KR102177984B1 - 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서 - Google Patents

Abstract

개시되는 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서는, 외부에서 공급되는 동력에 의해 구동되며, 소정의 중심에 대해 편심된 경로를 따라 회전하는 편심 축; 상기 편심 축에 결합되며, 원반형으로 구비되는 캠 팔로워; 상기 캠 팔로워가 끼워져 구비되고 수평방향(X방향)으로 왕복이동 가능하도록 가이드하는 캠 팔로워 유도부를 가지는 캠; 상기 캠이 상기 캠 팔로워의 운동에 따라 상하방향(Y방향)으로 왕복이동가능하도록 가이드하며, 상기 캠이 결합되는 가이드 핀; 상기 캠의 일측에 구비되어 상하방향(Y방향)으로 직선왕복운동하는 피스톤; 상기 피스톤이 일단으로 삽입되어 구비되며, 타단에 토출구를 가지는 실린더; 및 상기 실린더의 측면 일측을 관통하여 상기 실린더의 내측으로 연통되는 솔루션 투입구;를 포함한다.

Description

내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서{Jetting dispenser with internal type cam follower}

본 발명(Disclosure)은, 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에 관한 것으로서, 구체적으로 캠의 내측에 수용된 캠 팔로워의 운동에 의해 디스펜서의 동작을 구현한 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

제트디스펜서는, 접착제(glue)와 같은 점성을 가진 액체나 프린터의 잉크 액적을 배출시켜 공급하는 장치를 의미한다.

최근, 디스펜서(Dispenser)의 수요가 급증하는 반면 국내 생산 개발이 그에 못 미쳐 공급은 상당수 수입에 의존하고 있다.

국내 생산 Dispenser는 가격 면에서는 준수하나, 사용 용도에 따라 성능 및 내구성에서 만족스럽지 못한 경우가 종종 발생한다.

'디스펜싱 시스템(Dispensing System)' 시장과 '2차 전지' 시장의 규모가 점점 확장되고 있는 현 시점에서 가격 대비 고성능 디스펜서의 개발은 두 시장에 큰 영향을 줄 것으로 기대된다.

현재 주로 사용되는 '접착 제트디스펜서(Jetting Dispenser)'는 피에조 타입(Piezo type)으로 압전소자를 이용하여 접착제를 액적(Dot)형태로 접합부에 토출한다.

이는 수천 Hz 고주파 영역까지 운용이 가능하나 압전소자의 변위는 수um이기 때문에 적층을 하여 변위를 늘려야 희망 토출 량에 도달할 수 있고 높은 단가로 소비자의 부담이 크다.

다른 방식으로, 솔레노이드 타입(Solenoid type)은 가격이 저렴하나 사용 시 상당한 열 발생으로 인한 내구성의 문제, 기기의 고장의 우려가 크고 솔레노이드(Solenoid)의 특성상 압축력이 약해 원하는 액적(Dot) 형태의 분사(Jetting)가 어렵다는 특징이 있다.

또 다른 방식으로, 외부 캠(External cam) 방식은 필수적으로 사용되는 스프링(spring)으로 인한 공진발생으로 인하여 설계가 어렵고, 수요처의 작동 주파수에 제약이 있다.

1. 한국공개특허공보 제10-2013-0063106호 2. 한국공개특허공보 제10-2018-0007401호

본 발명(Disclosure)은, 내부 캠(Internal Cam) 방식인 캠 팔로워(Cam follower)를 이용하여 모터의 기계적 힘으로 빠르게 분사 할 수 있는 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서의 제공을 일 목적으로 한다.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서는, 외부에서 공급되는 동력에 의해 구동되며, 소정의 중심에 대해 편심된 경로를 따라 회전하는 편심 축; 상기 편심 축에 결합되며, 원반형으로 구비되는 캠 팔로워; 상기 캠 팔로워가 끼워져 구비되고 수평방향(X방향)으로 왕복이동 가능하도록 가이드하는 캠 팔로워 유도부를 가지는 캠; 상기 캠이 상기 캠 팔로워의 운동에 따라 상하방향(Y방향)으로 왕복이동가능하도록 가이드하며, 상기 캠이 결합되는 가이드 핀; 상기 캠의 일측에 구비되어 상하방향(Y방향)으로 직선왕복운동하는 피스톤; 상기 피스톤이 일단으로 삽입되어 구비되며, 타단에 토출구를 가지는 실린더; 및 상기 실린더의 측면 일측을 관통하여 상기 실린더의 내측으로 연통되는 솔루션 투입구;를 포함한다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에서, 상기 캠 팔로워 유도부는, 상기 캠 팔로워의 직경에 대응하는 직경을 가지며 수평방향(X방향)으로 설정된 거리만큼 이격되어 구비되는 두 개의 반원과, 상기 두 개의 반원의 양단을 연결하는 평행한 2개의 직선에 의해 정의되는 내면으로 구비되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에서, 상기 가이드 핀은, 한쌍으로 구비되어 상기 캠 팔로워 유도부를 중심으로 양측에 좌우 대칭이 되도록 배치되며, 상기 캠을 상하방향으로 상하방향(Y방향)으로 관통하여 구비되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에서, 상기 피스톤은, 상기 캠의 하단에 배치되고, 한쌍으로 구비되는 상기 가이드 핀의 중앙에 상하방향(Y방향)으로 길게 배치되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에서, 한쌍으로 구비되는 상기 가이드 핀의 상단과 하단이 각각 고정되는 상면 프레임;과 하면 프레임; 및 상기 상면 프레임과 상기 하면 프레임을 연결하여 위치를 고정시키는 연결 프레임;을 가지며, 상기 피스톤은 상기 하면 프레임을 관통하도록 배치되고, 상기 실린더는 상기 하면 프레임의 하면에 고정되어 구비되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서에서, 상기 캠 팔로워에 의한 상기 캠의 상하방향(Y방향) 왕복운동에 연동되어 상기 피스톤이 상하방향(Y방향)으로 운동하면서 상기 실린더 내부의 압력을 변화시킴으로서, 상기 솔루션 투입구를 통해 설정된 액상의 솔루션을 흡입하고, 상기 토출구를 통하여 상기 설정된 액상의 솔루션을 배출하는 동작을 반복하는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 내부 캠(Internal Cam) 방식인 캠 팔로워(Cam follower)를 이용함으로써, 모터의 기계적 힘으로 빠르게 분사(Jetting)되도록 하며, 제조원가 면에서 공지의 방식에 비해 저렴한 이점을 가진다.

본 발명에 따르면, 고주파 분사(Jetting)가 필요하지 않거나, 다양한 범위의 주파수 영역대의 사용이 요구되며, 내구성이 높고 가격이 저렴한 제품을 원하는 수요에 대응할 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서의 일 실시형태를 보인 도면.
도 2는 도 1에서 편심 축과 캠 팔로워의 결합관계를 보인 도면.
도 3은 도 1에서 실린더의 내부를 보인 도면.
도 4는 도 1에서 캠 팔로워의 운동과 피스톤의 위치를 보인 도면.
도 5는 도 1의 실시형태를 구현한 제품 사진.

이하, 본 발명에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서의 일 실시형태를 보인 도면, 도 2는 도 1에서 편심 축과 캠 팔로워의 결합관계를 보인 도면, 도 3은 도 1에서 실린더의 내부를 보인 도면, 도 4는 도 1에서 캠 팔로워의 운동과 피스톤의 위치를 보인 도면, 도 5는 도 1의 실시형태를 구현한 제품 사진이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서(100)는, 편심 축(110), 캠 팔로워(120), 캠 팔로워 유도부(130)를 가지는 캠(140), 가이드 핀(150), 실린더(170) 및 솔루션 투입구(172)를 포함한다.

편심 축(110)은, 외부에서 공급되는 동력(예: Motor)에 의해 구동되며, 소정의 중심(10)에 대해 편심된 경로를 따라 회전하도록 구비된다.

캠 팔로워(120)는, 편심 축(110)에 결합되며, 원반형으로 구비된다.

이에 의해, 캠 팔로워(120)는, 소정의 중심(10)에 대해 편심 회전하게 된다.

캠 팔로워(120)과 편심 축(110)의 결합은 상대운동이 가능하게 결합될 수 있다. 즉 편심 축(110)에 대해 캠 팔로워(120)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이에 의하면 캠 팔로워(120)가 후술하는 캠 팔로워 유도부(130)를 따라 구름운동이 가능하게 되므로, 이들 사이의 마찰력에 의한 손실을 방지할 수 있다.

캠(140)은, 캠 팔로워(120)가 끼워져 구비되고 수평방향(X방향)으로 왕복이동 가능하도록 가이드하는 캠 팔로워 유도부(130)를 가진다.

가이드 핀(150)은, 캠(140)이 캠 팔로워(120)의 운동에 따라 상하방향(Y방향)으로 왕복이동가능하도록 가이드하며, 캠(140)이 결합되는 구성이다.

피스톤(160)은, 캠(140)의 일측에 구비되어 상하방향(Y방향)으로 직선왕복운동하도록 구비된다.

피스톤(160)의 직선왕복운동은, 캠(140)의 상하방향(Y방향) 왕복운동과 동일한 변위를 가진다.

실린더(170)는, 피스톤(160)이 일단으로 삽입되어 구비되며, 타단에 토출구(171)를 가지도록 구비된다.

피스톤(160)이 삽입되는 일단은 상하방향(Y방향)으로 상단에, 토출구(171)는 하단에 배치된다.

솔루션 투입구(172)는, 실린더(170)의 측면 일측을 관통하여 실린더(170)의 내측으로 연통되는 구성이다.

실린더(170) 내측에 위치되는 솔루션 투입구(172)의 말단은, 피스톤(160)의 상하방향(Y방향) 왕복운동에 의해 개방과 차폐를 반복하며, 그러한 동작에 의해 솔루션 투입구(172)를 통해 설정된 액상을 실린더(170) 내부로 흡입시키고, 토출구(171)를 통해 배출시키게 된다.

이를 위해, 피스톤(160)의 일측에는 기밀을 위한 오링(161)이 구비될 수 있다.

한편, 본 실시형태에서, 캠 팔로워 유도부(130)는, 캠 팔로워(120)의 직경에 대응하는 직경을 가지며 수평방향(X방향)으로 설정된 거리만큼 이격되어 구비되는 두 개의 반원(131)((도 4 참조)과, 두 개의 반원(131)의 양단을 연결하는 평행한 2개의 직선(132)(도 4 참조)에 의해 정의되는 내면으로 구비된다.
이에 의해, 캠 팔로워(120)는 캠 팔로워 유도부(130)의 내면과 적어도 두 점 이상 접촉상태를 유지하며 이동하게 되며, 또한 캠 팔로워(120)는 캠 팔로워 유도부(130)의 내면을 따라 구름운동을 하게 된다.
이에 따라, 캠(140)은 스프링과 같은 탄성지지 없이 일정한 속도로 승강운동을 연속 반복하게 된다.

또한, 가이드 핀(150)은, 한쌍으로 구비되어 캠 팔로워 유도부(130)를 중심으로 양측에 좌우 대칭이 되도록 배치된다.

또한, 가이드 핀(150)은, 캠(140)을 상하방향으로 상하방향(Y방향)으로 관통하여 구비된다. 이에 의해 캠(140)은 가이드 핀(150)을 따라 슬라이딩 왕복운동하게 된다.

본 실시형태에서, 피스톤(160)은, 캠(140)의 하단에 배치되고, 한쌍으로 구비되는 가이드 핀(150)의 중앙에 상하방향(Y방향)으로 길게 배치된다.

한편, 본 실시형태에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서(100)는, 가이드 핀(150), 실린더(170) 및 편심 축(110)의 고정 및 결합을 위해, 상면 프레임(181), 하면 프레임(182) 및 연결 프레임(183)을 가진다.

또한, 상면 프레임(181), 하면 프레임(182) 및 연결 프레임(183)을 서로 연결되어 일체로 구비된다.

상면 프레임(181)과 하면 프레임(182)은, 한쌍으로 구비되는 가이드 핀(150)의 상단과 하단이 각각 고정되어 구비된다.

연결 프레임(183)은, 상면 프레임(181)과 하면 프레임(182)을 연결하여 위치를 고정시킨다.

피스톤(160)은, 하면 프레임(182)을 관통하도록 배치되고, 실린더(170)는 하면 프레임(182)의 하면에 고정되어 구비된다.

본 실시형태에 따른 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서(100)는, 캠 팔로워(120)에 의한 캠(140)의 상하방향(Y방향) 왕복운동에 연동되어 피스톤(160)이 상하방향(Y방향)으로 운동하면서 실린더(170) 내부의 압력을 변화시킴으로서, 솔루션 투입구(172)를 통해 설정된 액상의 솔루션을 흡입하고, 토출구(171)를 통하여 설정된 액상의 솔루션을 배출하는 동작을 반복하게 된다.

Claims (6)

1. 외부에서 공급되는 동력에 의해 구동되며, 소정의 중심에 대해 편심된 경로를 따라 회전하는 편심 축;
   상기 편심 축에 회전 가능하게 결합되며, 원반형으로 구비되는 캠 팔로워;
   상기 캠 팔로워가 끼워져 구비되고 수평방향(X방향)으로 왕복이동 가능하도록 가이드하는 캠 팔로워 유도부를 가지는 캠;
   상기 캠이 상기 캠 팔로워의 운동에 따라 상하방향(Y방향)으로 왕복이동가능하도록 가이드하며, 상기 캠이 결합되는 가이드 핀;
   상기 캠의 일측에 구비되어 상하방향(Y방향)으로 직선왕복운동하는 피스톤;
   상기 피스톤이 일단으로 삽입되어 구비되며, 타단에 토출구를 가지는 실린더; 및
   상기 실린더의 측면 일측을 관통하여 상기 실린더의 내측으로 연통되는 솔루션 투입구;를 포함하고,
   상기 캠 팔로워 유도부는, 상기 캠 팔로워의 직경에 대응하는 직경을 가지며 수평방향(X방향)으로 설정된 거리만큼 이격되어 구비되는 두 개의 반원과, 상기 두 개의 반원의 양단을 연결하는 평행한 2개의 직선에 의해 정의되는 내면으로 구비되는 것을 특징으로 하고,
   상기 캠 팔로워는 상기 캠 팔로워 유도부의 내면을 따라 구름운동을 하고,
   상기 캠 팔로워는 상기 캠 팔로워 유도부의 내면과 적어도 두 점 이상 접촉상태를 유지하며 이동하는 것을 특징으로 하고,
   상기 캠은 상기 캠 팔로워의 왕복이동에 연동하여 일정한 속도로 승강운동을 연속 반복하는 것을 특징으로 하고,
   상기 캠 팔로워에 의한 상기 캠의 상하방향(Y방향) 왕복운동에 연동되어 상기 피스톤이 상하방향(Y방향)으로 운동하면서 상기 실린더 내부의 압력을 변화시킴으로서, 상기 솔루션 투입구를 통해 설정된 액상의 솔루션을 흡입하고, 상기 토출구를 통하여 상기 설정된 액상의 솔루션을 배출하는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 핀은, 한쌍으로 구비되어 상기 캠 팔로워 유도부를 중심으로 양측에 좌우 대칭이 되도록 배치되며, 상기 캠을 상하방향으로 상하방향(Y방향)으로 관통하여 구비되는 것을 특징으로 하는 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 피스톤은, 상기 캠의 하단에 배치되고, 한쌍으로 구비되는 상기 가이드 핀의 중앙에 상하방향(Y방향)으로 길게 배치되는 것을 특징으로 하는 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서.
5. 청구항 4에 있어서,
   한쌍으로 구비되는 상기 가이드 핀의 상단과 하단이 각각 고정되는 상면 프레임;과 하면 프레임; 및
   상기 상면 프레임과 상기 하면 프레임을 연결하여 위치를 고정시키는 연결 프레임;을 가지며,
   상기 피스톤은 상기 하면 프레임을 관통하도록 배치되고, 상기 실린더는 상기 하면 프레임의 하면에 고정되어 구비되는 것을 특징으로 하는 내부 캠 팔로워 타입의 제트디스펜서.
   
   
6. 삭제

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