KR20030064433A - 쐐기를 이용한 홀더 및 홀더 베이스 - Google Patents

쐐기를 이용한 홀더 및 홀더 베이스 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따라 대상물의 양면을 밀착하여 고정하는 홀더는, 상측에 형성된 걸림턱과, 상기 걸림턱으로부터 소정 길이로 연장되며 그 선단면에 홀이 형성된 돌출부를 구비하는 본체와; 중심부에 형성된 개구를 통해 상기 돌출부에 걸리는 슬라이딩 부재와; 일단은 상기 본체에 고정되며 타단은 상기 슬라이딩 부재에 고정됨으로써 상기 슬라이딩 부재에게 상기 본체 측으로의 복원력을 제공하는 스프링과; 상기 돌출부의 홀에 삽입되며 그 일단에 손잡이가 형성된 고정못과; 측벽에 형성된 개구를 통해 상기 고정못에 걸리며, 상기 돌출부와 상기 슬라이딩 부재의 개구를 형성하는 내벽 사이에 끼워지는 쐐기를 포함한다.

Description

쐐기를 이용한 홀더 및 홀더 베이스{HOLDER AND HOLDER BASE USING WEDGE}
본 발명은 홀더 및 홀더 베이스에 관한 것으로서, 특히 대상물의 양면을 밀착하여 고정하는 홀더 및 홀더 베이스에 관한 것이다.
광섬유 블록은 광섬유열(optical fiber array)을 실장하기 위한 다수의 브이-홈(V-groove)을 상면에 구비하는 블록(block)과, 에폭시(epoxy)가 도포된 상기 광섬유열을 덮는 유리 평판(glass lid)으로 구성된다. 이러한 광섬유 블록은 평면 도파로 소자(planar lightwave circuit)의 입력단 또는 출력단과 리본 광섬유(optical fiber ribbon)를 연결하는데 사용될 수 있다.
광도파로 소자(waveguide device)는 광의 진행 경로가 되는 광도파로와 상기 광이 상기 광도파로 내에서만 진행하도록 상기 광도파로를 둘러싸는 클래드(clad)를 구비하며, 반도체 기판 상에 광도파로와 클래드를 적층한 구조를 갖는 광반도체와, 원형의 광도파로와 상기 광도파로를 둘러싸는 클래드를 구비한 광섬유 등을 예로 들 수 있다.
이러한 광섬유 블록 또는 평면 도파로 소자는 취성이 강하여 깨지기 쉬운 성질을 가지고 있어서, 정밀한 고정이 요구되는 정렬 작업에 어려움이 있다. 즉, 고정력이 크면 대상물이 깨지기 쉬우며, 고정력이 작으면 고정 후 대상물의 흔들림이 발생하게 된다.
도 1은 종래에 따른 흡착 방식의 척을 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 상기 척(chuck, 110)의 내부에는 진공 펌프(미도시)와 연결되는 관(120)이 매설되어 있으며, 상기 관(120)의 출력단들은 상기 척(110)의 상부면(112)에 노출되어 있다. 상기 진공 펌프가 작동하면, 상기 광섬유 블록(130)은 상기 척(110)의 상부면(112)에 흡착되어 고정된다.
그러나, 상술한 정렬 방법은 진공 압력의 불균일로 인한 진동이 발생하기 쉬우며, 이로 인하여 상기 광섬유 블록(130)의 정렬이 흐트러질 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 상기 척(110)의 상부면(112)에 안착된 대상물의 하부면이 불균일한 경우에 고정이 쉽지 않다는 문제점이 있다.
도 2는 종래에 따른 조임 방식의 척을 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 상기 척(210)은 본체(220), 걸림턱(230), 가압부(240) 및 스크류(screw, 250)를 구비하고 있으며, 상기 가압부(240) 및 걸림턱(230) 사이에 상기 광섬유 블록(260)을 정렬시키고, 상기 가압부(240) 상에 구비된 스크류(250)를 이용하여 상기 광섬유 블록(260)을 고정한다.
그러나, 상술한 바와 같은 정렬 방법은 상기 스크류(250)를 과도하게 조으면 상기 광섬유 블록(260)이 깨지기 때문에 세심한 조절이 필요하다는 문제점이 있다.
도 3은 종래에 따른 균일 가압 방식의 척을 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 상기 척(310)은 베이스(base, 320), 지지부(330), 가압부(340) 및 스프링(spring, 350)을 구비하고 있으며, 상기 지지부(330)와 가압부(340) 사이에 상기 광섬유 블록(360)을 끼워서 고정한다.
그러나, 상술한 바와 같은 정렬 방법은 스프링(350)의 복원력을 이용하기 때문에 대상물의 크기에 따라 그 미는 힘이 다르게 되며, 고정 후에도 상기 대상물이 쉽게 흔들릴 수 있다는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이 종래에 따른 정렬 방법들은 모두 대상물의 위치를 조정하는 방법이 없으므로, 상기 대상물의 장착시마다 그 정렬 위치가 다르게 된다. 따라서, 자동으로 정렬 작업을 수행하고자 하는 경우에 상기 대상물의 충돌을 피하기 위하여 포지셔닝 장비(positioning apparatus) 또는 위치 감지 센서 등이 추가로 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 대상물을 용이하게 장착 및 탈착할 수 있으며, 고정 후 흔들림을 배제할 수 있고, 추가적인 센서 등의 장비가 없이도 자동화된 작업을 수행하는 것이 가능하도록 상기 대상물을 일정한 위치에서 고정할 수 있는 홀더 및 홀더 베이스를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따라 대상물의 양면을 밀착하여고정하는 홀더는,
상측에 형성된 걸림턱과, 상기 걸림턱으로부터 소정 길이로 연장되며 그 선단면에 홀이 형성된 돌출부를 구비하는 본체와;
중심부에 형성된 개구를 통해 상기 돌출부에 걸리는 슬라이딩 부재와;
일단은 상기 본체에 고정되며 타단은 상기 슬라이딩 부재에 고정됨으로써 상기 슬라이딩 부재에게 상기 본체 측으로의 복원력을 제공하는 스프링과;
상기 돌출부의 홀에 삽입되며 그 일단에 손잡이가 형성된 고정못과;
측벽에 형성된 개구를 통해 상기 고정못에 걸리며, 상기 돌출부와 상기 슬라이딩 부재의 개구를 형성하는 내벽 사이에 끼워지는 쐐기를 포함한다.
또한, 본 발명에 따라 대상물의 양면을 밀착하여 고정하는 홀더가 탑재되는 홀더 베이스는,
상면이 개방된 메인 홈과 상기 메인 홈의 일 단부에서 절곡되어 연장된 보조 홈을 구비하며, 상기 메인 홈의 타 단부는 상기 하우징의 측벽에 형성된 홀과 연결되어 있는 하우징과;
상기 홀에 삽입되는 연결부와, 상기 연결부의 일단과 연결된 손잡이와, 상기 연결부의 타단과 연결된 쐐기를 구비한 고정못을 포함한다.
도 1은 종래에 따른 흡착 방식의 척을 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래에 따른 조임 방식의 척을 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래에 따른 균일 가압 방식의 척을 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쐐기를 이용한 홀더의 구성을 나타내는 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 홀더를 나타내는 분해 사시도,
도 6은 도 4에 도시된 쐐기를 이용한 홀더에 광섬유 블록이 장착된 경우를 나타내는 측면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 4에 도시된 홀더를 탑재하기 위한 홀더 베이스의 구성을 나타내는 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 홀더 베이스를 나타내는 정면도,
도 9는 도 8에 도시된 홀더 베이스에 도 4에 도시된 홀더가 탑재된 경우를나타내는 사시도,
도 10은 도 4에 도시된 홀더를 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 나타내는 사시도.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쐐기를 이용한 홀더의 구성을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 홀더를 나타내는 분해 사시도이다. 도 5에서는 이해의 편이를 위하여 스프링이 제거되어 있다. 상기 홀더(410)는 본체(420)와, 슬라이딩 부재(sliding member, 460)와, 스프링(500)과, 제1 및 제2 걸개(490 및 495)와, 쐐기(wedge, 470)와, 고정못(480)을 포함하여 구성된다.
상기 본체(420)는 걸림턱(430)과, 돌출부(440)와, 받침대(450)를 구비하며, 내부에 긴 원통형의 홀(422)을 구비한다.
상기 걸림턱(430)은 상기 본체(420)의 상측에 형성되며, 그 상면과 측면이 모두 사각형을 이루고 있다.
상기 돌출부(440)는 상기 걸림턱(430)으로부터 소정 길이로 연장되며, 그 선단면에는 홀(442)이 형성되어 있고, 상기 홀(442)을 이루는 원통형의 내벽에는 나선형 고랑이 형성되어 있다.
상기 받침대(450)는 상기 본체(420)의 하측에 형성되며, 그 하부면은 사다리꼴을 이루고 있다. 즉, 상기 받침대(450)의 하부면은 사각형을 이루고 있으나, 두 내각은 직각, 한 내각은 둔각, 나머지 내각은 예각을 이루고 있다.
상기 슬라이딩 부재(460)는 중심부에 개구(462)를 갖는 사각틀의 형상을 하고 있으며, 네 내벽들 중에서 하부에 위치한 내벽에는 장방형의 홈(464)이 형성되어 있다. 또한, 길이 방향을 따른 상기 홈(464)의 중도에는 상기 스프링(500)을 걸기 위한 제1 걸개(490)가 구비되어 있다. 상기 슬라이딩 부재(460)는 상기개구(462)를 통해 상기 본체(420)의 돌출부(440)에 걸리게 된다. 즉, 상기 슬라이딩 부재(460)는 상기 돌출부(440)의 상부면(444) 상에서 슬라이딩할 수 있도록 상측 내벽이 상기 돌출부(440)의 상부면(444)과 밀착되게 정렬된다.
상기 스프링(500)은 일단이 상기 슬라이딩 부재(460)의 제1 걸개(490)에 고정되며, 타단은 상기 본체(420)의 홀(422)의 관통하여 제2 걸개에(495) 고정된다. 상기 제2 걸개(495)는 원통형의 긴 봉으로써 상기 스프링(500)의 타단이 그 외주면을 감싸도록 한다. 상기 스프링(500)은 상기 슬라이딩 부재(460)가 상기 본체(420)로부터 이격된 거리에 따라서, 해당 복원력을 제공하는 기능을 수행한다.
상기 고정못(480)은 일 단부가 원판형의 손잡이(482)로 되어 있으며, 타 단부가 수나사(484)로 되어 있다. 상기 고정못(480)은 상기 슬라이딩 부재(460)의 개구를 통하여 상기 돌출부(440)의 홀(442)에 삽입되어 고정된다.
상기 쐐기(470)는 'L'자 형태를 가지며, 그 하부면에 장방형의 홈(474)이 형성되며 테이퍼진 기저부(tapered base part, 472)와, 상기 기저부(472)의 일 단부에서 상향 연장된 측벽(476)으로 구성된다. 또한, 상기 측벽(476)에는 장방형의 홀(미도시)이 형성되어 있어서 상기 쐐기(470)는 제한적으로 상기 슬라이딩 부재(460)의 슬라이딩 방향과 수직하게 이동할 수 있다. 상기 고정못(480)은 상기 쐐기(470)의 홀을 관통하여 상기 돌출부(440)의 홀(442)에 삽입된다. 상기 고정못(480)의 미는 힘에 의해 상기 쐐기(470)는 상기 돌출부(440)와 상기 슬라이딩 부재(460)의 개구(462)를 형성하는 하측 내벽 사이에 끼워진다. 이 때, 상기 쐐기(470)의 진입력은 상기 슬라이딩 부재(460)를 그 슬라이딩 방향과 수직하게 미는힘으로 작용하며, 이로 인해 상기 슬라이딩 부재(460)가 고정된다. 즉, 상기 쐐기(470)의 진입력은 상기 슬라이딩 부재(460)의 슬라이딩 방향으로 작용하지 않기 때문에, 상기 슬라이딩 부재(460)와 상기 고정턱(430)의 사이에 개재된 대상물에는 힘이 가해지지 않는다. 따라서, 상기 슬라이딩 부재(460)의 고정력을 최대화하고, 상기 대상물의 흔들림을 최소화할 수 있다.
상기 홀더(410)에 상기 광섬유 블록(610)을 장착하는 과정을 살펴보면 하기하는 바와 같다.
첫 번째, 상기 홀더(410)를 받침대(450)를 이용하여 준비된 정렬 장치(미도시)의 고정홈(미도시)에 끼워 넣고, 상기 고정못(480)을 회전시켜서 상기 돌출부(440)의 홀(442)에 삽입 및 고정한다.
두 번째, 상기 광섬유 블록(610)을 상기 슬라이딩 부재(460)와 걸림턱(430) 사이에 개재시키고, 상기 광섬유 블록(610)의 양면이 밀착 고정된 상태에서 상기 쐐기(470)를 밀어 넣는다. 즉, 상기 고정못(480)을 회전시켜서 상기 쐐기(470)를 상기 돌출부(430)와 상기 슬라이딩 부재(460)의 개구(462)를 형성하는 하측 내벽 사이에 끼워 넣음으로써 상기 슬라이딩 부재(460)를 고정시킨다.
다음으로, 상기 홀더(410)에서 상기 광섬유 블록(610)을 탈착하는 과정을 살펴보면 하기하는 바와 같다.
첫 번째, 상기 고정못(480)을 회전시켜서 상기 고정못(480)의 손잡이(482)와 상기 쐐기(470)의 측벽(476) 사이의 여유 공간을 마련한다.
두 번째, 상기 쐐기(470)를 상기 손잡이(482) 측으로 잡아 당기면서 상기 광섬유 블록(610)을 탈착시킨다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 4에 도시된 홀더를 탑재하기 위한 홀더 베이스의 구성을 나타내는 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 홀더 베이스를 나타내는 정면도이다.
상기 홀더 베이스(holder base, 710)는 하우징(housing, 720)과, 고정못(750)을 포함하여 구성된다.
상기 하우징(720)은 상면이 개방된 박스 형태의 메인 홈(main groove, 730)과 상기 메인 홈(730)의 일 단부에서 절곡되어 연장된 보조 홈(735)을 구비한다. 상기 보조 홈(735)은 상기 홀더(410)의 받침대(450)가 삽입될 수 있도록 상기 받침대(450)와 유사한 형상을 가지며, 상기 홀더(410)의 받침대(450)를 용이하게 삽입시키기 위하여 상기 보조홈(735)의 모서리는 'C'자 형태로 형성된다. 상기 메인 홈(730)의 타 단부는 상기 하우징(720)의 일 측벽에 형성된 제1 홀(미도시)과 연결된다. 또한, 상기 하우징(720)의 다른 일 측벽에는 원형의 제2 및 제3 홀(740 및 745)이 형성되어 있으며, 상기 제2 및 제3 홀(740 및 745)을 통해 정렬 장치(미도시)에 탑재된다.
상기 고정못(750)은 상기 제1 홀에 삽입되는 봉 형상의 연결부(770)와, 상기 연결부(710)의 일단과 연결된 손잡이(760)와, 상기 연결부(770)의 타단과 연결되며 상기 보조홈(735)에 삽입되는 상기 홀더(410)의 받침대(450)와 상기 메인 홈(730)을 형성하는 내벽 사이에 끼워지는 쐐기(780)를 구비한다. 상기 고정못(750)은 상기 하우징(720) 내에 용이하게 삽입될 수 있도록 상기 연결부(770)와 쐐기(780)를조립 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 연결부(770)의 타 단부를 수나사로 형성하고, 상기 연결부(770)의 타 단부와 마주보는 상기 쐐기(780)의 측면에 원통형의 홀(미도시)을 형성하며 상기 원통형의 내벽에 나선형의 고랑을 형성할 수 있다.
상기 홀더 베이스(710)에 상기 홀더(410)를 탑재하는 과정을 살펴보면 하기하는 바와 같다.
첫 번째, 상기 홀더 베이스(710)의 손잡이(760)를 잡아 당겨서 상기 쐐기(780)가 최대한 상기 하우징(720)의 제1 홀에 근접하도록 한다.
두 번째, 상기 홀더(410)의 받침대(450)를 상기 하우징(720)의 보조홈(735)에 삽입시킨다.
세 번째, 상기 홀더 베이스(710)의 손잡이(760)를 밀어 넣어서 상기 쐐기(780)를 상기 홀더(410)의 받침대(450)와 상기 메인 홈(730)을 형성하는 내벽 사이에 끼워넣음으로써, 상기 홀더(410)를 고정시킨다.
도 9는 도 8에 도시된 홀더 베이스에 도 4에 도시된 홀더가 탑재된 경우를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 상기 홀더 베이스(710)의 상부면 상에 상기 홀더(410)가 탑재되어 있음을 알 수 있다.
도 10은 도 4에 도시된 홀더를 이용한 광섬유 블록의 정렬 방법을 나타내는 사시도이다. 도 10에는 상기 홀더(410) 이외에 상기 광섬유 블록(610)의 정렬을 위한 스톱퍼(stopper, 810)가 도시되어 있다.
상기 홀더(410)는 도 7에 도시된 바와 같은 홀더 베이스(710)에 탑재되고,상기 홀더 베이스(710)는 정렬 장치(미도시)에 다시 탑재된다. 상기 정렬 장치는 정밀 정렬을 위해 다수의 모터들로 구성될 수 있다.
상기 광섬유 블록(610)의 일단을 기준 위치에 맞추기 위하여, 상기 스톱퍼(810)를 이용하며, 상기 스톱퍼(810)는 다수의 나사 구멍이 메쉬(mesh) 형태로 배열되어 있는 광학 테이블(optical table) 위에 볼트(bolt)를 이용하여 설치된다. 상기 스톱퍼(810)의 위치가 고정되어 있는 상태에서 상기 홀더(410)를 이동시킨다. 즉, 상기 스톱퍼(810)와 상기 광섬유 블록(610)이 이격된 상태에서 기설정된 수직 위치로 상기 홀더(410)를 수직 이동시킨 후, 상기 광섬유 블록(610)과 스톱퍼(810)가 만나게 되는 순간까지 상기 홀더(410)를 수평 이동시킨다.
또한, 상기 광섬유 블록(610)의 일단과 상기 홀더(410)의 측면 사이의 거리(A)를 일정하게 유지하기 위하여 상기 스톱퍼(810)를 이용한다. 즉, 상기 스톱퍼(810)의 위치가 고정되어 있는 상태에서 상기 홀더(410)를 이동시킨다. 초기에, 상기 광섬유 블록(610)의 일단과 상기 측면 사이의 거리(A)는 기설정된 값보다 크다는 것을 가정한다. 즉, 상기 스톱퍼(810)와 상기 광섬유 블록(610)이 이격된 상태에서 기설정된 수직 위치로 상기 홀더(410)를 수직 이동시킨 후, 기설정된 수평 위치로 상기 홀더(410)를 수평 이동시킨다. 이 때, 상기 광섬유 블록(610)은 상기 스톱퍼(810)에 의해 상기 수평 이동 방향과 반대 방향으로 밀리게 됨으로써, 상기 광섬유 블록(610)의 정렬이 이루어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 홀더 및 홀더 베이스는 쐐기를 진퇴 운동을 시키는 것만으로 대상물을 용이하게 장착 및 탈착할 수 있으며, 스프링과 쐐기를 함께 이용함으로써 고정후 흔들림을 배제할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 홀더 및 홀더 베이스는 스톱퍼를 함께 이용하여 대상물의 일단을 기준 위치에 정렬한다든가 대상물의 일단과 홀더 측면 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있으므로, 자동화된 작업을 수행하는 것이 가능하다는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 대상물의 양면을 밀착하여 고정하는 홀더에 있어서,
    상측에 형성된 걸림턱과, 상기 걸림턱으로부터 소정 길이로 연장되며 그 선단면에 홀이 형성된 돌출부를 구비하는 본체와;
    중심부에 형성된 개구를 통해 상기 돌출부에 걸리는 슬라이딩 부재와;
    일단은 상기 본체에 고정되며 타단은 상기 슬라이딩 부재에 고정됨으로써 상기 슬라이딩 부재에게 상기 본체 측으로의 복원력을 제공하는 스프링과;
    상기 돌출부의 홀에 삽입되며 그 일단에 손잡이가 형성된 고정못과;
    측벽에 형성된 개구를 통해 상기 고정못에 걸리며, 상기 돌출부와 상기 슬라이딩 부재의 개구를 형성하는 내벽 사이에 끼워지는 쐐기를 포함함을 특징으로 하는 쐐기를 이용한 홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재의 개구를 형성하는 내벽에 홈이 형성되어 있고, 상기 본체는 내부에 긴 원통형의 홀을 구비하며,
    상기 스프링의 일단을 고정하기 위해 상기 슬라이딩 부재의 홈 상에 설치된 제1 걸개와;
    상기 본체의 홀을 관통한 스프링의 타단을 고정하는 제2 걸개를 더 포함함을특징으로 하는 쐐기를 이용한 홀더.
  3. 대상물의 양면을 밀착하여 고정하는 홀더가 탑재되는 홀더 베이스에 있어서,
    상면이 개방된 메인 홈과 상기 메인 홈의 일 단부에서 절곡되어 연장된 보조 홈을 구비하며, 상기 메인 홈의 타 단부는 상기 하우징의 측벽에 형성된 홀과 연결되어 있는 하우징과;
    상기 홀에 삽입되는 연결부와, 상기 연결부의 일단과 연결된 손잡이와, 상기 연결부의 타단과 연결된 쐐기를 구비한 고정못을 포함함을 특징으로 하는 쐐기를 이용한 홀더 베이스.
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