KR102065517B1 - 키트형 바이스 - Google Patents

Abstract

키트형 바이스가 개시된다. 본 발명의 키트형 바이스는, 물체를 눌러 고정하는데에 사용되고, 고정턱이 형성된 베이스; 및 베이스에 결합되고, 이동턱을 직선 운동시키는 액추에이터를 포함하고, 베이스를 2 이상 결합하면, 2 이상의 이동턱이 물체의 다른 부분을 눌러 고정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 고정하는 물체의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 불필요한 낭비를 방지하고, 곡면을 가진 물체와 복수의 접촉면을 형성하여 물체의 변형을 방지함과 동시에 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체의 변위를 차단하도록 이루어지는 키트형 바이스를 제공할 수 있게 된다.

Description

키트형 바이스{KIT TYPE VISE}

본 발명은 키트형 바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고정하는 물체의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 낭비를 방지하도록 이루어지는 키트형 바이스에 관한 것이다.

바이스(vise)는 2개의 턱(jaw)이 있는 공구로서, 작업대에 부착하여 가공하기 위한 물체를 고정시키는 데 사용한다.

이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제1385772호에는 다수의 공작물이 장착 가능한 정밀바이스가 개시되어 있다. 등록특허공보 제1385772호는 베드의 상면에 각각 수평으로 이동되는 한쌍의 이동블럭이 설치되어 이동블럭 사이에 공작물을 고정하는 다수의 공작물이 장착 가능한 정밀바이스에 있어서, 이동블럭의 양측단 각각 하향으로 연장된 연장부가 형성되며, 연장부 끝단이 내측으로 절곡된 가이드편이 베드의 양측면 각각에 수평의 길이방향으로 형성된 가이드홈에 슬라이드로 결속되고, 베드의 일측면 일측에 구비된 모터와, 모터에 연결되어 베드의 일측면 일면과 타면에 각각 고정된 서포터에 내속되어 공회전을 하도록 수평으로 연장된 스크류형 회전축과, 회전축이 내속되면서 일면이 각각의 이동블럭 일면에 고정된 한쌍의 너트부를 포함하되, 회전축의 중앙을 기준으로 일측의 외주에 형성된 스크류방향이 정방향 그리고 타측의 외주에 형성된 스크류방향이 역방향으로 형성되는 회전축을 가지는 구동부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

등록특허공보 제1385772호는 다수의 공작물을 하나의 모터 작동에 의해 수평으로 이동되는 한쌍의 이동 블록 사이에 고정시키며, 이동블럭 사이에 고정된 다수의 공작물 양측에 각각 고정부재와 밀착부재를 설치하여 다수의 공작물이 이동블럭 사이에 견고히 밀착되어 다수의 공작물을 동일한 형상으로 가공할 수 있는 이점이 있다.

그러나 등록특허공보 제1385772호는, 이동 블록을 대형으로 제작하여 다수의 공작물을 고정할 수 있는 반면에, 작은 공작물을 고정하는 경우에도 그 대형 이동 블록을 이동시켜 사용해야 하므로, 에너지가 불필요하게 소모되는 문제가 있었다.

또한, 등록특허공보 제1385772호는, 공작물을 누르는 이동 블록의 면이 넓은 평면을 형성함에 따라, 곡면의 표면을 가진 공작물을 누르는 경우에는 공작물과 이동 블록이 단일 접촉면을 형성하여 공작물이 쉽게 변형되는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제1385772호 (등록일: 2014.04.09)

본 발명의 목적은, 고정하는 물체의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 낭비를 방지하고, 곡면을 가진 물체와 복수의 접촉면을 형성하여 물체의 변형을 방지함과 동시에 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체의 변위를 차단하도록 이루어지는 키트형 바이스를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 물체를 눌러 고정하는데에 사용되고, 고정턱이 형성된 베이스; 및 상기 베이스에 결합되고, 이동턱을 직선 운동시키는 액추에이터를 포함하고, 상기 베이스를 2 이상 결합하면, 2 이상의 상기 이동턱이 상기 물체의 다른 부분을 눌러 고정하는 것을 특징으로 하는 키트형 바이스에 의하여 달성된다.

상기 엑추에이터는, 상기 이동턱과 연결되고, 실린더 내부에서 이동하는 피스톤; 및 상기 실린더를 내부에 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 베이스 및 상기 케이스에는 서로 맞물리는 볼록부와 오목부가 형성되도록 이루어질 수 있다.

상기 베이스는, 상기 고정턱이 형성된 고정베이스; 및 상기 고정베이스에 회전 가능하게 결합되고, 상기 액추에이터가 결합된 회전베이스를 포함하고, 상기 이동턱에는 상기 물체의 표면형상에 종속하는 모멘트가 형성되고, 상기 회전베이스는 상기 모멘트의 합이 0이 될 때까지 회전하도록 이루어질 수 있다.

상기 회전베이스에는 회전축이 형성되고, 상기 고정베이스에는 상기 회전축을 감싸는 허브가 형성되며, 상기 회전축에는 돌출부가 반지름방향으로 돌출되고, 상기 허브에는 상기 돌출부가 원주방향으로 이동하고, 유체가 충전된 호형통로가 형성되며, 상기 유체의 저항에 의해 상기 회전베이스의 회전속도가 감소하도록 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 베이스를 2 이상 결합하면 2 이상의 이동턱이 물체의 다른 부분을 눌러 고정함으로써, 고정하는 물체의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 낭비를 방지하고, 곡면을 가진 물체와 복수의 접촉면을 형성하여 물체의 변형을 방지하도록 이루어지는 키트형 바이스를 제공할 수 있게 된다.

또한, 이동턱에는 물체의 표면형상에 종속하는 모멘트가 형성되고, 그 모멘트의 합이 0이 될 때까지 회전베이스가 회전됨으로써, 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체의 변위를 차단하도록 이루어지는 키트형 바이스를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키트형 바이스의 사시도.
도 2는 도 1의 키트형 바이스 복수 개가 서로 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 도 1의 키트형 바이스의 사용상태를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 키트형 바이스의 평면도.
도 5 및 도 6은 도 4의 키트형 바이스의 사용상태를 나타내는 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 키트형 바이스는, 고정하는 물체의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 낭비를 방지하고, 곡면을 가진 물체와 복수의 접촉면을 형성하여 물체의 변형을 방지하며, 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체의 변위를 차단하도록 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키트형 바이스의 사시도이고, 도 2는 도 1의 키트형 바이스 복수 개가 서로 결합된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 키트형 바이스의 사용상태를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 키트형 바이스의 평면도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 키트형 바이스의 사용상태를 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 키트형 바이스(10)는, 고정하는 물체(1)의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 낭비를 방지하도록 이루어지며, 베이스(100), 이동턱(200) 및 액추에이터(300)를 포함하여 구성된다. 이하에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해 도 1에 도시된 상태에서 상하를 구분하여 설명하기로 한다.

베이스(100)는 고정하는 물체(1)가 놓이는 상면(이하 '안착면')을 형성하는 구성으로서, 일 방향으로 긴 평판 또는 블록을 형성한다. 베이스(100)는 이동턱(200)이 물체(1)를 누르는 힘에 저항하는 강성(rigidity)을 갖는 것이 바람직하다.

베이스(100)의 길이방향 한쪽 단부에는 고정턱(101)이 형성된다. 고정턱(101)은 안착면에서 상측으로 돌출된다. 고정턱(101)은 안착면과 직교하는 면(이하 '고정면')을 형성한다. 고정면은 안착면에 놓인 물체(1)의 일측을 지지한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(100)의 측면에는 복수의 홀이 형성된다. 홀은 베이스(100)를 폭 방향(길이방향과 직교하는 방향)으로 관통한다. 고정턱(101)에는 상하면을 관통하는 홀이 형성된다.

이동턱(200)은 안착면에 놓인 물체(1)를 가압하는 구성으로서, 액추에이터(300)에 의해 베이스(100)의 길이방향으로 직선 운동한다. 이동턱(200)은 안착면과 직교하는 면(이하 '가압면')을 형성한다. 가압면과 고정면은 서로 마주한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 액추에이터(300)는 이동턱(200)을 직선 운동시키는 구성으로서, 베이스(100)에 결합된다. 액추에이터(300)는 실린더(310), 피스톤(미도시) 및 케이스(320)를 포함하여 구성된다.

실린더(310)와 피스톤은 실린더(310) 내로 주입된 압축 공기가 피스톤에 작용하여 힘을 내는 작동구조 즉, 공기 프레스(pneumatic press)와 동일한 작동구조를 형성한다. 피스톤과 이동턱(200)은 로드(D)에 의해 연결된다.

미설명된 도면부호 311 및 312는 실린더(310) 내로 압축 공기가 주입되거나 배출되는 튜브를 의미한다. 311 및 312는 공압펌프(미도시)에 연결된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실린더(310)는 케이스(320)의 내부에 수용된다. 케이스(320)에는 상하면을 관통하는 하나 이상의 홀이 형성된다. 케이스(320)는 홀에 삽입된 볼트에 의해 베이스(100)에 결합된다. 케이스(320)의 측면에도 복수의 홀이 형성된다. 홀은 베이스(100)의 폭 방향으로 케이스(320)를 관통한다.

베이스(100)와 케이스(320)에는 서로 맞물리는 볼록부(B)와 오목부(C)가 형성된다. 케이스(320)는 볼록부(B)가 오목부(C)에 삽입된 위치에서 베이스(100)의 상면에 안착된다. 볼록부(B)와 오목부(C)의 간섭에 의해 베이스(100)와 케이스(320)의 수평방향 상대운동이 차단된다.

등록특허공보 제1385772호는, 이동 블록을 대형으로 제작하여 다수의 공작물을 고정할 수 있는 반면에, 작은 공작물을 고정하는 경우에도 대형 이동 블록을 이동시켜 사용해야 하므로, 에너지가 불필요하게 소모되는 문제가 있었다.

또한, 등록특허공보 제1385772호는, 공작물을 누르는 이동 블록의 면이 넓은 평면을 형성함에 따라, 곡면의 표면을 가진 공작물을 누르는 경우에는 공작물과 이동 블록이 단일 접촉면을 형성하여 공작물이 쉽게 변형되는 문제가 있었다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 키트형 바이스(10)는, 필요에 따라 베이스(100)를 2 이상 결합하면, 2 이상의 이동턱(200)이 물체(1)의 다른 부분을 눌러 고정하는 작동구조를 형성함으로써, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하게 된다.

도 2는 3개의 베이스(100)가 가로방향으로 배치되고, 1개의 베이스(100)는 다른 베이스(100)의 위에 배치된 구조를 도시하고 있다. 가로방향 및 세로방향으로 배치된 복수의 베이스(100)는 홀에 삽입된 볼트에 의해 결합된다. 복수의 케이스(320)도 홀에 삽입된 볼트에 의해 결합된다.

고정하는 물체(1)의 크기 및 형상에 따라 베이스(100)의 개수 및 결합형태를 선정할 수 있다. 도 2에 도시된 복수의 베이스(100)의 결합형태는 고정하는 물체(1)의 크기 및 형상에 의해 (4개의 고정턱(101) 및 이동턱(200)이 ㄴ자를 이루도록) 선정된 것으로 이해되어야 한다.

도 3은 3개의 베이스(100)가 가로방향으로 배치된 구조를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 액추에이터(300)를 작동시키면, 각각의 이동턱(200)은 물체(1)의 표면형상에 종속하여 물체(1)의 다른 부분을 눌러 고정하게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 키트형 바이스(10)는, 고정하는 물체(1)의 크기에 따라 이동턱(200)의 면적을 변화시켜 에너지의 낭비를 방지할 수 있으며, 곡면을 가진 물체(1)와 복수의 접촉면을 형성하여 물체(1)의 변형을 방지하게 된다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 키트형 바이스(20)는, 이동턱(200)이 물체(1)와 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체(1)의 변위를 효과적으로 차단하도록 이루어진다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예의 용이한 이해를 위해 일 실시예와 동일한 구성의 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 키트형 바이스(20)는, 베이스(100)가 고정베이스(110) 및 회전베이스(120)를 포함하여 구성된다. 고정턱(101)은 고정베이스(110)에 결합되고, 액추에이터(300)는 회전베이스(120)에 결합된다.

고정베이스(110)는 외부구조물(미도시)에 고정된다. 회전베이스(120)는 회전축(121)을 중심으로 고정베이스(110)에 회전 가능하게 결합된다. 회전베이스(120)에는 회전축(121)이 형성되고, 고정베이스(110)에는 회전축(121)을 감싸는 허브(111)가 형성된다. 회전축(121)은 허브(111) 안쪽에서 회전하게 된다.

도 4를 참조하면, 회전축(121)에서 돌출부(P)는 반지름방향으로 돌출되고, 돌출부(P)는 허브(111)에 형성된 호형통로(R) 안에서 원주방향으로 이동한다. 호형통로(R)에는 유체(윤활유 등)가 충전된다. 돌출부(P)의 외면과 호형통로(R)의 내면 사이에는 유체가 통과하는 간극이 형성된다.

자세하게 도시되지는 않았으나, 회전축(121)과 함께 돌출부(P)가 회전하면, 유체가 상술한 간극을 통과해 다른 쪽으로 이동하게 되는데, 이때의 유체 저항에 의하여 회전베이스(120)의 회전속도가 감소하게 된다. 따라서, 회전베이스(120)의 급격한 회전이 방지되며, 급격한 회전에 의한 바이스(20)의 파손 및 인명사고가 방지된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 액추에이터(300)를 작동시키면, 각각의 이동턱(200)은 물체(1)의 표면형상에 따라 물체(1)의 다른 부분을 누르게 된다. 이때 이동턱(200)에는 물체(1)의 표면형상에 종속하여 모멘트가 형성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해, 도 5 및 도 6에서 위쪽 이동턱(200)은 '제1 이동턱(200)'으로 지칭하고, 중간에 위치한 이동턱(200)은 '제2 이동턱(200)'으로 지칭하며, 아래쪽 이동턱(200)은 '제3 이동턱(200)'으로 지칭하고자 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 이동턱(200)은 가압면과 물체(1)와의 접촉면이 로드(D)의 중심선과 일치하므로 모멘트가 형성되지 않는다. 그러나 제1 이동턱(200)과 제3 이동턱(200)은 가압면과 물체(1)와의 접촉면이 로드(D)의 중심선과 일치하지 않으므로 모멘트가 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 회전베이스(120)는 이동턱(200)에 형성된 모멘트의 합이 0이 되기 전까지 모멘트 방향으로 회전하게 된다. 도 6은 각각의 이동턱(200)에 형성된 모멘트의 합이 0이 된 상태를 나타내고 있다. 도 6에 도시된 상태에서 제1 이동턱(200) 및 제3 이동턱(200)은 가압면과 물체(1)와의 접촉면이 로드(D)의 중심선과 일치하므로 모멘트가 형성되지 않는다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1 이동턱(200), 제2 이동턱(200) 및 제3 이동턱(200)은 물체(1)를 접촉면의 법선방향으로 고정턱(101)을 향해 안정적으로 가압하게 된다. 따라서 이동턱(200)이 물체(1)와 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체(1)의 변위를 효과적으로 차단하게 된다.

본 발명에 의하면, 베이스를 2 이상 결합하면 2 이상의 이동턱이 물체의 다른 부분을 눌러 고정함으로써, 고정하는 물체의 크기에 따라 턱의 면적을 변화시켜 에너지의 불필요한 낭비를 방지하고, 곡면을 가진 물체와 복수의 접촉면을 형성하여 물체의 변형을 방지하도록 이루어지는 키트형 바이스를 제공할 수 있게 된다.

또한, 이동턱에는 물체의 표면형상에 종속하는 모멘트가 형성되고, 그 모멘트의 합이 0이 될 때까지 회전베이스가 회전함으로써, 작은 접촉면을 형성하더라도 고정된 물체의 변위를 차단하도록 이루어지는 키트형 바이스를 제공할 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10,20 : 키트형 바이스
100 : 베이스 200 : 이동턱
101 : 고정턱 300 : 액추에이터
B : 볼록부 310 : 실린더
110 : 고정베이스 320 : 케이스
111 : 허브 C : 오목부
R : 호형통로 D : 로드
120 : 회전베이스 1 : 물체
121 : 회전축
P : 돌출부

Claims (4)

1. 곡면을 가진 물체를 눌러 고정하는데에 사용되고,
   고정턱이 형성된 베이스; 및
   상기 베이스에 결합되고, 이동턱을 직선 운동시키는 액추에이터를 포함하며,
   상기 베이스는,
   상기 고정턱이 형성된 고정베이스; 및 상기 고정베이스에 회전 가능하게 결합되고, 상기 액추에이터가 결합된 회전베이스를 포함하되,
   상기 회전베이스에는 회전축이 형성되고,
   상기 고정베이스에는 상기 회전축을 감싸는 허브가 형성되며,
   상기 회전축에는 돌출부가 반지름방향으로 돌출되고,
   상기 허브에는 상기 돌출부가 원주방향으로 이동하고, 유체가 충전된 호형통로가 형성되어 상기 유체의 저항에 의해 상기 회전베이스의 회전속도가 감소되며,
   상기 베이스가 수평방향으로 3 이상 결합되면,
   3 이상의 상기 이동턱은 상기 물체의 표면형상에 종속하는 모멘트에 따라 대응하는 상기 회전베이스를 상기 모멘트의 합이 0이 될 때까지 각각 회전시키며 상기 물체와 복수의 접촉면을 형성함으로써 상기 물체의 변위를 차단하는 것을 특징으로 하는 키트형 바이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는,
   상기 이동턱과 연결되고, 실린더 내부에서 이동하는 피스톤; 및
   상기 실린더를 내부에 수용하는 케이스를 포함하고,
   상기 베이스 및 상기 케이스에는 서로 맞물리는 볼록부와 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 키트형 바이스.
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