KR102320422B1 - 진공 흡인 암 및 콜릿 - Google Patents

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Abstract

내주면에 서로 평행하게 마련된 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)을 가지는 중공 통모양의 암 샤프트(11)와, 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)에 각각 끼워맞추고, 일부를 내주면으로부터 암 샤프트(11)의 중심축을 향해 침입시켜서 배치한 링모양의 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)과, 외주면에 서로 평행하게 마련된 링모양의 제1 외주면 홈 및 제2 외주면 홈을 가지는 중공 통모양의 콜릿(31)을 구비한다. 콜릿(31)의 상부의 삽입부가 암 샤프트(11)의 하부에 삽입되었을 때에는, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)이 제1 외주면 홈 및 제2 외주면 홈에 각각 보존유지된다.

Description

진공 흡인 암 및 콜릿
본 발명은, 전자 부품 등의 미세 부재를 진공 흡인해서 조작하는 정밀 가공 장치의 구성 부재인 진공 흡인 암 및 진공 흡인 암의 선단에 마련하는 콜릿에 관한 것이다.
전자 부품 조립을 위한 실장기 등의 정밀 가공 장치는, 그 정밀 가공 장치의 선단에 피조작 대상물을 진공 흡인하기 위한 진공 핀셋 등의 진공 척 기구(진공 흡인 암)를 구비하고, 진공 흡인 암 내부의 공동(空洞) 부분을 부압으로 함으로써 피조작 대상물을 진공 흡인하고, 정압으로 함으로써 피조작 대상물을 탈착하고, 임의의 개소에 장착하는 조작을 실행할 수가 있다. 진공 흡인 암의 선단에 마련되는 노즐 헤드(콜릿)의 선단 형상은 피조작 대상물에 적합하도록 정밀하게 설계되고, 사용을 거듭할 때마다 마모나 파손이 생기는 소모품이다. 또, 취급하는 피조작 대상물의 종류에 따라서 콜릿 또는 콜릿의 선단의 노즐 팁은 적절히 교환하지 않으면 안된다. 따라서, 진공 흡인 암과 콜릿의 적어도 한쪽에, 콜릿을 진공 흡인 암에 일시적으로 고정하고, 적절히 교환하기 위한 기구를 가지는 것이 일반적이다.
이 때문에, 진공 흡인 암을 이루는 암부의 선단에 마련된 콜릿 삽입구멍의 하부에는, 콜릿(34)의 상부가 삽입되고, 이 콜릿의 상부는, 콜릿 부착부의 측부부터 나사조여진 고정 나사에 의해서 나사고정되는 구조가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조.). 즉, 특허문헌 1에 기재된 콜릿은, 콜릿 삽입구멍에 삽입되는 상부인 삽입부와, 이 삽입부보다 큰 지름의 대경부와, 이 대경부보다 아래쪽으로 연장돌출(延出)한 끝이 가늘어지는 노즐 팁에 의해 형성되어 있고, 콜릿에는, 상하로 관통함과 동시에 콜릿 삽입구멍에 연통하는 흡착구멍으로서의 진공 스루홀이 형성되어 있다.
콜릿 삽입구멍에의 삽입부에 중심축 방향을 깊이 방향으로 하는 슬릿을 마련하고, 탄성을 부여한 콜릿도 제안되어 있다. 이 슬릿은, 삽입부의 상단으로부터 아래쪽을 향해 U자형으로 절입되고, 삽입부의 형상을 두갈래로 나눈 스프링모양의 구조를 보이고 있다. 콜릿의 삽입부의 지름은 콜릿 삽입구멍의 지름보다 약간 크게 설계되어 있고, 콜릿의 삽입부가 콜릿 삽입구멍에 삽입될 때에, 슬릿으로 나뉜 부분이 슬릿측 또한 중심축측으로 약간 치우치는 것에 의해 지름이 작아지기 때문에, 콜릿이 콜릿 삽입구멍에 삽입가능하게 되는 것이다. 삽입 후는, 슬릿으로 나뉜 부분이 원래의 형상으로 되돌아가려고 하는 탄성에 의한 반발력이 외측에 작용하고, 콜릿이 콜릿 삽입구멍에 밀착해서 고정된다. 콜릿의 삽입/빼냄(揷拔)은, 일정한 힘을 가함으로써 원터치로 가능하다는 이점이 있다.
그러나, 이 종래 기술에서는, 미소 형상을 이루는 콜릿의 중심축 방향을 관통하는 관통구멍과, 또 미소 형상을 이루는 삽입부의 슬릿의 양쪽을 고정밀도로 가공하지 않으면 안된다. 삽입부에 마련되는 슬릿은, 피조작 대상물의 흡탈착 기능에 관여하는 관통구멍과 일부 연속된 것이기 때문에, 슬릿의 폭 또는 슬릿의 중심축 방향의 길이의 여하에 따라서는, 피조작 대상물의 흡착 기능에 영향을 미칠지도 모른다. 또, 정밀 가공 장치 본체에의 고정력의 면에서도 문제가 생길 수 있다. 따라서, 관통구멍과 슬릿의 가공에는 섬세한 정밀 가공 기술을 요하며, 교환 부품인 콜릿 자체가 고가로 되어 버리는 문제가 있었다.
일본공개특허공보 특개2000－114282호
본 발명은 상기의 문제에 주목(착안)해서 이루어진 것으로서, 선단의 콜릿을 원터치로 삽입/빼냄 가능하고, 또한 O링의 압축 균열(crack)을 일으키지 않고 콜릿의 보존유지력(保持力)을 강화할 수 있는 진공 흡인 암 및 이 진공 흡인 암의 구성 부재인 콜릿을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1의 양태(態樣)는, (a) 진공 흡인구멍을 둘러싸는 제1의 통모양을 이루고, 제1 및 제2 내주면 홈을 제1의 통모양의 내주면에 서로 평행하게 이간해서 마련한 암 샤프트와, (b) 제1 및 제2 내주면 홈에 각각의 일부를 끼워맞추고, 각각의 나머지(殘餘) 일부를 내주면으로부터 진공 흡인구멍의 중심축을 향해 돌출시킨, 제1 및 제2 O링(O링)과, (c) 내주면의 지름보다도 작은 지름의 외경을 가지는 보존유지면에 의해서 외주면이 정의된 보존유지용 볼록부를 선단에 가지고, 보존유지용 볼록부에 연속하고, 보존유지용 볼록부보다 작은 지름의 폭넓은 홈(幅廣溝)을 가지는 요철 형상의 제2의 통모양을 이루고, 폭넓은 홈의 바닥부에 서로 평행하게 마련된 제1 및 제2 외주면 홈을 가지는 콜릿을 구비하는 진공 흡인 암인 것을 요지로 한다. 제1의 양태에 관계된 진공 흡인 암에서는, 콜릿의 상부가 암 샤프트의 하부에 삽입되었을 때에, 제1 및 제2 O링이 제1 및 제2 외주면 홈에 각각 보존유지된다.
본 발명의 제2의 양태는, 진공 흡인구멍을 둘러싸는 제1의 통모양을 이루고, 제1 및 제2 내주면 홈을 제1의 통모양의 내주면에 서로 평행하게 이간해서 마련한 암 샤프트에 삽입되는, 내주면의 지름보다도 작은 지름의 외경을 가지는 보존유지면에 의해서 외주면이 정의된 보존유지용 볼록부를 선단에 가지고, 보존유지용 볼록부에 연속하고, 보존유지용 볼록부보다 작은 지름의 폭넓은 홈을 가지는 요철 형상의 제2의 통모양을 이루는 콜릿에 관한 것이다. 제2의 양태에 관계된 콜릿은, 폭넓은 홈의 바닥부에 서로 평행하게 마련된 제1 및 제2 외주면 홈을 구비하는 것을 요지로 한다. 제1의 양태에 관계된 진공 흡인 암과 마찬가지로, 제1 및 제2 내주면 홈에, 제1 및 제2 O링의 각각의 일부를 끼워맞추고, 각각의 나머지 일부를 내주면으로부터 진공 흡인구멍의 중심축을 향해 돌출시킨 상태에 있어서, 암 샤프트의 하부에 콜릿의 상부가 삽입되었을 때에, 제1 및 제2 O링이 제1 및 제2 외주면 홈에 각각 보존유지된다.
본 발명의 양태에 의하면, 선단의 콜릿을 원터치로 삽입/빼냄 가능하고, 또한 O링의 압축 균열을 일으키게 하지 않고 콜릿의 보존유지력을 강화할 수 있는 진공 흡인 암 및 이 진공 흡인 암의 구성 부재인 콜릿을 제공할 수가 있다.
도 1a는 본 발명의 실시형태에 관계된 진공 흡인 암의 정면도이고, 도 1b는 도 1a의 A－A방향에서 본 단면도이고, 도 1c는 도 1b의 B부분의 확대도이다.
도 2는 도 1c에 도시한 콜릿의 일부를 확대해서 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 2에 대응하는, 본 발명의 참고예에 관계된 진공 흡인 암의 콜릿의 일부를 확대해서 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1c의 암 샤프트(11)를 발췌한 확대 단면도이다.
도 5는 도 3에 대응하는 참고예에 관계된 진공 흡인 암의 콜릿의 일부를, 보다 광범위하게 도시하는 단면도이다.
도 6은 비교예에 관계된 암 샤프트의 하부를 확대한 단면도이다.
도 7은 비교예에 관계된 노즐 팁의 상부를 확대한 단면도이다.
도 8은 도 1a의 조감도이다.
도 9는 O링의 파쇄율(潰率, crushing rate)을 변화시킨 경우의 과제나 효과를 설명하는 도면이다.
도 10은 비교예에 관계된 진공 흡인 암의 콜릿의 일부를 확대해서 도시하는 단면도이다.
이하에 있어서, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 부가하고 있다. 다만, 도면은 모식적인 것이고, 두께와 평면 치수의 관계, 각 부재의 크기의 비율 등은 현실의 것과는 다르다는 점에 유의해야만 한다. 따라서, 구체적인 두께, 치수, 크기 등은 이하의 설명으로부터 이해할 수 있는 기술적 사상의 취지를 참작해서 보다 다양하게 판단해야만 하는 것이다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.
또, 이하에 나타내는 본 발명의 실시형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치를 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성 부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 것으로 특정하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 본 발명의 실시형태에서 기재된 내용에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 청구항이 규정하는 기술적 범위 내에 있어서, 갖가지 변경을 가할 수가 있다.
(실시형태)
도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이. 본 발명의 실시형태에 관계된 진공 흡인 암은, 제1의 통모양을 이루는 암 샤프트(11)와, 암 샤프트(11)의 통축 방향을 관통하는 진공 흡인구멍(13)의 하부에, 상부의 삽입부를 삽입한 콜릿(31)을 구비한다. 도 1c에 도시하는 바와 같이 암 샤프트(11)의 내벽의 하부에는, 링모양의 제1 내주면 홈(외경측 링홈)(15) 및 제2 내주면 홈(외경측 링홈)(17)이 원통 홈이 서로 평행하게 새겨져 있다. 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)의 각각에는, 탄성체로 이루어지는 제1 O링(O링)(21) 및 제2 O링(23)이 배치되어 있다. 도 1c에서는 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)은 각진 홈(角溝)으로서 예시되어 있지만, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 튀어나옴(飛出) 방지 효과가 있는 더브테일 홈(dovetail groove)으로, 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)을 구성해도 좋다. 또 도 1c에서는 도시를 생략하고 있지만, 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)의 모서리부(角部)에는 R모따기(面取) 가공(만곡면 가공)이 되어도 좋은 것은 물론이다.
도 1c에 도시하는 바와 같이, 콜릿(31)은 중심축 방향을 관통하는 관통구멍(33)을 가지는 중공 통모양이다. 도 1c에 도시하는 바와 같이, 콜릿(31)에는 상부의 삽입부의 외주면을 둘러싸도록 폭넓은 홈(35)이 마련되어 있다. 폭넓은 홈(35)의 폭에 대해서는, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)의 삽입부가 삽입되어 있는 상태에 있어서, 폭넓은 홈(35) 내에 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)이 들어갈 정도이면 좋다. 폭넓은 홈(35)보다 하부의 삽입부의 외주면에는 스토퍼(37)가 마련되어 있다. 스토퍼(37)는 링모양의 보존유지용 볼록부이고, 콜릿(31)의 삽입부보다 큰 지름의 대경부를 구성하고 있다. 대경부인 스토퍼(37)는, 암 샤프트(11)에의 콜릿(31)의 삽입부의 삽입 시에, 암 샤프트(11)의 하단의 개구부의 안가장자리(內緣) 부분에 마련된 스토퍼 받이부(受部)(19)에 완충되어, 보존유지된다. 스토퍼(37)는 삽입 시의 콜릿(31)의 삽입부의 삽입 심도를 결정하는 기능을 가진다. 도 1c에 있어서는, 스토퍼(37) 및 스토퍼 받이부(19)는 연속된 균일한 링모양이지만, 회전 위치를 결정하는 기능을 더 갖게 하기 위해서, 콜릿(31) 및 암 샤프트(11)의 원주 상의 일부에 단속적(斷續的)으로 마련하는 것도 가능하다.
도 5에는, 진공 흡인구멍(13)의 내주면의 지름보다도 작은 지름의 제2의 통모양을 이루는 참고예에 관계된 콜릿(31)이 도시되어 있다. 참고예에 관계된 콜릿(31)의 상부의 삽입부의 외주면에는, 링모양으로 제1 내경측 링홈(제1 외주면 홈)(OG12) 및 제2 내경측 링홈(제2 외주면 홈)(OG11)이 서로 평행하게 마련되어 있다. 도 2는, 도 5에 도시한 콜릿(31)의 제1 외주면 홈(OG12)에 대응하는 부분의 확대도를 도시한다. 일반적으로, 로드 씰(rod seal)의 경우는, 암 샤프트(11)의 내벽에 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)만이 원통 홈으로서 마련되고, 피스톤 씰의 경우는, 콜릿(31)의 외주면에는, 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)만이 원통 홈으로서 마련된다. 그러나 실시형태에 관계된 진공 흡인 암에 있어서는, 암 샤프트(11)의 제1 내주면 홈(15)에 대향하여 콜릿(31)의 외주면에 제1 외주면 홈(OG12)이 마련되고, 암 샤프트(11)의 제2 내주면 홈(17)에 대향하여 제2 외주면 홈(OG11)이 원통 홈으로서 마련되어 있는 점이 특징이다.
도 1c에 있어서는, 제1 내주면 홈(15)에는 제1 O링(21)이 끼워맞춰지고, 제2 링(17)에는 제2 O링(23)이 끼워맞춰져 있다. 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)은, 각각 속이 꽉찬 토러스(torus)인 토러스체이고, 도 1c에 도시한 원형의 단면을 회전시킨 형상이다. 제1 O링(21)의 일부는 제1 내주면 홈(15)으로부터 돌출하고, 암 샤프트(11)의 내주면의 위치로부터 진공 흡인구멍(13)의 중심축으로 향하는 만곡된 보존유지용 볼록부를 구성하고 있다. 마찬가지로, 제2 O링(23)의 일부는 제2 내주면 홈(17)으로부터 돌출하고, 암 샤프트(11)의 내주면의 위치로부터 진공 흡인구멍(13)의 중심축으로 향하는 만곡된 보존유지용 볼록부를 구성하고 있다. 도 1c의 단면도에 있어서는, 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)의 형상은 역ㄷ자형(コ字型)이지만, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)을 각각 끼워맞출 수 있는 것이라면, U자형이나 V자형 등의 다른 형상이라도 상관없다. 암 샤프트(11) 및 제1 O링(21), 제2 O링(23)으로 콜릿 보존유지부(11, 21, 23)를 구성한다.
도 2에 있어서, d0은, 제1 외주면 홈(OG22) 및 제2 외주면 홈(OG21)의 가장 바닥면(最底面)에 있어서의 콜릿(31)의 최소 직경이고 d1은 폭넓은 홈(35)에 있어서 제1 외주면 홈(OG12)이 없는 면에 있어서의 콜릿(31)의 직경이다. 도 2에 있어서, 가이드부 외경 d3은 폭넓은 홈(35)이 없는 보존유지면(S2)에서의 콜릿(31)의 직경을 나타낸다. 보존유지면(S2)은, 제1 외주면 홈(OG12)의 V홈의 사면(斜面)을 구성하고 보존유지면(S2)에 연속하는 보존유지 경사면(S3)과, 보존유지 경사면(S3)에 대향하여 보존유지면(S2)에 연속하는 삽입 경사면(S1)에 의해서 둘러싸여 있다.
암 샤프트(11)의 제1 내주면 홈(15)에 고정된 제1 O링(21) 및 제2 내주면 홈(17)에 고정된 제2 O링(23)에 대해, 콜릿(31)을 삽입할 때의 삽입 압력을 작게 하기 위해서는, 삽입 경사면(S1)과 관통구멍(33)의 내벽면(S4)이 이루는 삽입각 θi를 22∼33°의 범위, 특히 24.5∼25.5°의 범위로 선택하는 것이 바람직하다. 삽입각 θi는, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입할 때의, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)에 콜릿(31)의 선단을 삽입하는 안내각에 상당하는 모따기각(面取角)이다.
실시형태에 관계된 진공 흡인 암에 있어서, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)은 단순한 진공 씰 등의 밀봉성을 유지할 목적이 아니라, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 보존유지하는 보존유지력을 얻은 다음에, 삽입/빼냄(揷拔) 내구성과 삽입/빼냄의 용이성을 목적으로 하고 있으므로, 콜릿(31)이 삽입되지 않는 상태의 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 내경에 대해서 콜릿(31)의 제1 외주면 홈(OG22) 및 제2 외주면 홈(OG21)의 최소 직경 d0을 크게 하고, 제1 O링(21)의 파쇄율 ε1 및 제2 O링(23)의 파쇄율 ε2이 각각 17∼19%로 선정되어 있다.
제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 파쇄율 ε1, ε2는, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 경도(단단함)에도 의존하지만, 경도(듀로미터 경도)가 70∼90도이면, 15∼25%로 설정된다. 또한, 제1 O링(21)의 파쇄율 ε1은, 제1 O링(21)의 파쇄 허용량(潰代, crushing allowance) δ1을 제1 O링(21)의 선지름(굵기) D1로 나눈 값이다：
ε1=δ1/D1×100 ……(1)
마찬가지로, 제2 O링(23)의 파쇄율 ε2는, 제2 O링(23)의 파쇄 허용량 δ2를 제2 O링(23)의 선지름 D2로 나눈 값이다：
ε2=δ2/D2×100 ……(2)
도 9에 도시하는 바와 같이, 불소계 고무계의 O링인 경우, 파쇄율 ε1, ε2를 30% 이상으로 설정하면, 암 샤프트(11)에의 콜릿(31)의 삽입이 곤란해진다.
불소계 고무계의 O링인 경우, 단지 밀봉성을 유지할 목적이면 8% 정도의 파쇄 허용량으로 좋다. 본 발명자들은, 시행착오의 결과, 도 9에 도시하는 바와 같이, O링의 파쇄율 30%를 넘으면, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입할 때의 조립성이 나빠진다는 지견을 얻었다. 또 갖가지 실험의 결과, 도 1에 도시한 바와 같은 구성에서 파쇄율이 41%를 넘으면, 도 9에 도시한 바와 같이 O링의 압축 균열을 일으켜 O링이 파손된다는 지견을 얻었다. 따라서, 본 발명자들은 도 9에 도시한 지견으로부터, O링의 압축 영구 왜곡(歪, strain)을 극력 줄여서, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입할 때의 조립성을 확보하기 위해서, 도 1에 도시한 바와 같은 구조에 있어서의 제1 O링(21)의 파쇄율 ε1 및 제2 O링(23)의 파쇄율 ε2를, 각각 17∼19%로 선정했다.
일반 로드 씰이나 피스톤 씰의 설계에서는 삽입각 θi가 15∼30°의 범위로 선택하는 것이 추장(推奬)되고 있다. 실시형태에 관계된 진공 흡인 암에 있어서는, 암 샤프트(15)에 고정된 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)에 대해, 콜릿(31)의 삽입을 용이하게 하기 위해, 콜릿(31)의 선단의 최소지름은, 제1 외주면 홈(OG22) 등의 최소 직경 d0보다도 작게 하고 있다. 상술한 대로, O링의 파쇄율 ε1=ε2를, 17∼19%로 선정하고 있기 때문에, 실시형태에 관계된 진공 흡인 암에 있어서는, 삽입각 θi를 24.5∼25.5°의 범위로 선택하는 것에 의해, 모따기면인 삽입 경사면(S1)이 양호한 구둣주걱(안내면)의 역할을 완수할 수가 있다.
실시형태에 관계된 진공 흡인 암은, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입하는 삽입/빼냄 내구성과 삽입/빼냄의 용이성을 얻는 것을 목적으로 하고 있으므로, 콜릿(31)의 보존유지면(S2)의 길이인 보존유지 길이 Lh1은 제1 O링(21)의 선지름 D1 및 제2 O링(23)의 선지름 D2의 각각의 1/3∼1/4로 선정하고 있다. 예를 들면 제1 O링(21)의 선지름 D1이 1㎜이면, 보존유지 길이 Lh1은 02.25㎜로 선정할 수 있다. 보존유지 길이 Lh1이 O링의 선지름 D1, D2의 1/3보다 커지면, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입하고, 빼내는 삽입/빼냄이 곤란하게 되고, O링의 삽입/빼냄 내구성이 나빠진다. 한편, 보존유지 길이 Lh1이 O링의 선지름 D1, D2의 1/4보다 작아지면, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입했을 때의 원하는 보존유지력을 실현할 수 없게 된다.
O링의 삽입/빼냄 내구성과, 암 샤프트(11)에 대한 콜릿(31)의 삽입/빼냄 용이성을 달성하고, 또한 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입했을 때의 원하는 보존유지력을 실현하기 위해서는, 도 2에 도시한 보존유지 경사면(S3)과 관통구멍(33)의 내벽면(S4)이 이루는 보존유지각 θh를 42∼48°의 범위, 특히 44∼46°의 범위로 선택하는 것이 바람직하다. 보존유지각 θh가 42°보다 작아지면, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입했을 때의 원하는 보존유지력을 달성할 수 없게 된다. 한편, 보존유지각 θh가 48°보다 커지면, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입하고 빼내는 삽입/빼냄 용이성이 곤란해지고, O링의 삽입/빼냄 내구성이 나빠진다.
도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이 실시형태에 관계된 진공 흡인 암에 있어서, 콜릿(31)의 하부측에는 선단의 외경 형상이 원뿔모양(圓錐狀)이고 중공인 노즐 팁을 구비하고 있다. 노즐 팁의 내부에는, 선단으로부터 위쪽으로 향하고, 콜릿(31)을 관통하는 관통구멍(33)이 진공 흡인구멍(13)에 연속하도록 마련되어 있다. 암 샤프트(11)의 하부가 「콜릿 삽입구멍」으로서 기능하고 있다. 콜릿(31)의 상부의 삽입부가 암 샤프트(11)의 하부에 삽입되었을 때에는, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)이 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)에 각각 보존유지되어, 원하는 보존유지력이 달성된다.
도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, 암 샤프트(11)의 상단에는, 진공 흡인구멍(13)에 연속하는 진공 배관용 이음기구(繼手)(어댑터)(51)가 고정되어 있다. 암 샤프트(11)에 콜릿(31)의 상부의 삽입부가 삽입되어 있는 상태에서, 어댑터(51)를 통해 진공 펌프로 공기가 흡인됨으로써, 진공 흡인구멍(13) 및 관통구멍(33)이 부압으로 되고, 콜릿(31)의 선단 부분에서 전자 부품이 흡착되는 구조이다. 전자 부품이 흡착된 상태에서 진공 흡인구멍(13) 및 관통구멍(33)을 정압으로 하면, 흡착되어 있던 전자 부품은 콜릿(31)의 선단 부분으로부터 탈착한다.
도 1c에 도시한 암 샤프트(11)에 마련되어 있는 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)의 홈의 깊이는, 도 4에 도시하는 바와 같이 각각 t12 및 t11이고, 홈의 폭은 각각 W12 및 W11이다. 도 1c에 도시하는 바와 같이, 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)에는 각각 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)이 끼워맞춰져 있다. 제1 O링(21)이 적절히 기능을 발휘하기 위해서는, 제1 내주면 홈(15)의 홈의 깊이 t12 및 폭 W12은, 제1 O링(21)의 파쇄율 ε1=17∼19% 및 삽입 압력을 감안한 제1 O링(21)의 파쇄 허용량 δ1과, 파쇄 허용량 δ1에 대한 적정한 릴리프 허용량(逃代)이 확보된 치수로 설계된다. 마찬가지로, 제2 O링(23)이 적절히 기능을 발휘하기 위해서는, 제2 내주면 홈(17)의 홈의 깊이 t11 및 폭 W11은, 제2 O링(23)의 파쇄율 ε2=17∼19% 및 삽입 압력을 감안한 제2 O링(23)의 파쇄 허용량 δ2와, 파쇄 허용량 δ2에 대한 적정한 릴리프 허용량이 확보된 치수로 설계된다. 또, 제1 내주면 홈(15)에 대향하는 콜릿(31)의 외주면의 제1 외주면 홈(OG12), 제2 내주면 홈(17)에 대향하는 제2 외주면 홈(OG11)의 홈 바닥에서 측정되는 콜릿(31)의 최소 직경 d0이 선정된다. 암 샤프트(11)에 마련되어 있는 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)의 홈 바닥의 깊이는, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 외경 인장률(張率)이 0∼3%로 되도록 선택된다.
이상과 같이, 실시형태에 관계된 진공 흡인 암에 있어서는, 암 샤프트(11)에의 콜릿(31)의 삽입 시에, 콜릿(31)의 삽입 동작을 방해하지 않고, 또한, 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)으로부터 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)이 벗어나지(빠지지) 않는 바와 같은 홈의 깊이 t12, t11 및 폭 W12, W11로 조정되고 있다.
제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 폭 W12, W11은, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 듀로미터 경도가 70∼90도 정도이면, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 충전율 n1, n2가 70∼80%로 되도록 설정된다. 또한, 제1 O링(21)의 파쇄율 δ1, 선지름 D1을 이용해서:
n1=πD1 2/(4W12(D1－δ1))×100 ……(3)
로 나타내어진다. 마찬가지로, 제2 O링(23)의 파쇄율 n2는, 제2 O링(23)의 파쇄 허용량 δ2, 선지름 D2를 이용해서：
n2=πD2 2/(4W11(D2－δ2))×100 ……(4)
로 된다.
도 1c에 있어서, 콜릿(31)의 최소 직경 d0은, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 내경 인장률이 1∼5%로 되도록 선택되지만, 이 최소 직경 d0의 값은, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 고정 시의 파쇄 허용량 δ1, δ2를 고려한 내경 또는, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 고정 시의 파쇄 허용량 δ1, δ2를 고려한 내경에 일정한 여유(遊, play) 지름(Δ)을 부가한 값으로 된다.
도 3 및 도 5에 도시하는 참고예에 관계된 진공 흡인 암에 있어서는, d1을 폭넓은 홈(35)에 있어서 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)이 없는 면에 있어서의 콜릿(31)의 직경으로 해서, 가이드부 외경 d3=d1로 하고 있다. 가이드부 외경 d3을 폭넓은 홈(35)의 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)이 없는 면의 직경과 똑같게 한 경우는, 삽입이 용이하게 되지만, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)을 삽입했을 때의 원하는 보존유지력을 실현할 수 없게 되므로 바람직하지 않다.
이 때문에, 도 1c에 도시하는 실시형태에 관계된 진공 흡인 암과 같이, 가이드부 외경 d3＞d1로 해서, 중심축으로부터 원심 방향의 보존유지용 볼록부의 상면으로서 보존유지면(S2)을 존재시켜서, 암 샤프트(11)에 콜릿(31)의 삽입부가 삽입된 상태에서의 고정력을 강화하는 구조가 바람직하다. 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)의 통축 방향의 위치는, 암 샤프트에의 콜릿(31)의 삽입부의 삽입 시에, 암 샤프트의 제1 및 제2 O링이 각각 보존유지되고 고정되는 위치이면 좋다. 폭넓은 홈(35) 및 제1 외주면 홈(OG12), 제2 외주면 홈(OG11)이 콜릿(31)의 삽입부의 외주면에 새겨져 있음으로써, 통축 방향을 따른 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 상대적 위치가 정밀도 좋게 결정된다. 도 5에 있어서는 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)은 단면이 보존유지각 θh를 42∼48°의 범위로 되는 V자형인 것이 바람직하고, 제1 외주면 홈(OG12) 및 제2 외주면 홈(OG11)의 단면 형상이, 도 7 및 도 10에 도시하는 비교예와 같은, 보존유지 경사면(S3p)과 관통구멍(33)의 내벽면(S4)이 이루는 보존유지각 θhp가 90°로 되는 U자형이나 역ㄷ자형인 경우는, 콜릿(31)의 암 샤프트(11)에 대한 삽입/빼냄 용이성이 곤란해지고, O링의 삽입/빼냄 내구성이 나빠지므로 바람직하지 않다. 도 10에 도시하는 비교예에 관계된 콜릿(31)의 통상의 설계에서는, O링의 파쇄율 ε1, ε2를 17∼19%보다 작게 설정한다. 이 때문에, 비교예에 관계된 콜릿(31)에서는, O링의 내경을 도 2에 도시한 경우보다 크게 할 수 있고, 콜릿(31)의 삽입 경사면(S1p)과 관통구멍(33)의 내벽면(S4)이 이루는 삽입각 θip를 15° 정도로 해서, 도 2에 도시한 삽입각 θi보다도 작게 하는 것이 일반적이다.
(콜릿의 삽입 동작)
도 1c, 도 2 및 도 4 등을 이용해서 암 샤프트(11)에의 콜릿(31)의 삽입부의 삽입 동작을 설명한다. 암 샤프트(11)에의 콜릿(31)의 삽입부의 삽입 시에는, 우선 암 샤프트(11)의 제2 내주면 홈(17)에 끼워맞춰진 제2 O링(23)에 콜릿(31)의 선단의 삽입 경사면(S1)이 접촉하고, 그 다음의 삽입 경사면(S1)에 연속하는 보존유지용 볼록부 상면인 보존유지면(S2)이 접촉한다. 가이드부 외경 d3의 보존유지용 볼록부 상면인 보존유지면(S2)이 제2 O링(23)으로부터의 암 샤프트(11)의 중심축을 향한 압압(押壓)을 계속 받으면서, 콜릿(31)의 삽입부의 삽입이 진행하고, 콜릿(31)의 보존유지면(S2)이 제2 O링(23)과의 접촉으로부터 해방되면, 제2 O링(23)은 콜릿(31)의 폭넓은 홈(35)과 접촉하게 된다.
다음에, 콜릿(31)의 보존유지용 볼록부 상면인 보존유지면(S2)이 제1 내주면 홈(15)에 끼워맞춰진 제1 O링(21)과 접촉하면, 제2 O링(23)과의 접촉인 경우와 마찬가지로, 제1 O링(21)으로부터의 암 샤프트(11)의 중심축을 향한 압압을 보존유지면(S2)이 받게 된다. 삽입 동작이 진행하고, 제1 O링(21)과 가이드부 외경 d3의 보존유지면(S2)과의 접촉이 해방되면, 제1 O링(21)은 폭넓은 홈(35)의 보존유지 경사면(S3)과 접촉하게 된다. 콜릿(31)에 마련된 스토퍼(37)가, 암 샤프트(11)에 마련된 스토퍼 받이부(19)에 보존유지하는 위치에서, 이후의 삽입은 진행하지 않게 된다. 이 위치에 있어서는, 제1 O링(21)은 제1 외주면 홈(OG12)에 보존유지하고, 제1 외주면 홈(OG12)은 제1 O링(21)으로부터의 암 샤프트(11)의 중심축을 향한 압압을 받게 된다. 이 때, 제2 O링(23)은 제2 외주면 홈(OG11)에 보존유지되고, 제2 외주면 홈(OG11)은 제2 O링(23)으로부터의 암 샤프트(11)의 중심축을 향한 압압을 받는다.
제1 O링(21)의 파쇄율 ε1과 제2 O링(23)의 파쇄율 ε2를 다르게 하고, 도 4에 도시한 제1 내주면 홈(15)의 홈의 깊이 t12에 대한, 제2 내주면 홈(17)의 홈의 깊이 t11을,
t12＜t11　　　　　　　　　　 ……(5)
로 하는 것에 의해, 콜릿(31)의 삽입부의 암 샤프트(11)에의 삽입 압력을 작게 할 수가 있다. 혹은, 도 4에 도시한 제1 내주면 홈(15)의 홈의 폭 W12를 제2 내주면 홈(17)의 홈의 폭 W11에 대해,
W12＜W11　　　　　　　　　　 ……(6)
로 하는 것에 의해, 콜릿(31)의 삽입부의 암 샤프트(11)에의 삽입 압력을 작게 할 수가 있다.
또, 제1 O링(21)의 충전율 n1을 제2 O링(23)의 충전율 n2보다 크게 해서, 콜릿(31)의 삽입부의 암 샤프트(11)에의 삽입 압력을 작게 하는 것도 가능하다. 즉：
n1＞n2　　　　　　　　　　 　　　　　……(7)
로 되도록, 식(3), 식(4)에 기재한 제1 O링(21)의 파쇄 허용량 δ1 및 선지름 D1과, 제2 O링(23)의 파쇄 허용량 δ2 및 선지름 D2 등을 조정해도 좋다. 어쨌든, 콜릿(31)의 삽입부의 암 샤프트(11)에의 삽입 동작은, 이상의 설명대로 원터치로 행할 수가 있다. 콜릿(31)의 암 샤프트(11)로부터의 빼냄제거(拔去) 동작에 대해서는, 삽입 동작과는 역(逆)구조로 원터치로 행할 수가 있다.
상술한 대로, 콜릿(31)의 상부의 직경 d3＞d1로 하고 있고, 중심축으로부터 원심 방향으로 보존유지 길이 Lh1의 보존유지용 볼록부를, O링의 선지름 D1, D2의 1/3∼1/4로 선정해서 존재시키고 있으므로, 콜릿(31)의 삽입부를 암 샤프트(11)에 삽입할 때의 삽입 압력이, 삽입에 적당한 크기로 된다. 그리고, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 콜릿(31)의 삽입부에 마련된 가이드부 외경 d3의 보존유지용 볼록부 상면인 보존유지면(S2)이 제2 O링(23)과의 접촉 이후의 순조로운 삽입 동작을 실현하기 위한 가이드로서 기능한다. 그리고, 보존유지면(S2)과 보존유지면(S2)에 연속하는 보존유지면(S2)에 의해서 단차 형상이 정의된 직경 d1의 폭넓은 홈(35)은, 보존유지 길이 Lh1의 보존유지면(S2)이 제2 O링(23)과 콜릿(31)의 접촉 이후의 순조로운 삽입 동작을 실현한다. 직경 d1의 폭넓은 홈(35)이 없으면, 콜릿(31)의 삽입 동작에 있어서, 제1 외주면 홈(OG12)과 제2 O링(23)의 보존유지 이후, 가이드부 외경 d3인 외주면이 제2 O링(23)에 계속 접촉하게 되고, 직경이 d1인 경우와 비교하여, 보다 큰 압압을 제2 O링(23)으로부터 받게 되어, 삽입 동작이 순조롭게 진행되지 않기 때문이다. 폭넓은 홈(35)은, 마찬가지 이유로, 콜릿(31)의 순조로운 빼냄제거 동작을 실현하기 위해서 중요하다.
(비교예)
도 6 및 도 7을 이용해서, 본 발명의 실시형태의 비교예에 관계된 진공 흡인 암을 설명한다. 도 6에 있어서의 암 샤프트(11)의 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)의 깊이는 각각 t22 및 t21이고, 도 4에 있어서의 암 샤프트(11)보다 얕다：
t12＞t22　　　　　　　　　　 ……(8)
t11＞t21　　　　　　　　　　 ……(9)
동일한 호칭지름(呼徑, nominal diameter)의 제1 및 제2 O링을 이용하는 경우, 도 4의 경우와 비교하여, 진공 흡인구멍(13)의 지름이 커진 구조에 상당한다. 도 6에 도시하는 구조에서는 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 내경측이, 도 1c에 도시한 구조에 비교하여, 진공 흡인구멍(13)의 중심축 방향으로 보다 크게 돌출하게 된다.
도 7에 도시한 비교예에 관계된 진공 흡인 암의 콜릿(31)의 구조는, 보존유지각 θhp가 90°로 되는 U자형의 홈을 가지고 있고, 또, 도 1c에 예시한 실시형태에 관계된 진공 흡인 암의 콜릿(31)과 같이, 폭넓은 홈(35)을 가지고 있지 않다. 도 7에 있어서의 d0은, 제1 외주면 홈(OG22) 및 제2 외주면 홈(OG21)의 가장 바닥면에 있어서의 콜릿(31)의 최소 직경이고, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 고정 시의 파쇄 허용량 δ1, δ2를 고려한 내경에 대응하는 값이므로, 도 2에 도시한 최소 직경 d0과 동일하게 된다. 도 7에 있어서의 삽입부 외경 d2는, 콜릿(31)의 삽입부의 제1 내경측 링홈(OG22) 및 제2 내경측 링홈(OG21)이 없는 외주면에 있어서의 직경이고, 도 2에 있어서의 폭넓은 홈 지름(삽입부 외경) d1보다 크지만, 콜릿(31)의 상부의 직경(d3)보다 작다：
d3＞d2＞d1　 ……(10)
제1 내경측 링홈(OG22) 및 제2 내경측 링홈(OG21)의 홈의 깊이 t는：
tinner=(d2－d0)/2 ……(11)
로 주어지지만, tinner의 값은 암 샤프트(11)측에 마련되는 제1 내주면 홈(15) 또는 제2 내주면 홈(17)의 깊이 t22, t21과, 제1 O링(21) 또는 제2 O링(23)의 고정 시의 파쇄 허용량 δ1, δ2를 고려하여 결정할 수 있다. 삽입부 외경 d2를 가지는 삽입부의 외주면은, 콜릿(31)의 삽입부의 삽입 시에 있어서 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)과 접하는 면적이 가장 넓은 부분이다. 도 7에 있어서는, 도 2에 있어서의 가이드부 외경 d3의 보존유지용 볼록부는 존재하지 않는다. 도 2에 도시한 것과 동일한 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)을 이용하는 경우, 도 7에 있어서는, 도 2에 있어서 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)과 접하는 면적이 가장 넓은 외주면의 삽입부 외경 d1보다 삽입부 외경 d2가 크기 때문에, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)이 제1 내주면 홈(15) 및 제2 내주면 홈(17)으로부터 보다 벗어나기(빠지기) 쉽다는 문제가 생긴다. 또, 도 2에 있어서의 가이드부 외경 d3의 보존유지용 볼록부에 상당하는 부분이 없기 때문에, 비록 콜릿(31)을 삽입할 수 있었다고 해도 빠지기 쉬워진다는 문제도 생긴다.
도 1b 및 도 1c에 있어서의 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 소재는, 불소 수지를 부분적으로 혹은 전체적으로 원료로서 사용한 불소계 고무가, JIS 규격(JISK6253)이 정하는 타입 A듀로미터의 압입 경도(단단함)가 70∼90도로 적당히 단단한 데다가, 가공성이 높고, 표면의 마찰 계수가 작다는 점에서 특히 바람직하다. O링에 이용되는 다른 재료, 예를 들면 천연 고무나 폴리부타디엔계, 니트릴계, 클로로프렌계 등의 합성 고무라도 좋지만, 불소계 고무 이외의 소재의 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)을 이용하는 경우는, 삽입각 θi, 보존유지각 θh 및 보존유지 길이 Lh1 등의 설정 범위가 좁아진다. 또, 불소계 고무 이외의 소재를 이용하는 경우는, 일반적으로 콜릿(31)이 암 샤프트(11)에 삽입된 상태에서의 고정력이 충분히 얻어지지 않는 경향으로 되므로, 바람직하지 않다. 콜릿(31)이 암 샤프트(11)에 삽입된 상태에서의 고정력의 저하를 불문하는 경우라면, 사용이나 가공에 견딜 수 있는 강도나 고무 탄성이 있으면, 제1 O링(21) 및 제2 O링(23)의 소재는 어느것이라도 상관없다.
도 1a 및 도 1b, 도 1c에 있어서의 암 샤프트(11) 및 콜릿(31)의 소재는 주로 금속이지만, 사용이나 가공에 견딜 수 있을 것 같은 강도가 있다면, 예를 들면 유리 섬유나 탄소 섬유 등을 더한 섬유 강화 플라스틱(FRP)이나, 내부에 금속 소재를 가지고, 둘레에 플라스틱을 사출 성형한 복합 소재 등이라도 상관없다.
암 샤프트(11)에 O링을 이용해서 콜릿(31)을 보존유지하는 경우, 보존유지력을 높이는 것과, 콜릿(31)의 삽입/빼냄의 용이성은 이율배반의 관계에 있다. 또, 콜릿(31)을 암 샤프트(11)에 보존유지하는 보존유지력과 O링의 삽입/빼냄 내구성은 이율배반의 관계에 있다. 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 실시형태에 관계된 진공 흡인 암은 콜릿(31)의 삽입/빼냄을 낮은 삽입 압력으로 실현할 수 있으므로, 콜릿(31)을 원터치로 암 샤프트(11)에 삽입/빼냄 가능하고, 게다가, 콜릿(31)을 암 샤프트(11)에 보존유지하는 보존유지력을 원하는 값으로 높일 수가 있다. 더군다나, 진공 흡인 암의 구성 부재이고, 교환 부재인 콜릿(31)은 외주면을 가공하는 것만으로 좋고, 관통구멍(13)에의 영향은 거의 없고, O링의 삽입/빼냄 내구성도 높다. 따라서, 콜릿(31)의 가공은 선반 등을 이용함으로써 용이하고, 그 때문에 저렴하고 내구성이 높은 진공 흡인 암이 실현 가능하다.
(그 밖의 실시형태)
본 발명은 상기의 실시형태에 따라서 기재했지만, 이 개시된 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 여러 가지의 대체 실시형태, 실시예 및 운용 기술이 명확해질 것이다.
또, 상기의 실시형태에서 설명한 개별의 기술적 사상 일부를 적당히, 서로 조합하는 것도 가능하다. 이와 같이, 본 발명은 여기에서는 기재하고 있지 않는 여러 가지의 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기의 설명으로부터 타당하다고 해석할 수 있는, 특허청구범위에 관계된 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
11…암 샤프트
13…진공 흡인구멍
15…제1 내주면 홈
17…제2 내주면 홈
19…스토퍼 받이부
21…제1 O링(O링)
23…제2 O링(O링)
31…콜릿
33…관통구멍
35…폭넓은 홈
37…스토퍼
51…진공 배관용 이음기구(어댑터)
OG11…제2 외주면 홈
OG12…제1 외주면 홈
OG21…제2 내경측 링홈
OG22…제1 내경측 링홈

Claims (2)

  1. 진공 흡인구멍을 둘러싸는 제1의 통모양(筒狀)을 이루고, 제1 및 제2 내주면 홈을 상기 제1의 통모양의 내주면에 서로 평행하게 이간해서 마련한 암 샤프트와,
    상기 제1 및 제2 내주면 홈에 각각의 일부를 끼워맞추고, 각각의 나머지(殘餘) 일부를 상기 내주면으로부터 상기 진공 흡인구멍의 중심축을 향해 돌출시킨, 제1 및 제2 O링과,
    상기 내주면의 지름보다도 작은 지름의 외경을 가지는 보존유지면(保持面)에 의해서 외주면이 정의된 보존유지용 볼록부를 선단에 가지고, 상기 보존유지용 볼록부에 연속하고, 상기 보존유지용 볼록부보다 작은 지름이면서 제1 및 제2 O링을 함께 수용할 정도의 폭을 갖고 마련된 직경 축소 부분으로 이루어지는 폭넓은 홈(幅廣溝)을 가지는 요철 형상의 제2의 통모양을 이루고, 상기 폭넓은 홈의 바닥부(底部), 즉 상기 직경 축소 부분의 외주면에 서로 평행하게 마련된 제1 및 제2 외주면 홈을 가지는 콜릿
    을 구비하고, 콜릿의 상부의 삽입부가 상기 암 샤프트의 하부에 삽입되었을 때에, 상기 제1 및 제2 O링이 상기 제1 및 제2 외주면 홈에 각각 보존유지되는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 암.
  2. 진공 흡인구멍을 둘러싸는 제1의 통모양을 이루고, 제1 및 제2 내주면 홈을 상기 제1의 통모양의 내주면에 서로 평행하게 이간해서 마련한 암 샤프트에 삽입되는, 상기 내주면의 지름보다도 작은 지름의 외경을 가지는 보존유지면에 의해서 외주면이 정의된 보존유지용 볼록부를 선단에 가지고, 상기 보존유지용 볼록부에 연속하고, 상기 보존유지용 볼록부보다 작은 지름이고, 제1 및 제2 O링을 함께 수용할 정도의 폭을 갖고 마련된 직경 축소 부분으로 이루어지는 폭넓은 홈을 가지는 요철 형상의 제2의 통모양을 이루는 콜릿으로서,
    상기 폭넓은 홈의 바닥부, 즉 상기 직경 축소 부분의 외주면에 서로 평행하게 마련된 제1 및 제2 외주면 홈을 구비하고,
    상기 제1 및 제2 내주면 홈에, 제1 및 제2 O링의 각각의 일부를 끼워맞추고, 각각의 나머지 일부를 상기 내주면으로부터 상기 진공 흡인구멍의 중심축을 향해 돌출시킨 상태에 있어서, 상부의 삽입부가 암 샤프트의 하부에 삽입되었을 때에, 상기 제1 및 제2 O링이 상기 제1 및 제2 외주면 홈에 각각 보존유지되는 것을 특징으로 하는 콜릿.
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