KR20150032683A - 조임 지그 박스 및 가공물의 고정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조임 지그 박스 및 가공물의 고정 방법에 관한 것이고, 구체적으로 실린더 형상의 몸체 내부로 볼트의 윗부분을 삽입시켜 볼트 또는 너트를 회전시키는 것에 의하여 볼트 및 너트의 체결이 가능하도록 하는 조임 지그 박스 및 가공물의 고정 방법에 관한 것이다. 조임 지그 박스는 실린더 형상으로 연장되고 내부에 볼트 머리가 삽입될 수 있도록 형성된 몸체(11); 몸체(11)의 위쪽 부분에 형성된 연결 머리(12); 몸체(11)의 아래 쪽 내부 면에 형성된 걸림 부분(13); 및 회전 수단이 결합되는 고정 부분(14)을 포함하고, 고정 부분(14)에 결합되는 회전 수단의 작동에 의하여 몸체(11)가 회전되어 볼트 또는 너트의 조임 또는 풀림이 가능하다.

Description

조임 지그 박스 및 가공물의 고정 방법{Tightening Jig Box and Method for Tightening Workpiece}

본 발명은 조임 지그 박스 및 가공물의 고정 방법에 관한 것이고, 구체적으로 실린더 형상의 몸체 내부로 볼트의 윗부분을 삽입시켜 볼트 또는 너트를 회전시키는 것에 의하여 볼트 및 너트의 체결이 가능하도록 하는 조임 지그 박스 및 가공물의 고정 방법에 관한 것이다.

볼트 또는 너트를 조이기 위하여 다양한 종류의 스패너 또는 렌치가 사용될 수 있다. 스패너 또는 렌치는 볼트 또는 너트의 규격에 따라 만들어지고 주로 수동으로 볼트 또는 너트의 조임 또는 풀림을 위하여 사용될 수 있다. 그러나 경우에 따라 스패너에 의한 체결이 어려울 수 있고 작업 시간이 많이 소요될 수 있다. 또한 수동으로 체결이 이루어지는 경우 결합력이 약해질 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 다양한 형태의 기술이 개발되어 왔다.

볼트 또는 너트의 체결과 관련된 선행기술로 특허공개번호 제2007-0094987호 ‘볼트 조임방법 및 볼트 조임장치’가 있다. 상기 선행기술은 볼트를 조일 때 초래되는 볼트 축력이 높아지도록 하면서 나사면의 마찰 계수가 변경되지 않고 나사면의 마찰 계수를 작게 한 것과 동일한 효과를 가져오도록 하는 것이 가능한 볼트 조임 방법 및 볼트 조임 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 선행기술은 볼트 머리부와 수나사부를 구비하는 볼트 축부를 가지는 볼트를 사용하여 피체결체를 체결할 때의 볼트 조임 방법을 개선하기 위하여 볼트를 조일 때에 초래되는 나사면 및 볼트 좌면의 면압을 의도적으로 치우치게 하도록 볼트 좌면에 평행한 가로 하중을 볼트 머리부에 부여한 상태에서 수나사부를 회전시키는 회전 토오크를 볼트 머리부에 부여하여 볼트를 조이는 방법에 대하여 개시하고 있다.

볼트 또는 너트의 체결과 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2011-0123598호 ‘반구형 볼트 너트 체결용 렌치’가 있다. 상기 선행기술은 반구형의 헤드를 지닌 볼트와 너트를 피체결구에 신속하고 편리하게 조이거나 풀기 위한 목적으로 헤드 상에 각형 조인트를 지니는 몸체, 각형 조인트에 착탈 가능한 구조로 형성되고 전기적으로 연결을 위한 소켓, 소켓에 자력을 발생하도록 설치되고 전선을 통하여 전원을 받도록 연결되는 자력수단 및 자력수단에 스위치를 통하여 연결되어 단속적으로 전원을 인가하는 전원수단을 포함하는 반구형 볼트 너트 체결용 렌치에 대하여 개시하고 있다.

선행기술은 볼트 또는 너트의 구조를 변경시키거나 또는 볼트의 체결 방향을 변경시키는 것과 같은 특정한 상황에서만 적용될 수 있다는 단점을 가진다. 볼트 또는 너트의 구조를 변경시키는 것은 일반적으로 적용되기 어렵다는 문제점을 가지고 체결 방향의 결정은 연속적이면서 자동으로 이루어지는 일상적인 작업에 적합하지 않다는 문제점을 가진다.

본 발명은 선행기술이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

본 발명의 목적은 기계적 작동에 의하여 작업 능률이 향상될 수 있도록 하는 가공물의 고정을 위한 조임 지그 박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 지지 부재를 이용하여 가공물을 받침대에 효율적으로 고정할 수 있는 가공물의 고정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 조임 지그 박스는 실린더 형상으로 연장되고 내부에 볼트 머리가 삽입될 수 있도록 형성된 몸체; 몸체의 위쪽 부분에 형성된 연결 머리; 몸체의 아래 쪽 내부 면에 형성된 걸림 부분; 및 회전 수단이 결합되는 고정 부분을 포함하고, 고정 부분에 결합되는 회전 수단의 작동에 의하여 몸체가 회전되어 볼트 또는 너트의 조임 또는 풀림이 가능하다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 가공물의 고정 방법은 볼트 및 너트에 의하여 고정될 수 있는 가공물을 준비하는 단계; 받침대와 가공물 사이에 이격 공간이 형성되도록 지지 부재를 설치하는 단계; 지지 부재에 가공물을 위치시키고 보호 판을 설치하는 단계; 보호 판의 위쪽에 너트를 설치하고 가공물과 이격 공간을 관통하도록 볼트를 삽입시키는 단계; 볼트를 실린더 형상의 조임 지그 박스 내부로 삽입시키고 조임 지그 박스의 아래쪽 내부 면에 의하여 너트가 회전되도록 하는 단계; 및 너트의 회전에 의하여 볼트의 끝 부분이 받침대의 표면을 압착하여 가공물을 고정시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 조임 지그 박스는 용접과 같은 가공을 위하여 가공물을 받침대에 고정하기 위하여 사용되는 스패너를 대신하여 볼트 및 너트를 자동으로 고정할 수 있도록 하는 것에 의하여 작업 능률이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 조임 지그 박스에 의하여 볼트와 너트가 체결되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 조임 지그 박스에 의하여 가공물이 고정되는 방법에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 조임 지그 박스에 연결될 수 있는 회전 수단의 실시 예 및 서로 다른 규격의 볼트와 너트에 적용될 수 있는 조임 지그 박스의 실시 예를 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 조임 지그 박스에 의하여 볼트와 너트가 체결되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 조임 지그 박스(10)는 실린더 형상으로 연장되고 내부에 볼트(B) 머리가 삽입될 수 있도록 형성된 몸체(11); 몸체(11)의 위쪽 부분에 형성된 연결 머리(12); 몸체(11)의 아래 쪽 내부 면에 형성된 걸림 부분(13); 및 연결 머리(12)에 형성된 고정 부분(14)을 포함하고, 고정 부분(14)에 결합되는 회전 수단에 의하여 몸체(11)가 회전되어 볼트 또는 너트의 조임 또는 풀림이 가능하다.

본 발명에 따른 조임 지그 박스(10)는 볼트와 너트에 의한 고정을 위하여 사용될 수 있고 예를 들어 가공물을 받침대에 고정하여 모서리의 가공 또는 용접과 같은 작업이 진행될 수 있도록 한다. 조임 지그 박스(10)는 볼트 또는 너트를 회전시키는 것에 의하여 볼트-너트 조임이 가능하도록 하지만 바람직하게 너트를 회전시키는 것에 의하여 볼트-너트 조임 및 풀림이 가능하도록 한다.

몸체(11)는 볼트(B)의 머리 부분 및 다리의 위쪽 부분이 수용될 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있고 예를 들어 속이 빈 실린더 형상을 가질 수 있다. 몸체(11)의 길이는 볼트(B)에서 너트(N)가 위치하는 부분에 의하여 적절하게 설정될 수 있지만 필요에 따라 가변 길이를 가지도록 만들어질 수 있다. 예를 들어 몸체(11)는 슬라이딩 또는 나사 방식에 의하여 결합 길이가 조절되는 2개의 부분으로 이루어질 수 있다.

연결 머리(12)는 몸체(11)와 일체로 형성되거나 분리와 결합이 가능한 독립된 구조로 만들어질 수 있고 몸체(11)를 회전시킬 수 있는 다양한 회전 도구가 결합될 수 있는 임의의 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 연결 머리(12)에 고정 부분(14)이 형성될 수 있고 고정 부분(14)에 모터에 의하여 회전될 수 있는 회전 공구가 연결될 수 있다. 대안으로 고정 부분(14)에 막대 형상의 부재가 연결되어 몸체(11)의 회전이 용이하도록 할 수 있다. 연결 머리(12)는 몸체(11)를 기계적, 전기적 또는 수동으로 회전시킬 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있고 본 발명은 연결 머리(12)의 특별한 형상에 의하여 제한되지 않는다.

몸체(11)의 아래쪽 내부 면에 형성된 걸림 부분(13)은 너트(N)를 회전시킬 수 있는 임의의 구조를 가질 수 있다. 일반적으로 너트(N)는 다각형 형상을 가질 수 있고 걸림 부분(13)은 다각형 형상의 너트(N)에 맞추어질 수 있는 다각형 구조를 가질 수 있다. 걸림 부분(13)이 반드시 너트(N)의 외부 형상에 대응되는 형상을 가져야 하는 것은 아니다. 걸림 부분(13)은 몸체(11)의 아래쪽 내부에 너트(N)를 고정시키고 그리고 몸체(11)의 회전에 의하여 너트(N)를 회전시킬 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 걸림 부분(13)은 몸체(11)의 아래쪽 내부 면에 대칭되도록 형성된 탄성 소재의 돌기와 같은 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 다양한 구조의 걸림 부분(13)이 가능하고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 조임 지그 박스(10)는 몸체(11)의 회전에 의하여 걸림 부분(13)에 고정된 너트(N)가 회전되고 이로 인하여 볼트(B)가 전진되거나 후퇴되도록 한다. 몸체(11)의 회전은 수동으로 이루어지거나 또는 기계적으로 이루어질 수 있다. 기계적 회전 수단은 예를 들어 모터에 의하여 구동되는 회전 건과 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 회전 수단은 고정 부분(14)에 결합될 수 있다. 다만 고정 부분(14)이 반드시 연결 머리(12)에 형성되어야 하는 것은 아니며 몸체(11)의 외부 구조에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 받침대(31)에 지지 부재(22)가 설치될 수 있고 그리고 가공물(W)이 지지 부재(22)에 의하여 지지될 수 있다. 지지 부재(22)에 가공물(W)이 고정될 수 있다. 그리고 가공물(W)에 볼트(B)가 관통될 수 있는 관통 홀(도시되지 않음)이 형성될 수 있고 볼트(B)는 너트(N)와 결합되어 관통 홀을 통과하여 가공물(W)의 아래쪽으로 받침대(21)를 향하여 연장될 수 있다. 필요에 따라 너트(N)와 가공물(W) 사이에 가공물(W)의 손상을 방지하기 위한 보호 판(23)이 설치될 수 있다. 볼트(B)의 머리 부분을 포함하는 다리의 일부는 너트(N)의 위쪽으로 돌출될 수 있다. 조임 지그 박스(10)의 내부에 볼트(B)의 위쪽 부분을 삽입시키고 걸림 부분(13)에 너트(N)를 고정시키는 것에 의하여 가공물(W)이 견고하게 고정될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 볼트(B)의 위쪽 부분이 조임 지그 박스(10)의 몸체(11) 내부로 삽입이 되고 걸림 부분(13)은 너트(N)의 둘레 면을 감싸게 된다. 연결 머리(12)에 형성된 고정 부분(14)에 회전 수단(도시되지 않음)이 결합될 수 있고 회전 수단의 회전에 의하여 몸체(11)가 회전하게 되면 걸림 부분(13)이 이에 따라 회전하게 된다. 너트(N)는 걸림 부분(13)에 고정되어 있으므로 걸림 부분(13)의 회전에 따라 너트(N)가 회전하게 되고 볼트(B)가 아래쪽으로 전진하게 된다. 그리고 가공물(W)이 지지 부재(21)의 위쪽에 견고하게 고정되어 필요한 작업이 진행될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 조임 지그 박스에 의하여 가공물이 고정되는 방법에 대한 실시 예를 도시한 것이다.

첨부된 도면에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호로 표시된 구성요소는 동일 또는 유사한 기능을 가진다. 그러므로 설명의 간략을 위하여 필요한 경우가 아니면 반복하여 설명이 되지 않는다.

도 2를 참조하면, 고정 부분(14)은 연결 머리(12)의 안쪽 내부에 다각형 형상을 가지는 중공 형상으로 만들어질 수 있다. 중공 형상에 예를 들어 동일한 형상의 돌출 부분을 가지는 회전 부재가 결합될 수 있다. 그리고 회전 부재의 회전에 의하여 조임 지그 장치(10)가 회전될 수 있다.

가공물(W)에 장공이 형성될 수 있고 장공에 볼트(B)가 관통될 수 있다. 가공물(W)의 종류에 따라 다수 개의 장공이 형성될 수 있고 볼트(B)는 가공물(W)의 견고한 고정을 위한 적절한 위치에 고정될 수 있다. 다른 한편으로 지지 부재(22)는 약간의 탄성을 가지는 견고한 소재가 될 수 있고 볼트(B)의 끝 부분이 받침대(21)에 접촉하게 되고 그리고 충분한 회전 토크가 가해지면 너트(N)가 일정 각도만큼 추가로 회전하게 된다. 지지 부재(22)의 탄성으로 인하여 볼트(B)의 일정 각도만큼 회전이 가능하게 되고 이에 따라 보호 판(23)이 가공물(W)에 강한 압력을 가하게 된다. 보호 판(23)이 지지 부재(22)에 가하는 강한 압력으로 인하여 가공물(W)은 지지 부재(22) 위에 견고하게 고정될 수 있다.

아래에서 본 발명에 따른 조임 지그 박스의 회전을 위한 회전 수단에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 조임 지그 박스에 연결될 수 있는 회전 수단의 실시 예 및 서로 다른 규격의 볼트와 너트에 적용될 수 있는 조임 지그 박스의 실시 예를 도시한 것이다.

도 3의 (가)를 참조하면, 고정 부분(14)에 회전 건(Gun)(31)이 결합되어 조임 지그 박스를 회전시킬 수 있다. 회전 건(31)은 고정 부분(14)의 내부에 삽입되거나 고정 부분(14)이 삽입될 수 있는 돌출 부분을 가질 수 있고 모터에 의하여 회전될 수 있다. 구체적으로 내부에 건전지가 내장되거나 또는 외부 전원에 의하여 회전수가 조절될 수 있는 모터를 구동시킬 수 있다. 모터의 구동에 의하여 돌출 부분이 회전될 수 있고 이에 따라 조임 지그 박스(10)가 회전될 수 있다. 그리고 너트(N)의 회전에 따라 가공물(W)이 고정될 수 있다. 회전 건(31)을 포함하는 다양한 회전 수단이 고정 부분(14)에 결합될 수 있다.

도 3이 (나)를 참조하면 걸림 부분(13)은 몸체(11)로부터 분리와 결합이 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 이와 같은 분리 가능한 구조는 서로 다른 규격의 너트(N)에 조임 지그 박스(10)가 적용될 수 있도록 한다. 구체적으로 다양한 볼트(B) 또는 너트(N)에 규격에 적합한 다수 개의 걸림 부분(13)이 형성될 수 있고 적용되는 볼트(B) 또는 너트(N)에 따라 적절한 걸림 부분(13)이 선택될 수 있다. 도 3의 (나)에 도시된 것처럼, 걸림 부분(13)은 몸체(11)의 아래쪽 내부 면에 형성된 나사 결합 부분(32a) 및 걸림 부분(13)의 위쪽에 형성된 대응 결합 부분(32b)에 의하여 나사 결합이 될 수 있다. 다양한 구조가 몸체(11)와 걸림 부분(13)의 결합을 위하여 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 이와 같은 구조는 볼트(B) 또는 나사(N)의 규격에 따라 서로 다른 종류의 조임 지그 박스(10)가 준비되어야 한다는 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명에 따른 조임 지그 박스는 용접과 같은 가공을 위하여 가공물을 받침대에 고정하기 위하여 사용되는 스패너를 대신하여 볼트 및 너트를 자동으로 고정할 수 있도록 하는 것에 의하여 작업 능률이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.

위에서 본 발명의 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 조임 지그 박스 11: 몸체
12: 연결 머리 13: 걸림 부분
14: 고정 부분 21: 받침대
22: 지지 부재 23: 보호 판
31: 회전 건 32a: 나사 결합 부분
32b: 대응 결합 부분
B: 볼트 N: 너트 W:가공물

Claims (1)

1. 가공물(W)을 지지 부재(22)가 설치된 받침대(21)에 보호판(23), 볼트(B) 및 너트(N)에 의하여 고정하기 위한 조임 지그 박스(10)에 있어서,
   실린더 형상으로 연장되고 내부에 볼트 머리 및 볼트 다리의 일부가 삽입될 수 있도록 형성된 몸체(11);
   몸체(11)의 위쪽 부분에 형성된 연결 머리(12);
   몸체(11)의 아래 쪽 내부 면에 형성된 걸림 부분(13); 및
   회전 수단이 결합되는 고정 부분(14)을 포함하고,
   상기 볼트(B)는 가공물(W)에 형성된 장공에 삽입되어 받침대(21)에 접촉되고, 고정 부분(14)에 결합되는 회전 수단의 작동에 의하여 몸체(11)가 회전되면 너트(N)가 회전되어 보호 판(23)이 가공물(W)에 압력을 가하여 지지 부재(22) 위에 고정되도록 하는 지그 박스.

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