부호)를 이루는 일부가 와셔안착홈(212)의 일부에까지 연장되어 형성되므로, 와셔(40)는 상기 꼭지부 사이에 배치될 수 있다. 또한 와셔안착홈(212)의 오목한 깊이는 와셔안착홈(212)에 안착되는 와셔(40)의 두께와 서로 대응하는 것이 바람직하다.
가압부(300)가 와셔안착홈(212)을 바라보는 끝단은 곡률을 가질 수 있다. 즉, 가압부(300)가 와셔안착홈(212)을 바라보는 끝단의 곡률과 와셔안착홈(212)의 외호의 곡률은 서로 동일할 수 있다.
도 7과 도 8은 도 6의 (b)의 작동 상태도이며, 도 9는 도 6의 (b)의 A-A´에서의 투시단면도이며, 도 10은 도 6의 (b)의 B-B´에서의 투시단면도이다.
도 7과 도 8은 가압부(300)가 와셔(40)를 가압하는 모습을 나타낸 것이다.
도 7에는 가압부(300)가 슬라이딩하여 와셔(40)의 외호와 가압부(300)가 와셔(40)를 바라보는 끝단은 접할 수 있다. 도 9를 참조하면, 볼트(30)와 고정구(20) 및 와셔(40)가 제1베이스(210)에 배치된 것을 알 수 있다.
도 8을 참조하면, 와셔(40)가 와셔안착홈(212)에 안착되었을 때의 외호는 c이다. 하지만, 가압부(300)의 슬라이딩함으로서 와셔(40)가 가압되어, 와셔(40)의 외경이 c보다 축소된 것을 알 수 있다. 도 10을 참조하면, 와셔(40)가 가압부(300)에 의해 가압되는 것을 알 수 있다.
즉, 볼트(30)가 볼트공(211)에 미리 정해진 깊이만큼 삽입되어 제1센서(214a)가 이를 감지하면, 후술하는 액추에이터(미도시)를 구동시켜 가압부(300)가 상부와셔(41)를 가압하도록 제1센서(214a)는 제어부(미도시)에 신호를 보낼 수 있다. 다만, 제2센서(214b)가 볼트(30)를 감지하게 되면, 제2센서(214b)는 상기 제어부로 신호를 보낼 수 있고, 상기 제어부는 상부와셔(41)가 와셔안착홈(212)에 배치되지 않은 것으로 판단하고, 가압부(300)가 상부와셔(41)를 가압하지 않도록 상기 액추에이터에 신호를 보낼 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치는 볼트지지부(400)를 포함할 수 있다. 도 3에는 볼트지지부(400)가 제2베이스(220)에 설치된 것으로 도시되었지만, 볼트지지부(400)는 프레임(100)의 일측에 설치되어 상방으로 연결될 수 있다. 그리고 볼트지지부(400)는 제1베이스(210)에 배치된 볼트머리(31)를 하방으로 누름으로써, 볼트(30)의 이탈을 방지할 수 있다.
볼트지지부(400)는 수직지지대(410)와 상부지지대(420), 누름대(430) 및 누름부재(440)를 포함할 수 있다.
수직지지대(410)는 일단이 프레임(100) 또는 제2베이스(220)와 연결되어 고정되고, 타단이 상방으로 뻗을 수 있다.
수직지지대(410)의 타단에는 일면이 베이스(200)의 상면과 대면하도록 수평방향으로 상부지지대(420)가 설치될 수 있다.
누름대(430)는 상부지지대(420)를 관통하고, 길이방향에 볼트공(211)이 위치하도록 배치될 수 있다. 또한, 누름대(430)는 후술하는 액추에이터에 의해 상하로 슬라이딩 가능하다. 도면에는 누름대(430)가 기둥으로 도시되었으나, 후술하는 누름부재(440)와 연결되는 별도의 막대(미도시)가 상기 기둥 내부에서 액추에이터에 의해 슬라이딩 가능한 것이 바람직하다.
누름대(430)의 하단에는 누름부재(440)가 배치될 수 있다. 누름부재(440)는 누름대(430)의 슬라이딩에 연동하여 상하로 슬라이딩 가능하다. 자세히 설명하면, 볼트(30)가 볼트공(211)에 삽입되어 제1센서(214a)가 볼트(30)를 감지하면 상기 제어부에 신호를 보내고, 상기 제어부는 누름대(430)가 하방으로 슬라이딩하도록 상기 액추에이터에 신호를 보낼 수 있다. 만약, 제2센서(214b)가 볼트(30)를 감지하면 상기 제어부에 신호를 보내고, 상기 제어부는 누름대(430)가 하방으로 슬라이딩하지 않도록 상기 액추에이터에 신호를 보낼 수 있다. 누름대(430)가 하방으로 슬라이딩하면 누름부재(440)는 볼트머리(31)를 누르게 되고, 이로 인해 볼트(30)는 베이스(200)로부터 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 누름대(430)가 볼트머리(31)를 하방으로 가압함으로써, 가압부(300)가 상부와셔(41)를 중심을 향하여 가압할 때 상부와셔(41)가 비틀리는 것을 방지할 수 있다.
도면에 도시하지 않았지만, 상기에서 언급한 액추에이터는 제1액추에이터(미도시)와 제2액추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1액추에이터는 상기 제어부의 신호에 의해 가압부(300)를 와셔(40)를 향하여 슬라이딩하도록 구동될 수 있다. 또한, 상기 제2액추에이터는 상기 제어부의 신호에 의해 누름대(430)를 볼트(30)를 향하여 슬라이딩하도록 구동될 수 있다. 또한 버튼(미도시)이 구비되고 사용자가 상기 버튼을 누름으로써 상기 제어부가 상기 제1 또는 제2액추에이터가 구동되도록 신호를 보내는 것도 가능하다.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 와셔 체결 장치 및 이를 이용한 와셔 체결 방법은 다음과 같이 사용된다.
먼저, 사용자는 제1베이스(210)의 와셔안착홈(212)에 상부와셔(41)를 올려놓는다. 이때, 제1베이스(210)의 꼭지부(미부호)에 상부와셔(41)의 외호가 접하게 된다.
그리고 볼트(30)를 상부와셔(41)를 관통시켜 볼트공(211)에 삽입시킨다. 이때, 볼트공(211)의 직경보다 볼트머리(31)의 폭이 더 크게 형성되므로, 볼트머리(31)에 의해 볼트(30)는 볼트공(211)에 삽입되는 깊이가 제한될 수 있다. 즉, 볼트머리(31)는 볼트(30)가 볼트공(211)에 삽입되는 것에 대한 일종의 스토퍼 역할을 한다고 할 수 있다. 또한, 제1베이스(210)의 상면은 볼트공(211)에 삽입된 볼트(30)의 볼트목(32)에 위치하게 된다.
볼트(30)가 볼트공(211)에 미리 정해진 깊이(본 발명의 일실시예에서는 볼트몸체(33)의 길이)만큼 삽입되면, 볼트공(211)에 배치된 제1센서(214a)가 이를 감지하여 제어부로 신호를 보낸다.
상기 제어부는 센서(214)의 신호를 수신하면, 제2액추에이터가 구동되도록 상기 제2액추에이터에 신호를 보낸다. 상기 제2액추에이터의 구동에 의해 누름대(430)는 하방으로 슬라이딩 가능하다. 그리고 누름대(430)의 하방에 배치된 누름부재(440)는 볼트머리(31)와 접하게 되고, 계속 가압하게 됨으로써 볼트(30)는 제1베이스(210)로부터 이탈이 방지된다.
다음으로 상기 제어부는 상기제1액추에이터가 구동되도록 상기 제1액추에이터에 신호를 보낸다. 상기 제1액추에이터의 구동에 의해 제1베이스(210) 제1슬라이딩홈(213)과 제2베이스(220)의 제2슬라이딩홈(221)에 배치된 가압부(300)는 상부와셔(41)를 향한 방향으로 미리 정해진 거리(도 2를 참조하면, b의 거리)만큼 슬라이딩함으로써 상부와셔(41)를 가압하게 된다. 이로써, 볼트(30)에 상부와셔(41)가 체결완료된다.
이후, 가압부(300)에 의해 상부와셔(41)가 미리 정해진 거리만큼 가압된 후, 제어부는 상기 제1액추에이터와 상기 제2액추에이터에 신호를 보낸다. 이때, 가압부(300)는 상부와셔(41)로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩하고, 누름대(430)는 상방으로 슬라이딩함으로써 볼트(30)는 가압되지 않으므로, 사용자는 상부와셔(41)가 체결된 볼트(30)를 제1베이스(210)로부터 이탈시킬 수 있다.
물론, 본 발명의 일실시예에서는 상기 제어부가 상기 제1액추에이터 및 상기 제2액추에이터에 신호를 보내 구동시켰지만, 별도의 버튼이 구비되어 사용자가 선택적으로 상기 버튼을 누름으로써, 상기 제1액추에이터 및 상기 제2액추에이터가 구동되는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 와셔 체결 장치 및 이를 이용한 와셔 체결 방법을 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10 : 유압 호스 20 : 연결구
30 : 볼트 31 : 볼트머리
32 : 볼트목 33 : 볼트몸체
34 : 나사산 40 : 와셔
41 : 상부와셔 42 : 하부와셔
100 : 프레임 200 : 베이스
210 : 제1베이스 211 : 볼트공
212 : 안착부 213 : 제1슬라이딩홈
214 : 센서 220 : 제2베이스
221 : 제2슬라이딩홈 300 : 가압부
400 : 볼트지지부 410 : 수직지지대
420 : 상부지지대 430 : 누름대
440 : 누름부재

Claims (12)

  1. 볼트머리와, 상기 볼트머리로부터 연장되고 유압호스의 고정구가 위치하는 볼트목, 및 상기 볼트목으로부터 연장되며 외면에 나사산이 돌출형성된 볼트몸체를 포함하는 볼트가 와셔를 관통하고, 상기 와셔는 상기 볼트머리와 접면하며 상기 와셔의 내측이 상기 볼트목과 마주보게 배치된 상태에서 상기 와셔를 상기 볼트에 고정시키는 와셔 체결 장치에 있어서,
    상측이 개구된 내부공간이 형성되고 바닥에 놓여지는 프레임;
    상기 프레임의 내부공간에 적어도 일부가 수용되고, 상측에 상기 볼트의 몸체가 삽입되는 볼트공과, 상기 볼트공 주위에 와셔가 안착되는 와셔안착홈, 외측으로부터 상기 와셔안착홈까지 형성된 제1슬라이딩홈, 및 상기 볼트공에 배치되어 상기 볼트가 삽입상태를 감지하는 센서부를 포함하는 제1베이스;
    상기 프레임의 내부공간에 적어도 일부가 수용되고, 상기 제1베이스의 외측에 배치되어 상기 제1베이스를 지지하며, 상기 제1슬라이딩홈과 이어지는 제2슬라이딩홈이 형성된 제2베이스;
    상기 제1 및 제2슬라이딩홈에 배치되어 왕복 슬라이딩이 가능하도록 안내되며, 상기 와셔의 중심을 향하여 상기 와셔의 외측을 가압하고, 상기 와셔를 바라보는 끝단이 상기 와셔안착홈 내측에서 상호간 원을 이루도록 곡률을 가지며, 상기 와셔 안착홈을 중심으로 서로 동일한 각도를 이루도록 복수 개를 포함하는 가압부;
    상기 제2베이스의 일측에 고정되어 상방으로 연결되고, 상기 볼트의 머리를 하방으로 누름 가능한 볼트지지부; 및
    상기 센서부로부터 신호를 전달받고, 가압부 및 상기 볼트지지부가 이동하도록 신호를 보내는 제어부를 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 볼트공 내부에 배치되는 제1센서;
    상기 볼트공 내부에 상기 와셔의 두께만큼 상기 제1센서보다 하측에 배치되는 제2센서를 포함하는 와셔 체결 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 와셔안착홈에 위치되는 상기 와셔의 내측이 상기 볼트목과 마주하며,
    상기 가압부는 상기 와셔를 향하는 끝단이 상기 와셔안착홈의 내측까지 슬라이딩하는 와셔 체결 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼트지지부는,
    일단이 상기 프레임 또는 제2베이스에 연결되고 상방으로 뻗어있는 수직지지대;
    상기 수직지지대의 타단에 수평방향으로 연결되는 상부지지대;
    상기 상부지지대를 관통하고, 상기 볼트공과 대응하여 배치되며 상하로 슬라이딩가능한 누름대; 및
    상기 누름대의 하단에 배치되고, 상기 누름대의 슬라이딩에 따라 선택적으로 상기 볼트의 머리를 눌러 상기 볼트를 고정시키는 누름부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 와셔 체결 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가압부를 이동시키는 제1액추에이터; 및
    상기 누름대를 이동시키는 제2액추에이터를 포함하고,
    상기 제1액추에이터와 제2액추에이터는 제어부로부터 각각 신호를 받아 구동하는 것을 특징으로 하는 와셔 체결 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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