KR200376580Y1 - 확장 맨드럴 - Google Patents

Abstract

본 고안은 외경면에 피가공물을 끼울수 있도록 한 것으로 특히 피가공물의 직경에 따라 외경사이즈가 조절될 수 있도록 한 확장맨드럴에 관한 것이며, 이를 위해 하우징의 내부에 피스톤이 설치되고 상기 피스톤에는 아암이 결합되며 상기 아암에는 확장자가 결합되고 상기 확장자에는 가변원체가 체결됨으로서 상기 피스톤의 동작에 따라 아암 및 확장자가 연동됨으로서 가변원체의 외경사이즈를 변경시키게됨에 따라 범용적으로 사용될 수 있는 이점을 가지는 확장맨드럴에 관한 것이다.

Description

확장 맨드럴{expanding mandrel}

본 고안은 확장 맨드럴에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 커팅할 대상물을 끼워 고정시키는 장치로서 가공대상물의 직경변화에 따라 맨드럴의 외경사이즈를 조절할 수 있도록 한 확장 맨드럴에 관한 것이다.

일반적으로 고무를 주재료로 하는 고무벨트를 제작함에 있어서 내부가 빈 길다란 원통체의 형태로 성형한 후 이것을 일정길이로 절단함으로서 고무벨트를 완성할 수 있다.

하지만 고무벨트의 길이는 용도에 따라 천차만별이므로 상기 원통체를 고정할 맨드럴 또한 원통체의 직경에 따라 적합한 것을 사용해야만 한다. 따라서 고무벨트의 스펙이 바뀜에 따라 맨드럴을 새롭게 제작해야만 했으며 이로인해 원가상승의 원인을 제공하고 맨드럴의 종류가 많아짐에 따른 보관상의 문제등이 발생하였다.

따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 가공대상물의 사이즈가 변경되더라도 새롭게 이에 맞는 맨드럴을 제작할 필요없이 범용적으로 사용할 수 있는 확장 맨드럴을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 고안은, 내부가 빈 중공관으로서 양단부에는 체결용 어댑터가 부착되고 원주방향으로 일정간격의 슬롯이 형성되는 슬라이딩부를 다수개 구비하는 하우징과; 상기 하우징의 일측에 형성된 체결용 어댑터에 결합되는 실린더와; 상기 실린더에 결합되는 대단부로부터 길게 돌출 형성되는 소단부는 상기 하우징의 내부에 위치되어 좌우 이동되는 피스톤과; 상기 피스톤의 소단부와 슬라이딩되도록 수평방향으로 결합되고 베어링에 의해 지지되는 가이드와; 상기 슬롯 마다에 하나씩 삽입되어 하단부는 피스톤에 결합되고 상단부는 경사진 형태로 오목홈이 형성되는 아암과; 직각삼각형을 이루며 대각변 부분에 돌출부가 구비되어 상기 아암에 형성되는 오목홈과 구속되는 확장자와; 수평축 방향의 확장자들에 결합되는 요철판들이 상호간에 맞물려져 상기 확장자의 이동에 따라 외경사이즈가 조절되는 가변원체;로 구성되어 상기 피스톤, 아암 및 확장자의 연계동작에 따라 상기 가변원체의 외경이 조절됨을 요지로 하는 확장맨드럴에 관한 것이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상기 확장맨드럴에 관해 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부되는 도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 확장 맨드럴의 개략적인 단면도를 도시하고 있다. 도2는 가변원체를 구성하는 하나의 요철판에 대한 평면도(a)와 측면도(b) 및 정면도(c)를 나타낸 것이다. 그리고 도3은 가변원체가 작동되는 것을 보여주는 측면 예시도이다.

상기 확장 맨드럴은 고무벨트와 같은 최종제품을 만들기 위해 길다란 원통체의 반제품을 끼워 고정시키기 위한 것이며, 하우징(10), 실린더(20), 피스톤(30), 가이드(40), 아암(50), 확장자(60) 및 가변원체(70)를 포함하여 구성된다.

도1에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은 내부가 빈 중공관의 형태로서 양단부에는 체결용 어댑터(11)가 부착되어져 있다. 그리고 수평축 방향의 다수의 슬롯이 원을 이루면서 슬라이딩부(12)가 구비된다. 상기 슬라이딩부는 다수개가 형성될 수 있고 본 예에서는 3개의 슬라이딩부가 형성된다.

한편, 하우징의 좌측단부에 형성되는 체결용 어댑터(11)에 도시된 바와 같은 실린더(20)가 결합된다. 상기 실린더의 내부로 유압이나 공압이 작용하여 후술할 피스톤(30)을 가압하게 된다.

이어서 피스톤(30)에 대해 설명하기로 하며 크게 대단부(31)와 소단부(32)로 나누어진다.

즉, 상기 실린더(20)의 내경에 밀착 결합되는 큰 직경을 가지는 대단부(31)가 구비되며 상기 대단부의 일측면에 길다란 소단부(32)가 형성된다.

상기 소단부(32)는 하우징(10)의 내부에 위치되며 상기 슬라이딩부(12)에 삽입되는 후술할 아암(50)이 소단부(32) 외면에 부착된다. 상기 아암(50)은 슬라이딩부(12)에 형성된 개개의 슬롯에 삽입되며 그 하단부가 피스톤(30)의 외면에 고정 결합된다. 다시말해서 상기 아암은 슬롯의 수만큼 갖추어지게 된다.

실린더(20)와 결합되는 피스톤(30)은 압력의 작용에 따라 좌우로 이동될 수 있으며 상기 아암(50)도 슬롯을 따라 이동된다.

상기 피스톤(30)의 소단부(32) 우측 단부에는 가이드(40)가 결합되며 피스톤의 소단부(32)가 가이드(40)의 외경을 감싼 상태를 이루게 된다. 따라서 피스톤이 좌우로 이동할 시에 상기 소단부는 가이드의 외면을 미끄러지면서 움직이게 된다. 바람직하게로는 상기 가이드와 소단부의 결합면은 세레이션 결합이 되도록 함이 적합하다.

다음으로 도1 및 도3을 참조하면서 아암(50)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이 아암은 상기 슬롯 마다에 하나씩 삽입되며 그 하단부가 피스톤 소단부(32) 외면에 결합되고, 상단부는 비스듬히 경사진 형태로 연속적인 오목홈(51)이 구비되어져 있다.

상기 아암(50)의 상단부에는 확장자(60)가 결합된다. 상기 확장자는 직각삼각형의 형태를 이루고 있으며 대각변 부분에 돌출부(61)가 형성되어 상기 아암에 구비되는 오목홈(51)과 구속되는 구조를 가진다. 상기 확장자(60)는 아암(50)의 수만큼 구비되며 수평축 방향 변에 후술할 가변원체(70)가 결합된다. 그리고 상기 확장자들 중 가장 좌측과 우측에 위치되는 확장자는 수직변이 체결어댑터와 구속되어져 있음으로 반경방향으로만 움직이게 된다.

아암(50)과 구속 결합되는 확장자(60)는 피스톤(30)과 연동되는 아암이 도면상 우측에서 좌측으로 이동함에 따라 상기 확장자(60)는 바깥쪽으로 점차 이동하여 확장자에 결합되는 가변원체(70)의 외경을 확장시키게 된다.

이어서 상기 확장자에 결합되는 가변원체에 대해 설명한다.

가변원체(70)는 다수의 요철판(71)들이 상호 결합되어 하나의 원을 이루게 되는 것으로서 첨부되는 도2 및 도3은 상기 가변원체의 형태를 이해하는데 도움을 준다. 도3에 있어서 뚜꺼운 선으로 그려져 절반 부분만 표시된 가변원체는 그 직경이 최대로 확장된 경우를 보여준다.

상기 가변원체(70)는 다수의 요철판(71)들이 상호간에 맞물려져 있으며 개개의 요철판(71)은 수평축 방향의 일직선을 이루는 확장자(60)들과 결합되어진다.

상기 요철판(71)은 측면에서 볼 경우 대략 사다리꼴 형상을 이루며 하면 중심부에 사각홈(72)이 구비되고 여기에 상기 확장자가 삽입 고정된다. 그리고 요철부에 있어 오목부는 이웃한 확장자의 볼록부와 결합되어 미끄러질 수 있도록 경사진 형태를 갖추고 있다.

이와 같은 결합구조를 가지는 가변원체는 도3에 도시된 바와 같이 확장자의 이동에 따라 이웃한 요철판간의 맞물림 간격이 변함에 의해 가변원체의 외경사이즈는 변화될 수 있는 것이다.

이하에서는 상기 확장 맨드럴의 전체적인 작동관계에 대해 개략적으로 설명하기로 한다.

도1에 도시된 것은 피스톤이 가장 우측으로 이동한 경우로서 가변원체의 외경사이즈가 최소인 경우이다. 이와 같은 상태에서 실린더를 조작하여 피스톤을 좌측으로 이동시키게되면 피스톤에 연결된 아암, 확장자가 연동하여 가변원체의 직경이 점차 크지게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안에 따른 확장 맨드럴에 의하면 가공대상물의 직경변화에도 하나의 맨드럴로서 가공작업이 가능한 바, 맨드럴 제작에 따른 비용절감을 달성할 수 있고, 본 고안의 확장 맨드럴만 있으면 되므로 보관상 편리한 이점이 있다는 효과가 있다.

상기와 같은 효과로 결국 원가절감을 달성할 수 있다는 효과가 있다.

도 1 - 본 고안의 일 실시예에 따른 확장 맨드럴의 개략적인 단면도.

도 2 - 가변원체를 구성하는 하나의 요철판에 대한 평면도(a)와 측면도(b) 및 정면도(c).

도 3 - 가변원체가 작동되는 것을 보여주는 측면 예시도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

10 : 하우징 11 : 체결용어댑터

12 : 슬라이딩부 20 : 실린더

30 : 피스톤 31 : 대단부

32 : 소단부 40 : 가이드

50 : 아암 51 : 오목홈

60 : 확장자 61 : 돌출부

70 : 가변원체 71 : 요철판

72 : 사각홈

Claims (1)

1. 내부가 빈 중공관으로서 양단부에는 체결용 어댑터(11)가 부착되고 원주방향으로 일정간격의 슬롯이 형성되는 슬라이딩부(12)를 다수개 구비하는 하우징(10)과;

   상기 하우징의 일측에 형성된 체결용 어댑터(11)에 결합되는 실린더(20)와;

   상기 실린더(20)에 결합되는 대단부(31)로부터 길게 돌출 형성되는 소단부(32)는 상기 하우징(10)의 내부에 위치되어 좌우 이동되는 피스톤(30)과;

   상기 피스톤의 소단부(32)와 슬라이딩되도록 수평방향으로 결합되고 베어링에 의해 지지되는 가이드(40)와;

   상기 슬롯 마다에 하나씩 삽입되어 하단부는 피스톤(30)에 결합되고 상단부는 경사진 형태로 오목홈(51)이 형성되는 아암(50)과;

   직각삼각형을 이루며 대각변 부분에 돌출부(61)가 구비되어 상기 아암에 형성되는 오목홈(51)과 구속되는 확장자(60)와;

   수평축 방향의 확장자들에 결합되는 요철판(71)들이 상호간에 맞물려져 상기 확장자의 이동에 따라 외경사이즈가 조절되는 가변원체(70);로 구성되어 상기 피스톤, 아암 및 확장자의 연계동작에 따라 상기 가변원체의 외경이 조절됨을 특징으로 하는 확장맨드럴.