KR20100137703A - One touch clamping apparatus for practical training materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실습 기자재들을 배치하고 실연해 볼 수 있도록 각 실습 기자재에 부착되고 실습판에 대해 고정 또는 분리될 수 있는 클램핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clamping device that can be attached to each training equipment and can be fixed or detached from the training board so that training equipment can be arranged and demonstrated.
각종 기술분야의 학술적 연구나 기술개발을 위한 실험은 물론, 학생들을 대상으로 하는 실습교육에 있어서 다양한 실험 실습 기자재가 사용되고 있다. 예컨대 생산 장비나 구조물의 자동화시스템 구현을 위한 실험 실습 기자재로서 액추에이터, 밸브, 계기 등 다양한 공압 또는 유압장비와 함께 전기전자 제어장비가 사용되며, 과제에 따라 선택된 기자재들을 이리저리 배치 및 연결하여 과제 시스템을 구현하고 그것을 실제와 같은 조건으로 동작시켜 보는 것이다.In addition to experiments for academic research and technology development in various technical fields, various experimental training materials are used in hands-on training for students. For example, electric and electronic control equipment is used together with various pneumatic or hydraulic equipment such as actuators, valves, and gauges as experimental training equipment for implementing automation systems for production equipment or structures, and the selected systems are arranged and connected according to the task. Implement and run it under real-world conditions.
이와 같이 실험 실습 기자재들을 배치 및 실연시키기 위해서는 기자재들의 각 위치와 상호간의 연결 상태가 안정적으로 유지되어야 한다. 기자재들을 원시적으로 고정하는 것은 시간이 너무 많이 걸리고, 그 배치를 변경하기가 용이하지 않으므로 한정된 시간 내에 실험 실습을 마치는데 장애가 된다. 따라서 효율적인 실험 실습을 위해 각 기자재를 손쉽게 고정 또는 분리시킬 수 있는 도 1에 예시한 바 와 같은 특정 구조의 실습판(1)과 이 실습판(1)에 탈착 가능한 본 발명의 주제와 같은 클램핑장치(2)가 사용된다. 실습판(1)에는 일정 간격마다 일정한 폭의 슬롯 개구(3)가 형성되어 있다. 클램핑장치(2)는 각 기자재(4)와 일체적으로 결합되고, 그 슬롯 개구(3)에 대한 탈착 조작이 가능하다. 이러한 클램핑장치에 대하여 종래에도 다양한 구조가 제안되어 왔다.As such, in order to arrange and demonstrate the experimental training equipments, the positions of the equipments and the mutual connection must be maintained stably. Primitive fixation of equipment is too time consuming and difficult to change the layout, which impedes the completion of the lab in a limited time. Therefore, a clamping device such as the subject of the present invention detachable to the training plate (1) of the specific structure as shown in Figure 1 that can be easily fixed or detached to each equipment for efficient experimental practice and the training plate (1) (2) is used. The
대한민국 등록특허 10-0459291에 개시된 클램핑장치는 대략 90˚ 회전하여 그 회전위치에 따라 실습판의 슬롯 개구를 출입할 수 있는 자세와 그 개구 안쪽에 걸려 고정되는 자세로 전환되는 회전형 클램프 요소, 이 클램핑 요소가 달린 일측 기어부재와 손잡이가 달린 타측 기어부재가 맞물린 기어트레인을 구비한다. 즉, 손잡이 조작에 따라 클램핑 요소의 자세가 전환됨으로써 슬롯 개구에 대해 고정되거나 해제된다.The clamping device disclosed in the Republic of Korea Patent No. 10-0459291 is rotated about 90 ˚ according to the rotational position of the rotating clamp element is converted into a posture that can enter and exit the slot opening of the training plate and the posture fixed inside the opening, A gear train in which one gear member with a clamping element and the other gear member with a handle is engaged is provided. That is, the attitude of the clamping element is switched in accordance with the handle operation, thereby being fixed or released relative to the slot opening.
대한민국 등록특허 10-0664976에 개시된 클램핑장치는 앞에 설명된 클램핑장치의 타측기어부재 대신 2개의 래크(rack)를 구비한다. 2개의 래크는 상기 클램프 요소가 달린 일측 기어부재 양측에 나란히 맞물려 교호로 누름 조작되는 버튼식으로 구성된다. 즉, 클램프 요소는 일측 래크에 의해 고정 상태로 되고, 타측 래크에 의해 그 고정 상태가 해제된다.The clamping device disclosed in Korean Patent No. 10-0664976 has two racks instead of the other gear member of the clamping device described above. The two racks consist of a button type which is engaged side by side on both sides of the gear member with the clamp element and is pressed alternately. That is, the clamp element is fixed by one rack, and the fixed state is released by the other rack.
전술한 종래기술에 있어서 클램프 요소를 회전시키기 위한 사용된 기어트레인은 가공 및 칫수관리가 어렵고 조립성 또한 좋지 못하다. 뿐만 아니라 기어트레 인은 기어 이의 마모나 백래시로 인한 클램핑 불량이 자주 발생하는 결점을 가지고 있다. 이러한 결점은 누적 공차로 인해 불량이 많이 발생하고, 기어 이의 맞물림 위치에 따라 클램프 요소의 회전위치가 달라지므로, 그 조립시 정확한 초기 위치를 맞추어야 한다. 즉, 조립의 자동화가 어렵고, 사람이 직접 조립하여야 하므로, 인건비 지출 등 원가 상승요인이 되는 것이다. 기어트레인은 또한 기어 이의 마모나 클램핑 상태에서의 백래시 현상, 특히 실습기자재 작동시의 진동 등에 의해 쉽게 유동되어 종종 클램핑 불량이 발생되어 실습에 장애가 되는 것이다.In the above-mentioned prior art, the gear train used for rotating the clamp element is difficult to process and manage, and also has poor assembly. In addition, the geartrain has the drawback that the clamping failure frequently occurs due to wear or backlash of the gear teeth. These drawbacks are often caused by cumulative tolerances, and the rotational position of the clamp elements varies depending on the gearing position of the gear teeth, so the correct initial position must be set during assembly. In other words, it is difficult to automate the assembly, and because the human assembly must be assembled directly, it is a cost increase factor such as labor cost. The gear train is also easily flowed by the wear of the gear teeth or the backlash phenomenon in the clamping state, in particular the vibration during the operation of the training equipment, which often causes a clamping failure, which is an obstacle to training.
본 발명을 이와 같은 문제점을 해결하고자 기어트레인 사용을 배제함으로써, 조립성을 향상시키고, 마모나 백래시 현상으로부터 안정된 클램핑 상태를 유지할 수 있는 개선된 구조의 실습기재용 클램핑장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a clamping device for a training apparatus having an improved structure which can improve assembly performance and maintain a stable clamping state from abrasion or backlash by eliminating the use of a gear train to solve such a problem. .
상기 목적들을 달성하는 본 발명에 따른 실습 기자재용 원터치 클램핑장치는, 실습 기자재들을 배치할 수 있는 상면을 가지며 그 상면에 일정한 간격마다 슬롯이 개구되어 있는 실습판에 그 기자재들을 각각 고정하기 위한 것으로서, 각 기자재에 부착되는 베이스부재, 이 베이스부재 내측에 회전가능하게 수용되고 그 베이스부재 밑으로 돌출하여 그 회전위치에 따라 상기 실습판의 슬롯 개구를 출입할 수 있는 자세와 그 슬롯 개구 안쪽에 걸려 이탈되지 않는 자세로 전환되는 클램프요소를 갖는 클램프회전체, 베이스부재 내측으로부터 일측면으로 돌출하여 회전조작가능한 레버부재, 이 레버부재에 따라 상기 클램프회전체가 상기 두 자세로 전환될 수 있게 회전 연동시키는 캠연동수단이 구비된 것을 특징으로 한다.The one-touch clamping device for training equipment according to the present invention for achieving the above objects, to have the upper surface on which the training equipment can be arranged and to fix the equipment on the training board, each slot is opened at regular intervals on the upper surface, A base member attached to each material, rotatably received inside the base member, protruding under the base member, and capable of entering and exiting the slot opening of the training plate according to the rotational position thereof, and hanging from the inside of the slot opening. Clamp rotator having a clamp element that is switched to the posture that is not in the posture, a lever member that can be rotated by protruding from the inside of the base member to one side, rotational interlocking so that the clamp rotator can be switched to the two postures according to the lever member It is characterized in that the cam interlocking means is provided.
바람직하게는 상기 캠연동수단으로서 상기 클램프회전체에 반경방향으로 오목하게 형성된 캠홈을 형성하고, 상기 레버부재를 상기 베이스부재에 피봇 지지시키고 그 선단에 클램프회전체의 캠홈에 삽입되는 캠돌기를 형성할 수 있다.Preferably, as the cam interlocking means, a cam groove formed in a radially concave shape is formed in the clamp rotating body, and a cam protrusion is inserted into the cam groove of the clamp rotating body by pivotally supporting the lever member on the base member. can do.
또한 바람직하게는 상기 베이스부재에 그 상하면을 관통하는 적어도 하나의 지지구멍을 각각 베이스부재의 상면측이 넓고 하면측이 좁은 단차 모양으로 형성하고, 각 지지구멍에 대응한 모양으로 꼭 맞게 수납되고 베이스부재의 하면에서 돌출하여 상기 클램프요소가 상기 실습판의 슬롯 개구 안쪽에 걸려 고정된 상태에서 그 실습판의 상면과의 사이에서 신축적으로 가압 접촉하여 미끄러짐을 방지하는 동시에 진동 및 충격을 흡수하는 미끄럼 방지 겸 완충구를 구비한다.Also preferably, at least one support hole penetrating the upper and lower surfaces of the base member is formed in a stepped shape with a wide upper surface and a lower surface of the base member, and fits snugly in a shape corresponding to each support hole. A sliding slide that protrudes from the lower surface of the member and is elastically pressed against the upper surface of the training plate while the clamping element is fixed to the inside of the slot opening of the training plate to prevent slippage and to absorb vibration and shock. It is provided with a prevention and a shock absorber.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 클램핑장치는 클램프 요소의 회전체와 레버부재가 상기 캠홈과 캠 돌기의 연동하는 구조로서, 대체로 칫수관리가 용이하고, 캠홈과 캠돌기 만 어느 위치에서든 맞추어주면 되므로 그 조립성이 향상되며, 특히 자동조립이 가능해진다. 따라서 인건비를 줄여서 원가를 낮출 수 있는 경제적 효과가 제공되는 것이다.The clamping device according to the present invention configured as described above is a structure in which the rotating member and the lever member of the clamp element are interlocked with the cam groove and the cam protrusion, so that the dimension is generally easy to manage, and only the cam groove and the cam protrusion need to be aligned at any position. The assembly is improved, and in particular, automatic assembly is possible. Thus, the economic effect of lowering the cost by reducing labor costs is provided.
또한 클램프 요소의 회전체와 레버부재의 캠 연동구조는 기어트레인과 달리 마모 요소가 극히 적고, 클램핑 위치에서의 백래시 현상이 거의 없어 안정된 클램핑 상태를 유지할 수 있으며, 이로써 실습 중에 클램핑 불량 문제를 줄여서 실습 효율을 높이는 데에도 효과적인 것이다.In addition, unlike the gear train, the cam linkage structure of the rotating body of the clamp element and the lever member have extremely low wear elements, and there is almost no backlash at the clamping position, so that a stable clamping state can be maintained, thereby reducing the problem of poor clamping during practice. It is also effective in increasing efficiency.
본 발명의 바람직한 한 실시에 따른 실습 기자재용 원터치 클램핑장치가 도 2 내지 도 7에 도시되었다. 이들 도면은 어디까지나 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 일부 구성요소가 생략되거나 과장되는 등 실제와는 차이가 있을 수 있다. 또한 이하에 설명하는 각 구성 요소의 명칭 등 용어는 각 요소의 기능이나 형상을 이해시키기 위한 것일 뿐, 그 용어의 의미로 본 발명의 기술 사상을 한정하는 것은 아니다.One-touch clamping device for training equipment according to one preferred embodiment of the present invention is shown in Figs. These drawings are only for the purpose of understanding the present invention to the last, and some components may be different from the actual, such as omitted or exaggerated. In addition, terms, such as the name of each component described below, are for understanding the function and shape of each element only, and do not limit the technical idea of this invention by the meaning of the term.
본 발명의 바람직한 한 실시 예로서의 실습 기자재용 원터치 클램핑장치는 도 2와 같이 높이가 낮은 대략 육면체의 모양으로 결합된 베이스부재(10)와 덮개(20), 그리고 도 3에 나타난 바와 같이 베이스부재(10) 내에 수용되는 클램프 회전체(30)와 레버부재(40) 및 4개의 미끄럼 방지 겸 완충구(50)로 이루어진다. 본 클램핑장치는 도 2와 같이 베이스부재(10)와 덮개(20)의 네 모퉁이 부분에 형성된 볼트관통구멍(11)을 통해 전술한 가상의 각 기자재(4) 밑에 볼트요소(5)로 체결하여 일체적으로 부착시킬 수 있다. 베이스부재(10) 등 상기 구성요소들은 예를 들면 합성수지 사출 성형물이나 알루미늄 다이캐스팅 등 금속 주형물 또는 금속가공물로 제공될 수 있다. One-touch clamping device for training equipment as a preferred embodiment of the present invention is the
도 3을 참조하면, 베이스부재(10)에는 상면 중앙부에 오목한 회전체 수납부(12), 이 수납부(12) 바닥면 중심을 관통한 축구멍(13), 회전체 수납부(12) 일측에서 일측면으로 연장된 모양의 레버 수납부(14), 이 레버 수납부(14)에 형성된 피벗홀(15), 상하면을 관통하고 상면측이 넓고 하면측이 좁은 단차를 갖는 모양의 지지구멍(16)이 형성되어 있다. 베이스부재(10)에는 또한 도 5에 나타난 바와 같이 저면에 돌출하여 전술한 실습판의 슬롯 개구로 삽입되어 그 클램핑 위치로의 안착을 안내하는 안내 돌기부(17)가 구비되어 있다. 안내 돌기부(17)는 2 이상 슬롯과 각 슬롯에 적어도 하나씩 대응하게 적절한 간격을 두고 복수로 구비되는 것이 바람직하며, 또한 후술되는 클램프 요소가 바닥에 놓였을 때 바닥면과 접촉하여 손상되는 일이 없도록 그 클램프 요소보다 높게 돌출되는 것이 좋다.Referring to FIG. 3, the
덮개(20)는 간단한 판 모양으로 베이스부재(10)의 상면을 덮기 위한 것이나, 이는 전술한 기자재(40)의 바닥면으로 대체될 수 있는 것이므로 없어도 무방하다.The
클램프 회전체(30)는 베이스부재(10)의 회전체 수납부(12)에 회전될 수 있게 수용되는 원판 모양으로서, 그 저면 중심에서 하방으로 일체로 연장되어 베이스부재(10)의 축구멍(13)에 삽입 지지되는 도 6a 및 6b에 나타난 축부(31), 이 축부(31)에서 더 연장되어 베이스부재(10)의 축구멍(13)을 통과하여 밑으로 돌출하는 클램프 요소(32), 그리고 판면 상의 중심부 부근에서 가장자리를 향하는 반경 방향으로 오목하게 파인 캠홈(33)을 가진다. 여기서 클램프 요소(32)는 장방형으로서 그 한쪽 변이 전술한 실습판의 슬롯 개구의 폭 보다 좁고, 그 다른 쪽 변은 커서 대략 90ㅀ회전 위치에 따라 그 슬롯 개구를 출입가능한 자세로 되거나 그 슬롯 개구 안쪽에 걸려 빠질 수 없는 모양으로 되었으며, 이는 통상적인 것이다(도 5 참조).The
레버부재(40)는 막대 모양으로 베이스부재(10)의 레버 수납부(14)의 피봇 지지구멍(15)에 삽입되는 피벗부(41)를 가지며, 이 피벗부(41)를 중심으로 선단부와 후단부로 구분되며, 그 선단부에는 전술한 클램프 회전체(30)의 캠홈(33)에 삽입되 는 캠돌기(42)를 가지며, 후단부가 베이스부재(10)의 레버 수납부(14)에서 일측면 밖으로 돌출하여 조작될 수 있게 설치된다.The
미끄럼 방지 겸 완충구(50)는 마찰계수가 크고 신축성이 있는 재질, 예를 들면 고무로 제작되는 것으로, 베이스부재(10)의 지지구멍(16)에 대응하여 꼭 맞게 수용되며, 그 하단부가 지지구멍(16)의 하방으로 약간 돌출하여 전술한 실습판의 상면과의 사이에서 신축적으로 가압 접촉하도록 형성된다. 이 미끄럼 방지 겸 완충구(50)는 그 단차 모양에 의해 베이스부재(10) 하방으로 이탈되지 않으며, 또한 덮개(20)에 의해 그 상단면이 구속되므로 전혀 이탈될 수 없다. 따라서 클램프장치의 고장 요인을 줄여준다(도 7 참조).The anti-slip and
도 4를 참조하면, 레버부재(40)를 화살표 방향으로 조작하면, 레버부재(40)는 피벗(41)을 중심으로 회전되고, 이 레버부재(40) 선단의 캠돌기(42)와 클램프 회전체(30)의 캠홈(33) 사이의 연동에 의하여 클램프 회전체(30)가 회전된다. 여기서 클램프 회전체(30)는 대략 90ㅀ로 회전되며, 레버부재(40)의 조작 회전범위는 레버 수납부(14)의 좌우 벽부(부호생략)에 의하여 제한된다. 레버부재(40)의 조작 회전범위는 피벗(41)을 중심으로 캠돌기(42)까지의 거리에 따라 변화되므로, 그 조작 회전범위를 설계 치에 의해 최소화할 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 4, when the
도 5를 참조하면, 도 4에 표시된 클램프 회전체(30)의 회전에 따라 베이스부재(10) 저면의 축구멍(32)을 통과하여 돌출한 클램프 요소(32)는 90ㅀ로 회전되어 그 자세가 실선 위치에서 가상선 위치로 전환된다. 실선 위치의 자세에서는 긴 변이 실습판(1)이 슬롯 개구(3)의 방향으로 정렬되어 그 슬롯 개구(3)를 출입할 수 있게 되며, 슬롯 개구(3) 안쪽으로 들어간 상태에서 가상선 위치의 자세로 전환되면 그 긴 변이 세로로 놓여서 슬롯 개구(3)를 빠져 나올 수 없게 된다. 즉, 클램프 요소(32)가 슬롯 개구(3) 안쪽에 걸려 고정된 클램핑 상태가 되며, 이 상태는 도 7에 도시된 바와 같은 미끄럼 방지 겸 완충구(50)의 단부가 가압 압축됨으로써 보다 안정적으로 유지되는 것이다.Referring to FIG. 5, the
이와 같은 클램핑 및 해제과정은 도 6a 및 6b에 잘 나타난다.This clamping and releasing procedure is shown well in FIGS. 6A and 6B.
도 6a는 본 발명 클램핑장치의 초기 상태를 나타낸다. 초기 상태에서는 클램프 요소(32)가 실습판(1)의 슬롯 개구(3)의 방향으로 정렬된 자세에 놓여 있으며, 이 상태에서 실습판의 슬롯 개구(3)를 출입할 수 있는 것이다. 초기 상태의 클램프장치를 실습판(1) 상의 원하는 위치에 내려놓으면, 먼저 안내 돌기부(17)가 실습판(1)의 슬롯 개구(3)로 삽입되고, 이 안내 돌기부(17)에 의해 안내된 클램프 요소(32)가 한 슬롯 개구(3) 안으로 진입하게 된다. 이와 같은 상태에서 도 6b와 같이 레버부재(40)가 화살표 방향으로 조작되면, 클램프 요소(32)의 자세가 90ㅀ회전되어 슬롯 개구(3) 안쪽에 걸리게 되고, 실습판(1) 상면에 미끄럼 방지 겸 완충구(50)의 단부가 가압되어 탄력을 보유함으로써 실습판(1)의 안정적인 클램핑 상태가 유지되는 것이다.6A shows an initial state of the clamping device of the present invention. In the initial state, the
한편, 도 6b와 같은 상태에서 레버부재(40)를 반대 방향으로 조작하면, 클램프 요소(32)가 클램핑 상태가 해제되면서, 실습판(1)으로부터 분리될 수 있다.Meanwhile, when the
본 발명의 클램핑장치는 이상의 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구범위에 기재된 기술 사상의 범위 내에서 여러 가지 다른 형태로의 변형 또는 변용하는 실시가 가능할 것이다.The clamping device of the present invention is not limited to the above described and illustrated in the drawings, and may be modified or modified into various other forms within the scope of the technical idea described in the claims described below.
도 1은 클램핑장치를 부착한 실습 기자재들이 실습판에 고정 배치된 것을 예시한 도면이고, 1 is a view illustrating that the training equipment attached to the clamping device is fixedly arranged on the training plate,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시에 따른 실습 기자재용 클램프장치의 외관을 보인 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the clamp device for training equipment according to a preferred embodiment of the present invention,
도 3은 도 2에 실시된 클램프장치의 내부 구조를 설명하는 분해사시도,3 is an exploded perspective view illustrating the internal structure of the clamp device implemented in FIG. 2;
도 4는 도 2에 실시된 클램프장치의 베이스부재 내부 구조를 보인 평면도,Figure 4 is a plan view showing the internal structure of the base member of the clamp device implemented in Figure 2,
도 5는 도 2에 실시된 클램프장치의 저면도이고,FIG. 5 is a bottom view of the clamp device of FIG. 2;
도 6a 및 6b는 도 2에 실시된 클램프장치가 실습판에 대해 고정되는 과정을 설명하는 종단면도들,6A and 6B are longitudinal cross-sectional views illustrating a process in which the clamp device of FIG. 2 is fixed to a training plate;
도 7은 도 2에 실시된 클램프장치 내 미끄럼 방지 겸 완충지지구의 설치 구조를 보인 부분 단면도이다.7 is a partial cross-sectional view showing the installation structure of the anti-slip and buffer support in the clamp device implemented in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 베이스부재10: base member
30: 클램프 회전체30: clamp rotating body
32: 클램프 요소32: clamp element
33: 캠홈33: Camhome
40: 레버부재40: lever member
42: 캠돌기42: cam projection
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