KR102385283B1 - 공차 보정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 피조립체에 대해 조립체를 정해진 높이만큼 이격하여 결합하기 위한 공차 보정 시스템에 있어서, 상기 조립체에 고정되는 하우징과, 상기 하우징에 형성되는 스토퍼홈과, 상기 하우징의 내부에 형성되며 경사진 나선의 형상을 갖는 제1 슬라이딩면을 구비하는 외측캠 유닛; 상기 하우징 내에 위치하는 가동 몸체와, 상기 가동 몸체에서 상기 제1 슬라이딩면과 마주하는 영역에 형성되어 상기 제1 슬라이딩면과 맞닿게 되는 제2 슬라이딩면과, 상기 스토퍼홈에 걸릴 수 있게 상기 가동 몸체로부터 돌출 형성되는 스토퍼를 구비하는 내측캠 유닛; 및 상기 외측캠 유닛 및 상기 내측캠 유닛에 각각 양단이 고정되어 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈되면 상기 가동 몸체를 탄성에 의해 회전되도록 하여, 상기 제2 슬라이딩면이 상기 제1 슬라이딩면을 따라 가이드되면서 상기 가동 몸체가 상기 피조립체와 맞닿을 때까지 상기 피조립체를 향해 돌출되도록 하는 탄성 유닛을 포함하는, 공차 보정 시스템을 제공한다.

Description

공차 보정 시스템{Tolerance Compensation System}
본 발명은 물체와 물체를 볼트와 너트 등으로 조립할 때 물체와 물체 사이의 수평위치 또는(및) 수직위치가 설계된 바와 다르게 오차(공차)가 발생하더라도 이를 보정하는 공차 보정 시스템에 관한 것이다.
항공, 철도, 가전, 기계, 자동차, 건축 등 산업에서 치수는 제품 또는 건축물의 외관이나 성능을 좌우하는 중요한 설계요소이다.
생산된 제품의 치수가 설계된 바와 다르게 생산될 경우, 기계 또는 건축물의 뒤틀림이 발생하거나 항공기나 자동차의 공기 저항, 가전제품 또는 자동차 외관의 저해를 초래한다.
종래 이러한 문제를 해결하고자, 조립하고자 하는 물체의 치수를 확인한 뒤 물체 사이에 이에 대응하는 견고한 물체를 삽입하거나, 두 물체를 나사와 볼트로 연결한 후, 나사의 높낮이를 조절하여 간격을 조정하는 수동식 공차 보정 시스템이 사용되어 왔으나, 복잡한 작업으로 인해 대량 생산에는 적합하지 않은 문제점 등으로 물체 간의 치수를 확인하지 않고서도, 수직 위치와 수평 위치를 동시에 보정하는 자동 조절식 공차 보정 시스템이 최근 많이 사용되고 있다.
이러한 자동 조절식 공차 보정 시스템은 중첩된 나사의 풀림과 조임에 의해 수직 위치를 보정하는 방식인 바, 이러한 종래의 자동 조절식 공차 보정 시스템은 아래의 세 가지의 문제를 가지고 있다.
첫째, 공차 보정 기능을 수행하는 나사의 가공이 필요하여 가공비가 상승하며, 둘째, 공차 보정 시스템에 볼트를 관통시켜 볼트의 간섭에 의해 공차 보정 시스템의 상측 나사를 상승시키는 구조로 인하여, 건축, 자동차, 산업용 부품에 흔히 사용되는 용접 스터드 볼트에는 적용이 불가능할 뿐만 아니라 수평 위치의 보정도 불가능하고, 셋째, 나사산의 중첩에 의해 조임 토크를 지지하는 구조로 인하여, 비금속 재질의 경우 높은 토크로써 조립체와 피조립체를 조립하지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래 공차 보정 시스템의 단점을 보완하고자 개발된 것으로서, 간단한 구조의 적용을 통하여 가공비를 획기적으로 절감할 수 있음은 물론, 용접 스터드 볼트와 너트 체결 방식에도 적용이 가능하고, 수직 위치는 물론 수평 위치도 보정이 가능하며, 금속이 아닌 재질이라도 높은 토크에 의한 조립이 가능한 공차 보정 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적은 이에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 공차 보정 시스템은, 피조립체에 대해 조립체를 정해진 높이만큼 이격하여 결합하기 위한 공차 보정 시스템에 있어서, 상기 조립체에 고정되는 하우징과, 상기 하우징에 형성되는 스토퍼홈과, 상기 하우징의 내부에 형성되며 경사진 나선의 형상을 갖는 제1 슬라이딩면을 구비하는 외측캠 유닛; 상기 하우징 내에 위치하는 가동 몸체와, 상기 가동 몸체에서 상기 제1 슬라이딩면과 마주하는 영역에 형성되어 상기 제1 슬라이딩면과 맞닿게 되는 제2 슬라이딩면과, 상기 스토퍼홈에 걸릴 수 있게 상기 가동 몸체로부터 돌출 형성되는 스토퍼를 구비하는 내측캠 유닛; 및 상기 외측캠 유닛 및 상기 내측캠 유닛에 각각 양단이 고정되어 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈되면 상기 가동 몸체를 탄성에 의해 회전되도록 하여, 상기 제2 슬라이딩면이 상기 제1 슬라이딩면을 따라 가이드되면서 상기 가동 몸체가 상기 피조립체와 맞닿을 때까지 상기 피조립체를 향해 돌출되도록 하는 탄성 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내측캠 유닛은, 상기 가동 몸체로부터 연장 형성되는 실린더; 및 상기 실린더에 그의 축방향을 따라 연장 형성되며 상기 피조립체에 고정된 볼트의 두께보다 큰 지름을 갖는 볼트홀을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 실린더는, 상기 조립체에 형성된 관통공에 끼워지고, 상기 관통공의 외부로 돌출될 수 있게 상기 조립체의 두께보다 큰 길이를 가져서 상기 볼트에 너트가 체결되면 상기 너트에 의해 눌려져 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈될 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 상기 외측캠 유닛은 상기 하우징에 형성되는 제1 걸림공을 더 포함하고, 상기 내측캠 유닛은 상기 스토퍼에 형성되는 제2 걸림공을 더 포함하며, 상기 탄성 유닛은, 상기 제1 걸림공에 끼워지는 제1 단부; 상기 제2 걸림공에 끼워지는 제2 단부; 및 상기 하우징의 외면에 그의 둘레를 따라 감겨지는 코일의 형상을 가지며, 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈되면 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 탄성에 의한 복원력을 가하여 상기 가동 몸체를 회전되도록 하는 스프링을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 슬라이딩면은 상기 피조립체와 맞닿는 상기 가동 몸체의 바닥면과 10°내지 40°의 각도를 이루고, 상기 제1 슬라이딩면은 상기 제2 슬라이딩면과 동일한 각도를 이룰 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 공차 보정 시스템에 의하면, 간단한 구조의 적용을 통하여 가공비를 획기적으로 절감할 수 있음은 물론, 용접 스터드 볼트와 너트 체결 방식에도 적용이 가능하다.
아울러, 피조립체에 대한 조립체의 수직 위치는 물론 수평 위치도 보정이 가능하고, 금속이 아닌 재질이라도 높은 토크에 의한 조립이 가능한 공차 보정 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공차 보정 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 공차 보정 시스템의 분해 사시도이다.
도 3(a), 도 3(b) 및 도 3(c)는 도 1의 공차 보정 시스템의 외측캠 유닛을 각각 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 1의 공차 보정 시스템의 내측캠 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 1의 공차 보정 시스템의 탄성 유닛의 사시도이다.
도 6은 도 1의 공차 보정 시스템의 가조립 상태에서의 사시도이다.
도 7은 도 1의 공차 보정 시스템의 조립 진행 중인 상태에서의 사시도이다.
도 8은 도 1의 공차 보정 시스템의 조립 완료 상태에서의 사시도이다.
도 9는 도 1의 공차 보정 시스템을 이용하여 조립체를 피조립체에 조립하기 시작한 모습을 보인 종단면도이다.
도 10은 도 1의 공차 보정 시스템을 이용하여 조립체를 피조립체에 조립 중인 모습을 보인 종단면도이다.
도 11은 도 1의 공차 보정 시스템을 이용하여 조립체를 피조립체에 조립 완료한 상태를 보인 종단면도이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...유닛" 또는 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공차 보정 시스템(100)에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공차 보정 시스템(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 분해 사시도이다.
본 도면들을 참조하면, 공차 보정 시스템(100)은 외측캠 유닛(110), 내측캠 유닛(130) 및 탄성 유닛(150)을 포함한다. 내측캠 유닛(130)은 대략 외측캠 유닛(110)의 내부에 위치하고, 탄성 유닛(150)은 외측캠 유닛(110)의 외부에 위치한다. 이들 3개의 구성들은 상호 조립되어 도 1에 도시된 것과 같은 하나의 공차 보정 시스템(100)을 이룬다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 공차 보정 시스템(100)의 구성들에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3(a), 도 3(b) 및 도 3(c)는 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 외측캠 유닛(110)을 각각 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 외측캠 유닛(110)은 하우징(111), 고정 몸체(113), 실린더홀(115), 제1 슬라이딩면(117), 제1 스토퍼면(119), 스토퍼홈(121), 걸림부(123), 제1 걸림공(125) 및 후크(127)를 포함할 수 있다.
하우징(111)은 전체적으로 원통형의 외형을 가진다.
고정 몸체(113)는 하우징(111)의 내부 영역 중 상단 측에 위치한다. 아울러, 고정 몸체(113)는 하우징(111)과 일체로 형성되며, 그의 상단면은 하우징(111)과 함께 하나의 평면을 이루도록 구성될 수 있다.
실린더홀(115)은 고정 몸체(113)의 중앙 영역에 위치한다.
제1 슬라이딩면(117)은 고정 몸체(113)의 하단면에 형성된다. 제1 슬라이딩면(117)은 경사진 나선의 형상을 가진다. 구체적으로, 제1 슬라이딩면(117)은 고정 몸체(113)의 둘레를 따라 고정 몸체(113)의 상단면과 10°내지 40°의 각도를 이루며 하향 경사지게 형성될 수 있다.
제1 스토퍼면(119)은 제1 슬라이딩면(117)의 경사 시작점과 경사 종료점을 상호 연결하는 하나의 면으로 구성된다.
스토퍼홈(121)은 하우징(111)의 하단에 형성되고, 아래쪽을 향해 개구되는 형태로 구성된다.
걸림부(123)는 하우징(111)의 외면에 돌출 형성된다.
제1 걸림공(125)은 걸림부(123)에 관통 형성된다.
후크(127)는 하우징(111)의 상단면으로부터 연장 형성된다.
도 4는 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 내측캠 유닛(130)의 사시도이다.
내측캠 유닛(130)은 가동 몸체(131), 제2 슬라이딩면(133), 제2 스토퍼면(135), 실린더(137), 볼트홀(139), 스토퍼(141) 및 제2 걸림공(143)을 포함할 수 있다.
가동 몸체(131)는 하우징(111)의 내부에 위치한다. 가동 몸체(131)는 하우징(111)의 내경에 대응하는 외경을 가질 수 있다.
제2 슬라이딩면(133)은 가동 몸체(131)의 상단면에 형성된다. 제2 슬라이딩면(133)은 제1 슬라이딩면(117)에 대응하는 형상을 가진다. 구체적으로, 제2 슬라이딩면(133)은 제1 슬라이딩면(117)과 맞닿아 슬라이딩할 수 있도록 그와 동일한 각도로 가동 몸체(131)의 둘레를 따라 상향 경사지게 형성될 수 있다.
제2 스토퍼면(135)은 제2 슬라이딩면(133)의 경사 시작점과 경사 종료점을 상호 연결하는 하나의 면으로 구성된다.
실린더(137)는 가동 몸체(131)로부터 일체로 연장 형성된다. 실린더(137)는 조립체(A1)의 두께보다 큰 길이를 가진다.
볼트홀(139)은 실린더(137) 및 가동 몸체(131)에 그들의 축방향을 따라 연장 형성된다. 볼트홀(139)은 피조립체(A2)에 고정된 볼트(B)의 두께보다 큰 지름을 가진다.
스토퍼(141)는 가동 몸체(131)의 측면으로부터 돌출되도록 구성된다.
제2 걸림공(143)은 스토퍼(141)에 관통 형성된다.
도 5는 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 탄성 유닛(150)의 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 탄성 유닛(150)은 스프링(151), 제1 단부(153) 및 제2 단부(155)를 포함할 수 있다.
스프링(151)은 하우징(111)의 외면에 그의 둘레를 따라 감겨지는 코일의 형태을 가진다.
제1 단부(153)는 제1 걸림공(125)에 끼워지고, 제2 단부(155)는 제2 걸림공(143)에 끼워지도록 구성된다.
이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 공차 보정 시스템(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 6은 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 가조립 상태에서의 사시도이다.
본 도면에 도시된 공차 보정 시스템(100)은 먼저 외측캠 유닛(110), 내측캠 유닛(130) 및 탄성 유닛(150)이 상호 조립되어 도 1과 같은 하나의 어셈블리를 구성한 상태로 사용된다.
이러한 어셈블리를 구성하는 방식은 다음과 같다.
먼저, 탄성 유닛(150)을 외측캠 유닛(110)의 외측면에 끼운 상태에서 내측캠 유닛(130)을 외측캠 유닛(110)의 내부에 임시적으로 위치시킨다. 이 상태에서, 탄성 유닛(150)의 제1 단부(153)를 제1 걸림공(125)에 끼우고, 제2 단부(155)를 제2 걸림공(143)에 끼운다. 이때, 스토퍼(141)는 스토퍼홈(121)에 걸리지 않는 다른 위치에 위치하게 된다. 이 상태에서는 스프링(151)이 탄성력이 발휘하지 않는 원상태를 유지하게 되므로, 외측캠 유닛(110) 및 내측캠 유닛(130)은 모두 탄성 유닛(150)으로부터 탄성력을 받지 않게 된다.
이후, 내측캠 유닛(130)에 외력을 가해 그를 비틀어 회전시키면, 내측캠 유닛(130)은 상향 경사진 제2 슬라이딩면(133)이 제1 슬라이딩면(117)에 안내되면서 외측캠 유닛(110)의 내부로 점차 진입하게 된다. 이에 따라, 스토퍼(141)도 원 위치에서 회동하면서 이동하여 스토퍼홈(121)에 안착하게 된다.
이때, 스프링(151)은 내측캠 유닛(130)의 회전에 의해 권선수가 증가하도록 변형되어서 탄성을 가지게 된다. 이에 따라, 스토퍼(141)가 스토퍼홈(121)에 안착한 후 외력을 제거하여도 스토퍼(141)가 스토퍼홈(121)의 홈 내벽과 탄성 복원력에 의해 밀착되어 고정되므로, 공차 보정 시스템(100)은 하나의 어셈블리로서 편리하게 사용할 수 있게 된다.
이와 같이 하나의 어셈블리 형태로 조립된 상태에서, 공차 보정 시스템(100)은 조립체(A1)에 고정된다. 이러한 고정은 조립체(A1)에 형성된 후크홀(H)에 외측캠 유닛(110)의 후크(127)가 고정되면서 이루어진다. 이때, 내측캠 유닛(130)의 실린더(137)는 조립체(A1)의 관통공(G)에 삽입된 상태가 된다.
공차 보정 시스템(100)이 이와 같이 조립체(A1)에 고정된 후, 공차 보정 시스템(100)은 조립체(A1)와 함께 피조립체(A2)에 용접된 스터드 볼트(B)에 끼워진다. 이후, 도 2에 도시된 것과 같이 와셔(W) 및 너트(N)가 볼트(B)의 상단에 끼워져 조임 체결 과정이 이루어진다.
이러한 조임 체결 과정에 의해, 너트(N) 및 와셔(W)는 조립체(A1)의 관통공(G)으로부터 외부로 돌출된 실린더(137)를 먼저 누르게 된다. 이에 의해, 내측캠 유닛(130)은 하향 이동하게 되고, 이에 따라 스토퍼(141)가 스토퍼홈(121)으로부터 이탈하게 된다.
도 7은 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 조립 진행 중인 상태에서의 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 스토퍼홈(121)으로부터 이탈된 스토퍼(141)는 탄성 유닛(150)에 의해 회전하게 된다. 구체적으로, 스토퍼(141)는 제1 걸림공(125) 및 제2 걸림공(143)에 걸려 구속되어 있던 스프링(151)이 다시 원상태로 복원되는 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 스토퍼(141)와 연결된 가동 몸체(131)도 함께 회전하게 된다.
도 8은 도 1의 공차 보정 시스템(100)의 조립 완료 상태에서의 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 회전하는 가동 몸체(131)는 피조립체(A2)와 맞닿을 때까지 피조립체(A2)를 향해 이동하게 된다. 이러한 가동 몸체(131)의 이동은 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)에 의해 이루어지는데, 이에 대해서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 후술한다.
이와 같이 가동 몸체(131)가 피조립체(A2)와 맞닿으면, 이 상태에서 사용자는 너트(N)를 이차적으로 조임 체결함으로써 조립체(A1)가 피조립체(A2)와 정해진 높이만큼 이격된 상태로 견고히 결합하여 고정되도록 할 수 있다.
이하에서는, 도 9 내지 도 11에 도시된 공차 보정 시스템(100)의 내부 상태를 참조하면서 상술한 작동 방식에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 9는 도 1의 공차 보정 시스템(100)을 이용하여 조립체(A1)를 피조립체(A2)에 조립하기 시작한 모습을 보인 종단면도이고, 도 10은 도 1의 공차 보정 시스템(100)을 이용하여 조립체(A1)를 피조립체(A2)에 조립 중인 모습을 보인 종단면도이며, 도 11은 도 1의 공차 보정 시스템(100)을 이용하여 조립체(A1)를 피조립체(A2)에 조립 완료한 상태를 보인 종단면도이다.
본 도면들을 참조하면, 가동 몸체(131)는 도 9에 도시된 상태에서 도 10 및 도 11에 도시된 상태에서와 같이 피조립체(A2)를 향해 이동하게 된다.
가동 몸체(131)의 이러한 피조립체(A2)를 향한 이동은 제2 슬라이딩면(133)이 제1 슬라이딩면(117)에 의해 가이드되면서 이루어진다. 구체적으로, 스토퍼(141)가 스토퍼홈(121)으로부터 해제되면 스프링(151)의 복원력에 의해 가동 몸체(131)도 그와 함께 회전하게 되는데, 이때 가동 몸체(131)는 하향 경사진 나선형의 제1 슬라이딩면(117)에 의해 제2 슬라이딩면(133)이 안내되면서 피조립체(A2)를 향해 이동하게 된다. 이러한 이동은 도 11에 도시된 것과 같이 가동 몸체(131)의 바닥면(132)이 피조립체(A2)와 맞닿았을 때에 멈추어진다. 이상과 같이 공차 보정 시스템(100)에 의하면, 조립체(A1)와 피조립체(A2) 사이의 수직 위치 보정은 탄성 유닛(150)의 구성에 의해 자동으로 이루어진다.
아울러, 도 11에 도시된 상태에서, 사용자는 수평 위치도 함께 보정할 수 있다.
구체적으로, 공차 보정 시스템(100)의 볼트홀(139)은 볼트(B)의 두께보다 큰 지름을 가지므로 이 둘 사이에는 그들의 치수차 만큼 간격을 가질 수 있고, 이에 의해 공차 보정 시스템(100) 및 이와 연결된 조립체(A1)는 상기 간격 만큼 수평 방향으로 이동할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 도 11에 도시된 것과 같이 피조립체(A2)에 대한 조립체(A1)의 수직 위치가 맞추어진 상태에서 수평 위치도 함께 보정하여 맞출 수 있고, 이와 같이 수직 및 수평 위치가 모두 정렬된 상태에서 너트(N)를 추가적으로 더욱 견고히 조여줌으로써 조립 과정을 완료할 수 있다.
이상과 같이 구성 및 작동하는 공차 보정 시스템(100)은 외력에 상당히 강하게 저항하는 특성을 가진다.
구체적으로, 도 11에 도시된 것과 같이 너트(N)의 추가 조임을 통해 조립이 완료된 공차 보정 시스템(100)은 제1 슬라이딩면(117)과 제2 슬라이딩면(133)이 상호 간섭하면서 밀착하게 되고, 이에 의해 가동 몸체(131) 및 고정 몸체(113) 자체가 외력에 저항하는 구조를 가지게 된다. 이러한 구조 상의 특징으로 인해, 금속 재질의 나사산 중첩 구조를 통해 조임 토크를 지지하던 종래의 구조체들과는 달리 본 실시예에 따른 공차 보정 시스템(100)은 상당히 높은 토크도 감당할 수 있다. 이에 따라, 공차 보정 시스템(100)은 비금속 재질로 구성 및 제작하여도 조립체(A1)와 피조립체(A2)를 높은 토크로써 상호 조립할 수 있다.
상기와 같은 공차 보정 시스템(100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
예컨대, 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)은 설계상 요구되는 토크량에 따라 그의 너비를 변경할 수 있다. 구체적으로, 통상의 경우에는 4mm 내지 6mm의 너비로 구성할 수 있고, 고토크가 필요한 경우에는 6mm 이상의 너비를 갖도록 구성할 수도 있다.
아울러, 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)의 각도도 상황에 따라 변경할 수 있다. 예컨대, 제2 슬라이딩면(133)은 통상적으로 가동 몸체(131)의 바닥면(132)과 10°내지 40°의 각도를 이루도록 구성할 수 있으나, 조립체(A1)와 피조립체(A2) 사이에 필요한 보정량 및 조임 토크량에 따라 10°이하 또는 40°이상의 각도를 가질 수도 있다. 여기서, 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)이 40°이상의 각도를 가지는 경우, 너트(N)에 의한 추가 조임시에 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)이 상호 마찰 간섭하지 않고 미끄러질 수 있으므로, 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)의 표면에 샌딩 처리를 하거나 또는 작은 톱니형의 래칫을 추가할 수도 있다.
나아가, 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)의 너비는 물론 각도도 함께 고려하면서 그 둘의 치수를 함께 변경할 수도 있다. 이 경우, 조립 완료 상태에서의 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)이 상호 중첩되는 면적 비율을 중요 요소로서 고려할 수 있다. 예컨대, 조립 완료 상태일 때 제1 슬라이딩면(117)과 제2 슬라이딩면(133)이 중첩하여 밀착되는 면적은 슬라이딩면 전체 면적의 2/3 이상, 즉 가동 몸체(131)의 회전량이 120°이하인 것이 바람직하지만, 보정해야할 수직 위치량이 커서 중첩 면적이 전체 면적의 1/2 이하, 즉 가동 몸체(131)의 회전량이 180°이상이 되는 경우에는 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)의 너비를 더 넓게 구성하여 높은 조임 토크에 대응할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 제1 슬라이딩면(117) 및 제2 슬라이딩면(133)은 각각 고정 몸체(113) 및 가동 몸체(131)의 둘레를 따라 하나만 구성된 것으로 도시 및 설명되어 있으나, 이와는 달리 각각 고정 몸체(113) 및 가동 몸체(131)의 둘레를 따라 등 간격으로 2개 또는 3개가 구비되도록 구성될 수도 있다.
아울러, 본 실시예에서 체결 요소로서 스터드 볼트(B), 와셔(W) 및 너트(N)를 도시 및 설명하였으나, 이는 일 예에 해당할 뿐이며 또 다른 체결 요소를 이용할 수도 있다. 예컨대, 피조립체(A2)에 볼트공을 형성하고 조립체(A1) 측으로부터 육각머리 볼트를 공차 보정 시스템(100)의 볼트홀(139)을 통해 삽입하여 피조립체(A2)의 볼트공에 체결하는 방식도 가능하다.
본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 공차 보정 시스템
110: 외측캠 유닛
111: 하우징
113: 고정 몸체
115: 실린더홀
117: 제1 슬라이딩면
119: 제1 스토퍼면
121: 스토퍼홈
123: 걸림부
125: 제1 걸림공
127: 후크
130: 내측캠 유닛
131: 가동 몸체
133: 제2 슬라이딩면
135: 제2 스토퍼면
137: 실린더
139: 볼트홀
141: 스토퍼
143: 제2 걸림공
150: 탄성 유닛
151: 스프링
153: 제1 단부
155: 제2 단부

Claims (5)

  1. 피조립체에 대해 조립체를 정해진 높이만큼 이격하여 결합하기 위한 공차 보정 시스템에 있어서,
    상기 조립체에 고정되는 하우징과, 상기 하우징에 형성되는 스토퍼홈과, 상기 하우징의 내부에 형성되며 경사진 나선의 형상을 갖는 제1 슬라이딩면을 구비하는 외측캠 유닛;
    상기 하우징 내에 위치하는 가동 몸체와, 상기 가동 몸체에서 상기 제1 슬라이딩면과 마주하는 영역에 형성되어 상기 제1 슬라이딩면과 맞닿게 되는 제2 슬라이딩면과, 상기 스토퍼홈에 걸릴 수 있게 상기 가동 몸체로부터 돌출 형성되는 스토퍼를 구비하는 내측캠 유닛; 및
    상기 외측캠 유닛 및 상기 내측캠 유닛에 각각 양단이 고정되어 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈되면 상기 가동 몸체를 탄성에 의해 회전되도록 하여, 상기 제2 슬라이딩면이 상기 제1 슬라이딩면을 따라 가이드되면서 상기 가동 몸체가 상기 피조립체와 맞닿을 때까지 상기 피조립체를 향해 돌출되도록 하는 탄성 유닛을 포함하는 공차 보정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측캠 유닛은,
    상기 가동 몸체로부터 연장 형성되는 실린더; 및
    상기 실린더에 그의 축방향을 따라 연장 형성되며 상기 피조립체에 고정된 볼트의 두께보다 큰 지름을 갖는 볼트홀을 더 포함하는 공차 보정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실린더는,
    상기 조립체에 형성된 관통공에 끼워지고, 상기 관통공의 외부로 돌출될 수 있게 상기 조립체의 두께보다 큰 길이를 가져서 상기 볼트에 너트가 체결되면 상기 너트에 의해 눌려져 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈될 수 있도록 하는 공차 보정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측캠 유닛은 상기 하우징에 형성되는 제1 걸림공을 더 포함하고,
    상기 내측캠 유닛은 상기 스토퍼에 형성되는 제2 걸림공을 더 포함하며,
    상기 탄성 유닛은,
    상기 제1 걸림공에 끼워지는 제1 단부;
    상기 제2 걸림공에 끼워지는 제2 단부; 및
    상기 하우징의 외면에 그의 둘레를 따라 감겨지는 코일의 형상을 가지며, 상기 스토퍼가 상기 스토퍼홈으로부터 이탈되면 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 탄성에 의한 복원력을 가하여 상기 가동 몸체를 회전되도록 하는 스프링을 포함하는 공차 보정 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 슬라이딩면은 상기 피조립체와 맞닿는 상기 가동 몸체의 바닥면과 10°내지 40°의 각도를 이루고, 상기 제1 슬라이딩면은 상기 제2 슬라이딩면과 동일한 각도를 이루는 공차 보정 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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