KR102289554B1

KR102289554B1 - 오프셋형 스핀들

Info

Publication number: KR102289554B1
Application number: KR1020200046159A
Authority: KR
Inventors: 박창환
Original assignee: 박창환
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2021-08-17

Abstract

볼트 체결 장치용 스핀들로서, 종래의 직선 형태를 탈피한 스핀들을 개시한다.
실시예에 따른 스핀들은 함체 형태로, 전면 하부에 제1 축수용부가 형성되고, 배면 상부에 제2 축수용부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치되는 제1 기어를 포함하고, 상기 제1 축수용부에 결합되는 출력축유닛; 및 상기 하우징의 내부에 위치되어 상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어를 포함하고, 상기 제2 축수용부에 결합되는 입력축유닛;을 포함한다.

Description

오프셋형 스핀들{OFFSET TYPE SPINDLE}

본 개시(The Disclosure)는 볼트(또는 너트) 체결 장치와 관련된다.

자동차 등의 대형 기계를 연속적으로 생산하는 조립라인에서는 볼트 체결 장치가 사용된다.

일반적으로 볼트 체결 장치는 동력을 제공하는 모터 및 모터에 결합되는 스핀들로 구성된다. * 산업현장에서 스핀들은 샤프트 자체뿐만 아니라 베어링 및 샤프트에 부착된 부품(척 등)을 포함하는 의미로 사용됨.

한국 등록특허공보 제10-0741760호를 통하여, 스핀들의 일례를 확인할 수 있다. 한편, 전술한 공보에 게재된 스핀들은 일자 형태로(단일 축으로) 구성되는데, 조립라인에서 특수 형태를 갖는 몇몇 부품들에게는 적용이 곤란하다.

볼트 체결 장치의 스핀들로서, 종래의 직선 형태를 탈피한 스핀들을 제공하는 것이다.

또한, 분해결합이 용이한(정비가 용이한) 스핀들을 제공하는 것이다.

실시예에 따른 스핀들은 함체 형태로, 전면 하부에 제1 축수용부가 형성되고, 배면 상부에 제2 축수용부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치되는 제1 기어를 포함하고, 상기 제1 축수용부에 결합되는 출력축유닛; 및 상기 하우징의 내부에 위치되어 상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어를 포함하고, 상기 제2 축수용부에 결합되는 입력축유닛;을 포함한다.

또한, 상기 출력축유닛은 전단에 소켓결합부가 형성된 출력축; 상기 출력축의 뒤쪽 부분에 결합되는 상기 제1 기어; 상기 출력축의 중간 부분을 감싸는 원통과, 상기 원통의 외측면에 형성되어 상기 하우징과 결합되는 플랜지를 포함하고, 상기 하우징의 내부에 위치된 상기 제1 기어가 상기 하우징의 외부로 이탈되지 않도록 하는 홀더; 및 상기 소켓결합부에 결합되는 소켓;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 입력축유닛은 입력축; 상기 입력축의 앞쪽 부분에 결합되는 상기 제2 기어;를 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 스핀들은 상기 입력축유닛의 길이를 연장하는 연장축유닛;을 더 포함할 수 있다.

실시예에 따른 오프셋형 스핀들은 2개의 축(입력축, 출력축)을 포함하고, 입력축과 출력축이 계단 형태로 포개지는 구조를 갖는다.

실시예에 따른 오프셋형 스핀들은 주요 구성요소들이 하우징의 길이 방향을 따라 직관적으로 적층되는 구조를 갖는다. 그에 따라, 분해결합이 용이하다.

또한, 실시예에 따른 오프셋형 스핀들은 소켓과 홀더 사이에 스프링이 위치되는 구조를 갖고, 그에 따라, 컴팩트한 크기로(최소한의 소켓과 하우징 사이의 길이로), 소켓의 탄성 왕복 기능이 구현된다.

도 1은 실시예에 따른 오프셋형 스핀들의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 오프셋형 스핀들의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A' 선을 따라 절단한 모습을 나타내는 단면도이다.
도 4는 분해된 실시예에 따른 오프셋형 스핀들의 절개도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 오프셋형 스핀들을 구체적으로 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A' 선을 따라 절단한 모습을 나타내는 단면도이고, 도 4는 분해된 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)의 절개도이다. * 본 명세서의 방향(전, 후)은 도 1의 하우징(110)을 기준으로 함.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)은 하우징(110), 출력축유닛(120) 및 입력축유닛(130)을 포함한다. 또한, 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)은 연장축유닛(140)을 더 포함할 수 있다.

하우징(110)은 함체 형태로, 평평한 전면(111)과 평평한 배면(113)을 갖는다. 전면(111)과 배면(113)은 평행을 이룬다. 하우징(110)은 금속 재질로 제작될 수 있다. 하우징(110)의 전면(111) 하부에는 제1 축수용부(112)가 형성되고, 하우징(110)의 배면(113) 상부에는 제2 축수용부(114)가 형성된다.

출력축유닛(120)은 하우징(110)의 내부에 위치되는 제1 기어(122)를 포함하고, 제1 축수용부(112)에 결합된다. 구체적으로, 출력축유닛(120)은 출력축(121), 제1 기어(122), 홀더(123) 및 소켓(124)을 포함한다.

출력축(121)은 하우징(110)에 비하여 긴 길이를 갖는다. 출력축(121)의 후단은 하우징(110)의 배면(113) 내측에 맞닿는다. 이때, 하우징(110)의 배면(113) 내측에는 출력축(121)의 후단을 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 출력축(121)의 전단에는 길이 방향으로 장공(121b)이 형성된 소켓결합부(121a)가 구비될 수 있다.

제1 기어(122)는 출력축(121)은 뒤쪽 부분에 결합되며, 하우징(110) 내부에 위치된다. 출력축(121)과 제1 기어(122)는 개별적으로 제작될 수도 있고, 일체로 제작될 수도 있다.

홀더(123)는 하우징(110)의 내부에 위치된 제1 기어(122)가 하우징(110)의 외부로 이탈되지 않도록 한다. 홀더(123)는 출력축(121)의 중간 부분을 감싸고, 뒤쪽 절반이 하우징(110)의 내부에 위치되고, 앞쪽 절반이 하우징(110)의 외부에 위치되는 원통(123a)과, 원통(123a)의 허리를 따라 형성되며 하우징(110)의 전면(111)에 볼트 등으로 고정 결합되는 플랜지(123b)로 구성될 수 있다.

소켓(124)은 소켓결합부(121a)에 결합된다. 소켓(124)은 볼트 머리 및 너트를 파지하는 기능을 한다. 소켓(124)의 외측면에는 핀홀(124a)이 관통 형성되고, 소켓(124)은 소켓결합부(121a)에 핀(125)을 매개로 결합될 수 있다. 이 경우, 핀(125)의 중간 부분이 장공(121b)에 위치되어, 소켓(124)은 장공(121b)을 따라 이동 가능하게 되며, 홀더(123)의 내부에 돌출턱(123c)이 더 형성되고, 소켓(124)의 하단과 돌출턱(123c) 사이에 스프링(126)이 더 구비되면, 소켓(124)이 볼트 머리 및 너트를 탄성적으로 가압할 수 있게 된다.

입력축유닛(130)은 하우징(110)의 내부에 위치되되 제1 기어(122)와 치합되는 제2 기어(132)를 포함하고, 제2 축수용부(114)에 결합된다. 구체적으로, 입력축유닛(130)은 입력축(131) 및 제2 기어(132)를 포함한다.

입력축(131)은 하우징(110)에 대응되는 길이 또는 하우징(110)에 비하여 긴 길이를 갖는다. 입력축(131)의 전단은 하우징(110)의 전면(111) 내측에 맞닿는다. 이때, 하우징(110)의 전면(111) 내측에는 입력축(131)의 전단을 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 4에는 입력축(131)의 후단에 연장축유닛(140)이 결합되어 있으나, 입력축(131)의 후단은 모터 등의 동력원과 직결되어도 무방하다.

제2 기어(132)는 입력축(131)은 앞쪽 부분에 결합되며, 하우징(110) 내부에 위치되어, 제1 기어(122)와 치합된다. 입력축(131)과 제2 기어(132)는 개별적으로 제작될 수도 있고, 일체로 제작될 수도 있다.

연장축유닛(140)은 입력축유닛(130)의 길이를 연장하는 기능을 한다. 구체적으로, 연장축유닛(140)은 연장축(141), 제1 파이프(142) 및 제2 파이프(143)를 포함한다.

연장축(141)은 소정 길이를 갖는다. 연장축(141)의 전단은 입력축(131)의 후단에 결합된다. 결합 형태는 제한되지 않는다. 하나의 예로서, 도면에 도시된 바와 같이, 연장축(141)의 전단은 다각 기둥 형태로 구성되고, 입력축(131)의 후단에는 전술한 다각 기둥을 수용할 수 있는 홈이 형성되어, 연장축(141)은 입력축(131)에 끼움결합될 수 있다. 연장축(141)의 후단에는 모터 등의 동력원과 직결되는 어댑터부(141a)가 형성된다. 어댑터(141a)는 연장축(141)의 지름보다 큰 지름을 갖도록 구성될 수 있다.

제1 파이프(142)는 연장축(141)의 앞쪽 부분을 감싼다. 제1 파이프(142)의 전단 가장자리에는 볼트 등에 의해 하우징(110)의 배면(113)과 결합되는 제1 플랜지(142a)가 형성되고, 하단 가장자리에는 제2 플랜지(142b)가 형성된다.

제2 파이프(143)는 연장축(141)의 뒤쪽 부분을 감싼다. 제2 파이프(143)의 전단은 볼트 등에 의해 제2 플랜지(142b)와 결합된다. 제2 파이프(143)의 내부 전측에는 중공(143a)에 비하여 큰 지름을 갖는 제1 캐비티(143b)가 형성되고, 내부 후측에는 중공(143a)에 비하여 큰 지름을 갖는 제2 캐비피(143c)가 형성된다.

제1 캐비티(143b)에는 제1 베어링(144)이 위치되며, 제1 베어링(144)은 제1 파이프(142)의 제2 플랜지(142b)에 의하여, 제2 파이프(143)에서 이탈되지 않는다. 제2 캐비티(143c)에는 제2 베어링(145)와 어댑터부(141a)이 위치되며, 제2 베어링(145)은 어댑터부(141a)에 의하여, 제2 파이프(143)에서 이탈되지 않는다. 제1 베어링(144)과 제2 베어링(145)은 소정 길이를 갖는 연장축(141)이 안정적으로 회전될 수 있도록 한다.

앞서 설명된 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)은 2개의 축(입력축, 출력축)을 포함하고, 입력축(131)과 출력축(121)이 계단 형태로 포개지는 구조를 갖는다. 그에 따라, 종래 일자 형태의 스핀들로 적용이 곤란한 형태를 갖는 몇몇 부품에 적용할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)은 주요 구성요소들이 하우징(110)의 길이 방향을 따라 직관적으로 적층되는 구조를 갖는다. 그에 따라, 분해결합이 용이하다.

또한, 실시예에 따른 오프셋형 스핀들(100)은 소켓(124)과 홀더(123) 사이에 스프링(126)이 위치되는 구조를 갖고, 그에 따라, 컴팩트한 크기로(최소한의 소켓과 하우징 사이의 길이로), 소켓(126)의 탄성 왕복 기능이 구현된다.

본 개시(The Disclosure)의 실시예를 설명할 때 사용된 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 본 개시의 기술적 사상을 제한하기 위해 선택된 것이 아니며, 기술적 사상에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.

또한, 본 개시는 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 당업자(당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람)는 설명된 실시예를 기반으로 본 개시의 기술적 사상의 범주 내에서 새로운 실시예들을 창안할 수 있을 것이다.

따라서, 본 개시의 청구범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 몇몇 표현들에 의하여 제한되지 않고, '발명의 설명' 및 '도면'의 심층에 함의된 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 한다.

100 : 오프셋형 스핀들
110 : 하우징
111 : 전면
112 : 제1 축수용부
113 : 배면
114 : 제2 축수용부
120 : 출력축유닛
121 : 출력축
122 : 제1 기어
123 : 홀더
124 : 소켓
125 : 핀
126 : 스프링
130 : 입력축유닛
131 : 입력축
132 : 제2 기어
140 : 연장축유닛
141 : 연장축
142 : 제1 파이프
143 : 제2 파이프
144 : 제1 베어링
145 : 제2 베어링

Claims

함체 형태로, 전면 하부에 제1 축수용부가 형성되고, 배면 상부에 제2 축수용부가 형성된 하우징;
상기 하우징의 내부에 위치되는 제1 기어를 포함하고, 상기 제1 축수용부에 결합되는 출력축유닛;
상기 하우징의 내부에 위치되어 상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어를 포함하고, 상기 제2 축수용부에 결합되는 입력축유닛; 및
상기 입력축유닛의 길이를 연장하는 연장축유닛;을 포함하고,
상기 입력축유닛은,
입력축;
상기 입력축의 앞쪽 부분에 결합되는 상기 제2 기어;를 포함하고,
상기 연장축유닛은,
전단이 상기 입력축의 후단에 결합되고, 후단에 동력원과 연결되는 어댑터부가 형성된 연장축 - 상기 어댑터부는, 상기 연장축의 지름보다 큰 지름을 갖도록 구성됨 - ;
상기 연장축의 앞쪽 부분을 감싸고, 전단 가장자리에 상기 하우징과 결합되는 제1 플랜지가 형성되고, 후단 가장자리에 제2 플랜지가 형성된 제1 파이프; 및
상기 연장축의 뒤쪽 부분을 감싸고, 전단이 상기 제2 플랜지와 결합되고, 내부 전측에 중공에 큰 지름을 갖는 제1 캐비티가 형성되고, 내부 후측에 중공에 비하여 큰 지름을 갖는 제2 캐비티가 형성된 제2 파이프;를 포함하고,
상기 제1 캐비티에는 제1 베어링이 위치되고, 상기 제2 캐비티에는 제2 베어링과 상기 어댑터부가 위치되는 것을 특징으로 하는, 오프셋형 스핀들.
제1항에 있어서,
상기 출력축유닛은,
전단에 소켓결합부가 형성된 출력축;
상기 출력축의 뒤쪽 부분에 결합되는 상기 제1 기어;
상기 출력축의 중간 부분을 감싸는 원통과, 상기 원통의 외측면에 형성되어 상기 하우징과 결합되는 플랜지를 포함하고, 상기 하우징의 내부에 위치된 상기 제1 기어가 상기 하우징의 외부로 이탈되지 않도록 하는 홀더; 및
상기 소켓결합부에 결합되는 소켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 오프셋형 스핀들.
제2항에 있어서,
상기 소켓결합부에는 길이 방향으로 장공이 형성되고,
상기 소켓에는 핀홀이 형성되고,
상기 소켓은 상기 소켓결합부에 핀을 매개로 결합되고 길이 방향으로 이동 가능하고,
상기 홀더의 내부에는 둘레를 따라 돌출턱이 형성되고, 소켓의 하단과 상기 돌출턱 사이에는 스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는, 오프셋형 스핀들.
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