KR20130040515A - 오링 삽입장치 - Google Patents

Abstract

오링을 커플러와 같은 피삽입 대상물에 자동으로 삽입할 수 있는 오링 삽입장치가 개시된다. 오링 삽입장치는 피삽입 대상물을 고정하는 고정유닛; 하단부의 외주면에 형성된 결합면에 오링을 탈착할 수 있게 결합하여 유지하고, 하단부가 피삽입 대상물로부터 이격된 제1위치와 하단부가 피삽입 대상물에 삽입된 제2위치 사이로 이동가능한 삽입 샤프트, 및 삽입 샤프트와 함께 이동하도록 삽입 샤프트에 설치되고, 삽입 샤프트가 제1위치에서 제2위치로 이동할 때 오링이 삽입 샤프트를 따라 삽입방향과 반대방향으로 후퇴하는 것을 방지함과 함께 피삽입 대상물 내부로 삽입되도록 도와주는 오링 삽입 유도부를 포함하는 삽입유닛; 및 삽입 샤프트의 상단부와 연결되고, 삽입 샤프트를 제1위치와 제2위치 사이로 이동시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오링 삽입장치{O-ring inserting apparatus}

본 발명은 오링(O-Ring)을 커플러(coupler)와 같은 피삽입 대상물에 자동으로 삽입할 수 있는 오링 삽입장치에 관한 것이다.

건설기계, 농업기계, 산업기계 등 각 분야에서 기계장치의 정밀성, 성능, 내구성 등의 향상 요구에 따라 해당 기계장치에 조립되는 부품의 중요성이 증가하고 있다.

예를 들면, 각종 기계장치에서 유압부에 사용되는 커플러는 배관이나 호스를 누설 없이 쉽게 연결하고 분리하게 하는 장치로서 압력강화 평가와 기밀시험에 의해 내구성이 평가된다. 이러한 커플러는 내구성에 크게 영향을 미치는 핵심 부품으로 오링(O-Ring)을 포함한다. 따라서, 커플러의 내구성은 커플러에 삽입 조립되는 오링의 품질과 오링 삽입작업의 정확성 및/또는 품질에 의해 좌우된다.

하지만, 현재 대부분의 커플러 제조업체에서는 오링 삽입작업을 금속도구를 사용하는 작업자의 수작업에 의존하고 있다.

따라서, 커플러는 오링 삽입작업시 금속도구에 의한 오링의 강제 삽입으로 인해 오링 삽입부의 표면에 미세한 흠집을 발생할 수 있다. 그 결과, 고 압력하에 사용되는 유압 커플러의 경우, 정밀도가 손상되어 누유와 그에 따른 제품 신뢰도의 치명적 손상이 야기될 수 있다.

또한, 오링이 커플러에 수작업으로 조립됨에 따라, 작업자는 오링 삽입작업시 힘든 노동을 필요로 한다. 그 결과, 작업 효율성이 떨어지고, 커플러의 생산성이 저감될 수 있다.

또한, 작업자의 숙련도에 따라 오링 삽입작업의 시간 및 품질의 변화가 심하다. 그 결과, 커플러의 생산공정 계획을 수립하기 어렵고, 그에 따라, 안정된 커플러의 생산성과 조립품질을 유지하기 위해서는 숙련된 작업자를 투입해야 할 수도 있다.

또한, 다양한 규격의 커플러가 존재하므로, 오링 삽입작업시 커플러의 규격이 바뀔 때 마다 작업자가 해당 규격의 오링 삽입작업에 새롭게 적응해야하는 어려움이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 한 목적은 오링을 커플러와 같은 피삽입 대상물에 정확하게 자동 삽입할 수 있는 오링 삽입장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제작이 용이한 삽입유닛을 구비한 오링 삽입장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 오링 삽입장치는, 피삽입 대상물을 고정하는 고정유닛; 하단부의 외주면에 형성된 결합면에 오링을 탈착할 수 있게 결합하여 유지하고, 하단부가 피삽입 대상물로부터 이격된 제1위치와 하단부가 피삽입 대상물에 삽입된 제2위치 사이로 이동가능한 삽입 샤프트, 및 삽입 샤프트와 함께 이동하도록 삽입 샤프트에 설치되고, 삽입 샤프트가 제1위치에서 제2위치로 이동할 때 오링이 삽입 샤프트를 따라 삽입방향과 반대방향으로 후퇴하는 것을 방지함과 함께 피삽입 대상물 내부로 삽입되도록 도와주는 오링 삽입 유도부를 포함하는 삽입유닛; 및 삽입 샤프트의 상단부와 연결되고, 삽입 샤프트를 제1위치와 제2위치 사이로 이동시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삽입 샤프트의 결합면은 오링을 쉽게 탈착할 수 있도록 삽입 샤프트의 하단부의 전방 방향으로 하향 테이퍼지게 형성될 수 있다. 이때, 결합면의 테이퍼 각도는 1 내지 5 도의 범위, 바람직하게는 약 3 도일 수 있다.

오링 삽입 유도부는, 단부가 삽입 샤프트의 외주면 밖으로 일정 높이로 돌출된 돌출위치와 단부가 삽입 샤프트 내부로 후퇴된 수축위치 사이로 이동가능한 적어도 한 개의 오링 스토퍼, 및 오링 스토퍼를 돌출위치로 가압하는 탄성스프링을 포함할 수 있다. 이때, 오링 스토퍼부가 돌출위치에서 삽입 샤프트의 외주면 밖으로 돌출되는 일정 높이는 오링의 두께와 거의 동일한 높이를 가지도록 구성될 수 있다.

양호한 실시예에서, 삽입 샤프트는 상단부가 구동유닛에 연결된 제1 샤프트부, 삽입 샤프트가 제2위치로 이동할 때 삽입 샤프트가 피삽입 대상물에 삽입되는 깊이를 제한하도록 피삽입 대상물의 상단부와 접촉하는 걸림턱이 외주면에 형성된 제2 샤프트부, 하단부의 외주면에 결합면이 형성되고, 결합면 위쪽에서 오링 삽입 유도부가 설치된 제3 샤프트부, 및 제1 내지 제3 샤프트부를 서로 연결하는 무두 렌지볼트부로 구성될 수 있다. 이때, 선택적으로, 제1 및 제2 샤프트부는 서로 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 피삽입 대상물은 커플러일 수 있다.

본 발명에 따르면, 오링 삽입장치는 하단부의 외주면에 형성된 결합면에 오링을 탈착할 수 있게 결합하여 유지하는 삽입 샤프트를 이동시켜 오링을 피삽입 대상물, 예를 들면, 커플러에 삽입하는 구동유닛을 포함하므로, 오링을 커플러에 자동으로 삽입할 수 있다. 따라서, 종래와 같이, 오링을 금속도구를 사용하여 커플러에 수작업으로 삽입함에 따른 문제점들, 예를 들면, 금속도구에 의한 오링의 강제 삽입으로 인해 오링 삽입부의 표면에 미세한 흠집이 발생함에 따른 커플러의 누유와 그에 따른 제품 신뢰도의 손상, 힘든 노동을 필요로 함에 따른 작업 효율성 저하 및 생산성 저감, 작업자의 숙련도에 따른 오링 삽입작업 시간 및 품질 변화폭 심화로 인한 생산공정 계획수립의 어려움 및 안정된 커플러의 생산성과 조립품질을 유지하기 위한 숙련된 작업자의 투입 필요성 증가, 다양한 규격의 커플러에 대한 작업자의 오링 삽입작업의 적응 어려움 등을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 오링 삽입장치는 삽입 샤프트가 오링을 피삽입 대상물, 예를 들면, 커플러에 삽입하도록 하단부가 커플러에 삽입된 제2위치로 이동할 때 오링이 삽입 샤프트를 따라 삽입방향과 반대방향으로 후퇴하는 것을 방지함과 함께 커플러 내부로 삽입되도록 도와주는 오링 삽입 유도부를 구비하므로, 오링을 정확하게 커플러에 삽입할 수 있다.

또한, 본 발명의 오링 삽입장치는 오링 스토퍼가 설치된 제3 샤프트부가 제1 및/또는 제2 샤프트부와 무두 렌지볼트부를 통해 연결되도록 구성되므로, 제3 샤프트부에 오링 스토퍼를 설치하기 위한 장착공 등을 가공하고 가공된 장착공에 오링 스토퍼를 장착하는 작업을 제1 및/또는 제2 샤프트부를 가공하는 작업과 분리하여 수행할 수 있다. 따라서, 제3 샤프트부는 쉽게 가공될 수 있으며, 그에 따라 그것을 구비한 삽입 샤프트/삽입유닛의 제작이 용이해 진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오링 삽입장치를 예시하는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 오링 삽입장치의 정면도,
도 3는 도 1에 도시된 오링 삽입장치의 삽입유닛을 도시하는 단면도, 및
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 삽입유닛의 오링 삽입동작을 예시하는 단면도들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 오링 삽입장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오링 삽입장치(100)를 도시한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오링 삽입장치(100)는 피삽입 대상물, 예를 들면, 커플러(10)의 오링홈(10a; 도 4a 및 도 4b 참조)에 천연고무, 합성고무, 합성수지 등으로 구성된 오링(20)을 자동으로 삽입하기 위한 장치로서, 고정유닛(110), 삽입유닛(130), 구동유닛(190)를 포함한다.

고정유닛(110)은 오링 삽입작업을 위해 커플러(10)를 고정하기 위한 것으로, 작업테이블(30) 상에 설치된 하부 베이스(111)에 고정된 고정구(115)로 구성된다. 고정구(115)는 제1고정판(116) 및 제2고정판(117)을 포함한다.

제1고정판(116)은 하부 베이스(111) 상에 고정되고, 원판 형태로 형성된다. 제2고정판(117)은 제1고정판(116) 상에 고정되고, 삽입하고자 하는 오링(20)에 대응하는 규격을 갖는 커플러(10)를 고정하기 위한 환형 수용부(117a)를 중앙부에 돌출 형성한 원판 형대로 형성된다.

제1고정판(116) 및/또는 제2고정판(117)은 오링 삽입작업시 작업할 커플러(10)의 규격이 바뀔 때 해당 커플러에 대응하는 환형 수용부를 구비한 고정구로 교체할 수 있게 하기 위해, 볼트 등에 의해 하부 베이스(111) 및/또는 제1고정판(116)에 착탈할 수 있게 고정될 수 있다.

도 3을 참조하면, 삽입유닛(130)은 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하기 위한 것으로, 삽입 샤프트(140), 및 오링 삽입 유도부(170)를 포함한다.

삽입 샤프트(140)는 하단부에 오링(20; 도 4a 참조)을 고정하고, 후술하는 공압 실린더(191)의 피스톤 샤프트(193)의 수직 운동에 의해 상하로 이동하여 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입한다.

이러한 삽입 샤프트(140)는 제작을 쉽게 하기 위해, 제1 내지 제3 샤프트 부(143, 148, 155), 및 무두 렌지볼트부(164)로 구성된다.

제1 샤프트부(143)는 원기둥 형태로 형성된다. 제1 샤프트부(143)는 상부에서 피스톤 샤프트(193)와 연결되도록 피스톤 샤프트(193)의 하단부가 나사식으로 삽입 고정되는 제1고정홈(144)이 축방향으로 형성된다. 또한, 제1 샤프트부(143)는 하부에서 무두 렌지볼트부(164)의 상단부가 나사식으로 삽입 고정되는 제2고정홈(145)이 축방향으로 형성된다. 이때, 무두 렌지볼트부(164)가 하부에서 제2 샤프트부(148)와 나사식으로 연결되어 있기 때문에, 제1 샤프트부(143)는 무두 렌지볼트부(164)를 통해 제2 샤프트부(148)와 연결된다.

제2 샤프트부(148)는 양단부가 개방된 원통 형태로 형성된다. 제2 샤프트부(148)의 외주면에는 도 4b에 관하여 후술하는 바와 같이 삽입 샤프트(140)가 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하기 위해 커플러(10) 내에 삽입될 때 커플러(10)의 상단부와 접촉하는 걸림턱(149)이 형성된다. 걸림턱(149)은 삽입 샤프트(140)가 커플러(10) 내에 삽입될 때 삽입 샤프트(140)의 하단부가 커플러(10)에 삽입되는 깊이를 제한하는 스토퍼로서 작용한다. 또한, 제2 샤프트부(148)는 내부에는 하부에서 무두 렌지볼트부(164)의 하부와 나사식으로 맞물리는 나사부를 형성한 통공(151)이 축방향으로 형성된다. 이때, 무두 렌지볼트부(164)가 하단부에서 제3 샤프트부(155)와 나사식으로 연결되어 있기 때문에, 제2 샤프트부(148)는 무두 렌지볼트부(164)를 통해 제3 샤프트부(155)와 연결된다.

제3 샤프트부(155)는 하부가 막힌 원통 형태로 형성된다. 제3 샤프트부(155)의 내부에는 무두 렌지볼트부(164)의 하부와 나사식으로 결합되는 결합공(156)이 축방향으로 형성된다. 또한, 결합공(156) 하부에는 결합공(156)과 연통하고 오링 삽입 유도부(170)가 장착되는 장착공(157)이 형성된다. 장착공(157)은 결합공(156)에 대해 가로로 형성되고, 스프링 장착공(158), 및 스프링 장착공(158)의 양측에서 외부와 연통하도록 방사상 방향으로 제3샤프트부(155)의 외주면 까지 연장된 두 개의 스토퍼 장착공(159)으로 구성된다. 스프링 장착공(158)에는 후술하는 오링 삽입 유도부(170)의 탄성스프링(171)과 제1 및 제2 오링 스토퍼(175a, 175b)의 지지부들(177)이 배치되고, 스토퍼 장착공들(159)에는 제1 및 제2 오링 스토퍼(175a, 175b)의 스토퍼부들(176)이 방사상 방향으로 이동할 수 있게 배치된다.

제3 샤프트부(155)의 하단부의 외주면에는 오링(20)을 쉽게 탈착할 수 있게 결합하여 유지하기 위해 제3 샤프트부(155)의 하단부의 전방 방향으로 하향 테이퍼진 결합면(161)이 형성된다. 결합면(161)은 작업자가 오링(20)을 제3 샤프트부(155)의 하단부의 외주면에 끼울때는 오링(20)이 쉽게 끼워질 수 있게 하고, 도 4a 및 도 4b에 관해 후술하는 바와 같이 제3 샤프트부(155)가 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입한 후 커플러(10)로부터 취출되어 이격될 때는 오링(20)이 제3 샤프트부(155)의 하단부의 외주면으로부터 쉽게 분리될 수 있게 한다. 이때, 결합면(161)의 테이퍼 각도(α)는 1 내지 5 도, 바람직하게는 약 3도일 수 있다.

무두 렌지볼트부(164)는 위에서 제1 내지 제3 샤프트부(143, 148, 155)에 관해 설명한 바와 같이, 상부 및 하부에서 제1 샤프트부(143)의 제2고정홈(145), 제1 샤프트부(143)의 통공(151), 및 제3 샤프트부(155)의 결합공(156)과 나사식으로 결합되고, 이에 의해 제1 내지 제3 샤프트부(143, 148, 155)를 서로 연결한다.

이러한 무두 렌지볼트부(164)를 구비한 삽입 샤프트(140)의 구성에 의하면, 제3 샤프트부(155) 내부에 본 발명의 주된 구성요소인 오링 삽입 유도부(170)를 위한 장착공(157)을 가공하고 가공된 장착공(157)에 오링 삽입 유도부(170)를 장착할 경우, 그러한 작업을 제1 및/또는 제2 샤프트부(143, 및/또는 148)의 가공작업과 분리하여 수행될 수 있다. 따라서, 제3 샤프트부(155)는 쉽게 제작될 수 있으며, 그에 따라, 삽입 샤프트(132)/삽입유닛(130)의 제작이 용이해 진다.

다시 도 3을 참조하면, 오링 삽입 유도부(170)는 삽입 샤프트(140)가 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입할 때(도 4b 참조) 오링(10)이 쉽게 오링홈(10a)에 삽입되도록 유도하기 위한 것으로, 오링 스토퍼(175a, 175b) 및 탄성스프링(171)을 포함한다.

오링 스토퍼(175a, 175b)는 제3 샤프트부(155)의 내부에 형성된 장착공(157)에 배치되고, 삽입 샤프트(140)의 제3 샤프트부(155)가 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하기 위해 오링홈(10a) 내부로 진입할 때 오링홈(10a) 앞쪽에 위치한 입구턱(10b)에 의해 오링(20)이 제3 샤프트부(155)의 결합면(161)을 따라 위로 후퇴하여 미끄러져 올라가는 것을 방지함과 함께 오링(20)을 아래로 가압하여 오링(20)이 오링홈(10a)에 삽입되도록 하는 것을 도와주는 역할을 한다.

이를 위해, 오링 스토퍼(175a, 175b)는 장착공(157) 내에서 단부가 제3 샤프트부(155)의 외주면 밖으로 일정 높이로 돌출된 돌출위치(도 4a)와 단부가 제3 샤프트부(155) 내부로 후퇴된 수축위치(도 4b)로 이동할 수 있게 배치되는 제1 및 제2 오링 스토퍼(175a, 175b)를 구비한다.

제1 및 제2 오링 스토퍼(175a, 175b)의 각각은 스토퍼 장착공(159)에 배치되는 사각형 판 형태의 스토퍼부(176), 및 스프링 장착공(158)에 배치되고 스토퍼부(176)에 수직 연결된 사각형 판 형태의 지지부(177)로 구성된다.

스토퍼부(176)는 스토퍼 장착공(159) 내에서 돌출위치(도 4a)와 수축위치(도 4b) 사이로 이동가능하게 설치되고, 지지부(177)를 탄성적으로 가압하는 탄성스프링(171)에 의해 돌출위치로 유지된다.

이때, 스토퍼부(176)의 단부가 돌출위치에서 결합면(161)이 위치한 제3 샤프트부(155)의 외주면 밖으로 돌출되는 돌출 높이는 오링(20)이 제3 샤프트부(155)의 결합면(161)으로부터 위로 후퇴되는 것을 방지할 수 있도록 하는 높이, 예를 들면, 오링(20)의 두께와 거의 동일한 높이를 가지도록 구성될 수 있다.

또한, 제3 샤프트부(155)의 외주면 밖으로 돌출되는 스토퍼부(176)의 단부는, 도 4b에 도시된 바와 같이 제3 샤프트부(155)의 하단부가 오링홈(10a)에 진입함에 따라 오링홈(10a) 앞쪽에 위치한 입구턱(10b)과 접촉할 때 입구턱(10b)과 마찰을 일으키지 않고 쉽게 수축위치로 후퇴될 있도록 바깥쪽 면이 입구턱(10b)의 내주면과 동일한 곡률을 갖도록 형성됨과 함께 모서리부들이 라운드지게 형성될 수 있다.

각 지지부(177)는 스프링 장착공(158) 내에서 탄성스프링(171)의 양측 중 일측과 접촉 지지하도록 배치된다.

탄성스프링(171)은 스프링 장착공(158) 내에서 제1 및 제2 오링 스토퍼(175a, 175b)의 지지부들(177) 사이에 배치되고, 지지부들(177)을 방사상 방향에서 서로 반대방향으로 외부쪽으로 가압하여 스토퍼부들(176)을 돌출위치에 유지한다. 이때, 탄성스프링(171)은 압축스프링으로 구성될 수 있다.

이러한 구성의 오링 삽입 유도부(170)에 의하면, 삽입 샤프트(140)가 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하기 위해 커플러(10) 내부로 삽입될 때 오링(20)이 제3 샤프트부(155)의 결합면(161)을 따라 위로 후퇴하여 미끄러져 올라가는 것을 방지함과 함께 오링(20)을 아래로 가압하여 오링(20)이 오링홈(10a)에 삽입되도록 하는 것을 도와주므로, 오링(20)은 보다 정확하게 오링홈(10a)에 삽입될 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 구동유닛(190)은 삽입유닛(130)을 상하로 이동시키기 위한 것으로, 지지봉들(119)에 의해 하부 베이스(111) 상에 지지된 상부 베이스(113)에 설치되고, 핸드 밸브(197), 및 공압 실린더(191)를 포함한다.

핸드 밸브(197)는 상부 베이스(113) 상면 상에서 공압 실린더(191) 일측에 설치되고, 작업자의 조작에 의해 온(ON)될 때는 압축공기를 콤프레셔(도시하지 않음)로부터 공압 실린더(197)에 공급하고 오프(OFF)될 때는 콤프레셔에서 공압 실린더(197)로의 압축공기의 공급을 차단한다.

공압 실린더(191)는 삽입 샤프트(140)의 제1 샤프트부(143)의 상단부와 연결되고, 제1위치(도 1, 도 2 및 도 4a 참조)와 제2위치(도 4b 참조) 사이로 삽입유닛(130)을 이동시킨다. 여기서, 제1위치는 도 1, 도 2 및 도 4a에 도시된 바와 같이 삽입 샤프트(140)의 하단부가 커플러(10)로부터 위쪽으로 이격된 위치이고, 제2위치는 도 4b에 도시된 바와 같이 삽입 샤프트(140)의 하단부가 커플러(10) 내부에 삽입되어 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하는 위치이다.

이러한 공압 실린더(191)는 상부 베이스(113)의 상면 중앙에 설치되고, 콤프레셔로부터 공급되는 압축공기에 의해 피스톤(도시하지 않음)에 연결된 피스톤 샤프트(193)를 상하로 이동시키도록 작동한다. 공압 실린더(191)는 실린더실에 압축공기가 공급될 때는 피스톤을 하강시키고 압축공기가 차단될 때는 탄성 복귀스프링 등에 의해 피스톤을 원위치로 상승시키는 단동 실린더로 구성될 수 있다. 하지만, 공압 실린더(191)는 단동 실린더 외에 동일한 기능을 할 수 있는 다른 형태의 적당한 공압 실린더로 구성될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 오링 삽입장치(100)는, 삽입 샤프트(140)가 제1 내지 제3 샤프트부(143, 148, 155)를 무두 렌지볼트부(164)에 의해 서로 결합하여 구성된 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 삽입 샤프트(140)는 설계에 따라 제1 샤프트부(143)와 제2 샤프트부(148)를 일체로 구성한 결합 샤프트(도시하지 않음)를 그에 맞게 변형된 무두 렌지볼트부(도시하지 않음)에 의해 제3샤프트(155)와 결합하여 구성될 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오링 삽입장치(100)는 삽입유닛(130)이 핸드 밸브(197)에 의해 제어되는 공압 실린더(191)에 연결되어 제3 샤프트부(155)의 하단부의 외주면 상의 결합면(161)에 끼워지는 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 삽입유닛(130)은 제어유닛(도시하지 않음)에 의해 제어되는 로봇암(도시하지 않음) 등에 연결되어 오링(10)을 제3 샤프트부(155)의 결합면(161)에 끼우고 끼워진 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하는 동작을 연속적으로 수행하도록 구성될 수도 있을 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 오링 삽입장치(100)의 동작을 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자는 커플러(10)를 제2고정판(117)의 환형 수용부(117a)에 삽입하여 고정함과 동시에, 오링(20)을 제3 샤프트부(155)의 하단부 상의 결합면(161)에 끼운다.

이어서, 삽입유닛(130)을 제2위치(도 4b 참조)로 이동시켜 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입하기 위해, 작업자는 핸드 밸브(198)를 온시켜 압축공기를 콤프레셔로부터 공압 실린더(191)에 공급한다.

그 결과, 공압 실린더(191)의 피스톤 샤프트(193)는 수직으로 하강운동하고, 이에 따라, 제1 샤프트부(143)가 피스톤 샤프트(193)에 연결된 삽입유닛(130)은 도 4a에 도시된 제1위치에서 도 4b에 도시된 제2위치로 하강하여 오링(20)을 커플러(10)의 오링홈(10a)에 삽입한다.

보다 상세히 설명하면, 피스톤 샤프트(193)의 수직 하강운동에 따라, 제3 샤프트(155)가 커플러(10) 내부로 진입하여 오링홈(10a) 쪽으로 하강하면서 제3 샤프트(155)의 결합면(161)에 끼워진 오링(20)이 오링홈(10a)에 인접한 입구턱(10b)에 도달하면, 오링(20)은 1 내지 5 도, 바람직하게는 약 3도로 테이퍼진 결합면(161)에 결합되어 유지되므로 제3 샤프트(155)가 고속으로 하강하는 힘과 오링(20)과 제3 샤프트(155)의 결합면(161) 사이의 접촉력에 의해 결합면(161)에 결합된 채 순간적으로 입구턱(10b)을 타고 넘어가서 오링홈(10a) 쪽으로 삽입된다.

하지만, 이때, 경우에 따라, 오링(20)은 외경이 입구턱(10b)의 내경 보다 크기 때문에 입구턱(10b)에 걸려 오링홈(10a) 쪽으로 하강하지 못하고 결합면(161)을 따라 위로 후퇴하여 미끄러져 올라갈 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 오링 스토퍼들(175a, 175b)의 스토퍼들(176)의 단부들이 탄성스프링(171)의 탄성력에 의해 오링(20)의 두께와 거의 동일한 높이로 제3 샤프트부(155)의 하단부의 외주면 밖으로 돌출된 돌출위치에 있기 때문에, 오링(20)은 스토퍼들(176)의 단부들 까지 결합면(161)을 따라 위로 미끄러져 올라가면 상면이 스토퍼부들(176)의 돌출단부들과 접촉하므로, 더 이상 결합면(161)을 따라 위로 미끄러져 올라가는 것이 차단된다. 이 상태에서 제3 샤프트(155)가 피스톤 샤프트(193)의 수직 하강운동에 의해 더 하강하면, 스토퍼부들(176)의 돌출단부들은 오링(20)이 입구턱(10b)을 타고 넘어가서 오링홈(10a) 내부로 삽입되도록 오링(20)을 아래로 밀게된다. 그 후, 오링(20)이 거의 입구턱(10b)을 타고 넘어가서 오링홈(10a) 내부로 삽입되고 상단부분만 입구턱(10b)에 걸린 상태에서 스토퍼부들(176)의 돌출단부들이 입구턱(10b)에 진입하면, 입구턱(10b)은 탄성스프링(171)의 탄성력에 대항하여 스토퍼부들(176)의 돌출단부들을 스토퍼 장착공들(159) 내부로 밀게 되고, 그 결과, 스토퍼부들(176)은 도 4b에 도시된 바와 같이 스토퍼 장착공들(159) 내부로 후퇴된 수축위치에 위치된다. 이 상태에서 제3 샤프트(155)가 피스톤 샤프트(193)의 수직 하강운동에 의해 아래로 더 하강하면, 스토퍼부들(176)의 돌출단부들은 오링(20)을 아래로 더 밀어서 마지막으로 입구턱(10b)에 걸려있던 오링(20)의 상단부분을 오링홈(10a) 내부로 삽입되게 한다.

이와 같이 오링(20)이 오링홈(10a)에 완전히 삽입되면, 제2 샤프트부(148)의 외주면에 형성된 걸림턱(149)은 커플러(10)의 상단과 접촉하고, 이에 의해, 피스톤 샤프트(193)의 수직 하강운동에 의한 제3 샤프트(155)의 하강이동은 정지되고, 삽입유닛(130)은 도 4b에 도시된 바와 같이 제2위치에 위치된다.

그 후, 삽입유닛(130)을 커플러(10)로부터 취출시켜 제1위치(도 4a 참조)로 이격시키기 위해, 작업자는 핸드 밸브(197)를 오프시켜 공압 실린더(191)로의 압축공기의 공급을 차단한다.

그 결과, 공압 실린더(191)의 피스톤 샤프트(193)는 탄성 복귀스프링 등에 의해 수직으로 상승운동하고, 제3 샤프트(155)는 피스톤 샤프트(193)의 수직 상승이동에 의해 스토퍼부들(176)의 돌출단부들이 위에서 설명한 오링 삽잉동작 시와 반대로 탄성스프링(171)에 의해 수축위치에서 돌출위치로 이동하면서 위로 상승한다. 이때, 오링(20)이 끼워진 제3 샤프트부(155)의 결합면(161)이 약 3도 정도로 테이퍼져 있고 오링(20)이 오링홈(10a)에 완전히 안착되어 있기 때문에, 제3 샤프트(155)의 하단부는 오링(20)을 다시 오링홈(10a) 외부로 취출함이 없이 오링(20과 쉽게 분리될 수 있다.

그 후, 공압 실린더(191)의 피스톤 샤프트(193)가 완전히 위로 상승하면, 삽입유닛(130)은 도 4a에 도시된 바와 같이 제1위치로 복귀된다.

이와 같은 동작은 모든 커플러(10)의 오링 삽입이 완료될 때까지 반복된다.

이상에서, 본 발명은 원리를 예시하기 위한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 구성 및 작용으로 한정되지 않는다. 또, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 벗어 나지 않고 본 발명에 대한 다양한 변경과 수정이 가능함은 당업자들에게는 잘 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 대한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

10: 커플러 20: 오링
100: 오링 삽입장치 110: 고정유닛
130: 삽입유닛 140: 삽입샤프트
143: 제1 샤프트부 148: 제2 샤프트부
149: 걸림턱 155: 제3 샤프트부
161: 결합면 164: 무두 렌지볼트부
170: 오링 삽입 유도부 171: 탄성스프링
175a, 175b: 오링 스토퍼

Claims (6)

1. 피삽입 대상물을 고정하는 고정유닛;
   하단부의 외주면에 형성된 결합면에 오링을 탈착할 수 있게 결합하여 유지하고, 상기 하단부가 상기 피삽입 대상물로부터 이격된 제1위치와 상기 하단부가 상기 피삽입 대상물에 삽입된 제2위치 사이로 이동가능한 삽입 샤프트, 및 상기 삽입 샤프트와 함께 이동하도록 상기 삽입 샤프트에 설치되고, 상기 삽입 샤프트가 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동할 때 상기 오링이 상기 삽입 샤프트를 따라 삽입방향과 반대방향으로 후퇴하는 것을 방지함과 함께 상기 피삽입 대상물 내부로 삽입되도록 도와주는 오링 삽입 유도부를 포함하는 삽입유닛; 및
   상기 삽입 샤프트의 상단부와 연결되고, 상기 삽입 샤프트를 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이로 이동시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오링 삽입장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 삽입 샤프트의 상기 결합면은 상기 오링을 쉽게 탈착할 수 있도록 상기 삽입 샤프트의 상기 하단부의 전방 방향으로 하향 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하는 오링 삽입장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 결합면의 테이퍼 각도는 1 내지 5 도의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 오링 삽입장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 오링 삽입 유도부는,
   단부가 상기 삽입 샤프트의 외주면 밖으로 일정 높이로 돌출된 돌출위치와 상기 단부가 상기 삽입 샤프트 내부로 후퇴된 수축위치 사이로 이동가능한 적어도 한 개의 오링 스토퍼; 및
   상기 오링 스토퍼를 상기 돌출위치로 가압하는 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 오링 삽입장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 삽입 샤프트는,
   상단부가 상기 구동유닛에 연결된 제1 샤프트부;
   상기 삽입 샤프트가 상기 제2위치로 이동할 때 상기 삽입 샤프트가 상기 피삽입 대상물에 삽입되는 깊이를 제한하도록 상기 피삽입 대상물의 상단부와 접촉하는 걸림턱이 외주면에 형성된 제2 샤프트부;
   하단부의 외주면에 상기 결합면이 형성되고, 상기 결합면 위쪽에서 상기 오링 삽입 유도부가 설치된 제3 샤프트부; 및
   상기 제1 내지 제3 샤프트부를 서로 연결하는 무두 렌지볼트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오링 삽입장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 샤프트부는 서로 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 오링 삽입장치.

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