KR20160125085A - 핸들, 본체부 및 샤프트를 포함하는 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측 단부를 중심으로 타측 단부가 원호 형상으로 회전하는 핸들; 상기 핸들의 일측 단부가 연결된 상태로 고정되어 있는 본체부(body); 및 상기 핸들의 일측 부위 및 본체부 중의 적어도 하나에 제 1 단부가 연결된 상태에서, 상기 핸들의 회전에 대응하여 이동함으로써 상기 제 1 단부에 대향하는 위치의 제 2 단부가 외부 대상에 대면하게 되는 샤프트;
를 포함하고 있으며, 상기 핸들, 본체부 및 샤프트의 상호 연결부위에는 상호 중첩된 상태에서 연통되는 제 1 체결공이 천공되어 있고, 상기 제 1 체결공에는 제 1 체결구가 삽입되어 각 연결부위를 연결하고 있으며, 상기 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와 제 1 체결구는 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 클램핑(clamping) 장치를 제공한다.

Description

핸들, 본체부 및 샤프트를 포함하는 클램핑 장치 {Clamping Device Comprising Handle, Body and Shaft}

본 발명은 핸들, 본체부 및 샤프트를 포함하는 클램핑 장치에 관한 것이다.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.

또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.

특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.

또한, 전지의 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.

이러한 이차전지는 제조 과정에서, 제조 공정에 소요되는 시간 및 노력을 절약하기 위해 다양한 도구를 사용하는 바, 대표적으로, 상기 이차전지의 제조 과정에서 전지셀, 또는 케이스 등의 다양한 작업 대상을 고정하기 위한 고정 도구로써, 토글 클램프(toggle clamp)와 같은 클램핑(clamping) 장치를 사용한다.

이 때, 상기 클램핑 장치를 비롯해, 일반적으로 이차전지의 제조 공정에 사용되는 클램핑 장치들은 핸들, 샤프트 등 다양한 구성 요소들이 결합되어 구성되며, 상기 핸들의 조작에 의해, 상기 각각의 구성 요소들이 기계적으로 연동된 상태로 유동함으로써, 소망하는 작업 대상을 고정한다.

그러나, 상기 클램핑 장치의 구성 요소들은 작동 과정에서 마찰에 의해 마모됨으로써, 미세한 입자의 분말 내지 분진과 같은 이물질을 발생시키는 바, 이는 이차전지의 제조 과정에서, 전지셀 내부로 침투하여 상기 이차전지의 성능을 저하시킬 수 있고, 제품의 불량률을 증가시켜, 제품에 대한 신뢰도를 저하시킬 수 있다.

또한, 상기 클램핑 장치의 조작에 따라 발생하는 분말 내지 분진은 대부분 미세한 입자로 이루어져 있으므로, 호흡기 등을 통해 작업자의 신체에 침투하기 용이하며, 이에 따라, 상기 공정을 수행하는 작업자의 건강에 위험을 초래하는 요인으로 작용할 수 있다.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 클램핑 장치를 구성하는 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와, 상기 구성 요소들을 각각 연결하는 체결구를 고분자 수지로 구성함으로써, 클램핑 장치의 조작시 각 구성 요소들의 마찰 및 마모에 따른 분말 내지 분진과 같은 이물질의 발생을 없애거나 최소화할 수 있고, 이에 따라, 상기 이물질이 이차전지의 제조 과정에서 내부로 침투함으로써 발생할 수 있는 제품의 성능 저하 및 불량률 증가를 방지할 수 있으며, 제조 공정간 인체에 유해한 이물질의 발생을 억제함으로써, 작업자의 안전을 보장할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클램핑 장치는,

일측 단부를 중심으로 타측 단부가 원호 형상으로 회전하는 핸들;

상기 핸들의 일측 단부가 연결된 상태로 고정되어 있는 본체부(body); 및

상기 핸들의 일측 부위 및 본체부 중의 적어도 하나에 제 1 단부가 연결된 상태에서, 상기 핸들의 회전에 대응하여 이동함으로써 상기 제 1 단부에 대향하는 위치의 제 2 단부가 외부 대상에 대면하게 되는 샤프트;

를 포함하고 있으며,

상기 핸들, 본체부 및 샤프트의 상호 연결부위에는 상호 중첩된 상태에서 연통되는 제 1 체결공이 천공되어 있고, 상기 제 1 체결공에는 제 1 체결구가 삽입되어 각 연결부위를 연결하고 있으며,

상기 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와 제 1 체결구는 고분자 수지로 이루어진 구조일 수 있다.

따라서, 상기 클램핑 장치의 조작시 핸들, 샤프트, 본체부 및 체결구의 마찰 및 마모에 따른 분말 내지 분진과 같은 이물질의 발생을 없애거나 최소화할 수 있고, 이에 따라, 상기 이물질이 이차전지의 제조 과정에서 내부로 침투함으로써 발생할 수 있는 제품의 성능 저하 및 불량률 증가를 방지할 수 있으며, 제조 공정간 인체에 유해한 이물질의 발생을 억제함으로써, 작업자의 안전을 보장할 수 있다.

여기서, 상기 샤프트의 제 1 단부가 연결된 핸들의 일측 부위의 용어는 본체부에 연결된 핸들의 일측 단부에 인접한 부위로서, 상기 핸들의 일측 단부로부터 소정의 거리로 이격된 부위를 의미한다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고분자 수지는 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)일 수 있으며, 상세하게는, 폴리아세탈(polyacetal), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenylene oxide), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephtalate), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone)일 수 있다.

일반적으로, 클램핑 장치는 상기 장치에 소정의 강도를 제공하는 동시에, 보다 안정적으로 작업 대상을 고정할 수 있도록, 금속 소재로 이루어져 있으며, 이로 인해, 상기 클램핑 장치를 구성하는 핸들의 조작에 따라, 샤프트 등의 구성 요소들이 이동하는 과정에서, 상기 구성 요소들이 마모되며, 이에 따라, 금속 분말과 같은 이물질이 발생한다.

이러한 금속 이물질은 이차전지의 제조 과정에서 내부로 침투함으로써, 상기 이차전지의 전기적 성능을 저하시키고, 제품의 불량률을 증가시키는 요인으로 작용한다.

반면에, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 본체부에 연결된 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와 상기 구성 요소들을 각각 연결하는 연결부위의 제 1 체결구가 엔지니어링 플라스틱으로 이루어져 있어, 금속으로 이루어진 본체부와의 마찰에 의한 금속 이물질의 발생을 없애거나 최소화함으로써, 소망하는 효과를 발휘할 수 있다.

그러나, 상기 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와 제 1 체결구를 구성하는 고분자 수지의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 소망하는 강도를 발휘하는 동시에, 본체부와의 마찰에 의한 이물질의 발생을 억제할 수 있는 소재라면, 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 고분자 수지는 내열온도가 200도 이상 내지 400도 이하인 슈퍼 엔지니어링 플라스틱일 수 있다.

만일, 상기 고분자 수지의 내열온도가 200도 미만일 경우에는, 이차전지에 대한 성능 시험 등의 공정에서, 상기 이차전지의 온도 상승에 의해, 클램핑 장치의 형상이 변형되거나, 상기 클램핑 장치의 기계적 성능을 저하시킬 수 있으며, 상기 고분자 수지의 내열온도가 400도를 초과하는 경우에는, 상기 고분자 수지를 이용한 클램핑 장치 요소의 성형이 용이하지 않고, 이에 따라, 상기 클램핑 장치의 제조에 소요되는 비용을 증가시킬 수 있는 문제점이 있다.

한편, 상기 클램핑 장치는 핸들과 샤프트를 연결하는 링크부를 더 포함하는 구조일 수 있다.

이러한 경우에, 상기 링크부의 일측 단부 및 타측 단부는 각각 핸들 및 샤프트와 상호 중첩되어 연결되고, 상기 링크부, 핸들 및 샤프트의 상호 연결부위에는 상호 중첩된 상태에서 연통되는 제 2 체결공이 천공되어 있으며, 상기 제 2 체결공에는 제 2 체결구가 삽입되어 각 연결부위를 연결하는 구조일 수 있다.

즉, 상기 링크부는 핸들 및 샤프트 사이에서, 일측 단부 및 타측 단부가 각각 핸들 및 사프트와 연결되어 있고, 상기 연결은 상호 중첩된 상태에서 연통되는 제 2 체결공에 제 2 체결구가 삽입되어 달성되며, 이에 따라, 상기 링크부는 핸들의 움직임을 샤프트에 전달하며, 상세하게는, 원호 형상으로 회전하는 핸들의 움직임에 대응하여, 샤프트의 이동 형태 및 이동 거리를 제어할 수 있다.

이 때, 상기 제 1 체결구 및 제 2 체결구는 핸들, 본체부, 샤프트 내지 링크부의 각 연결부위를 안정적으로 결합시킬 수 있는 구조라면 그 체결 구조가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 제 1 체결구 및 제 2 체결구는 리벳 또는 나사 구조로 제 1 체결공 및 제 2 체결공에 각각 삽입되어, 고정될 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 상호 연결부위의 중첩은, 상호 대응하여 연결되는 연결부위 중에서 일측의 연결부위에 형성된 슬릿 형상의 홈에 타측의 연결부위가 삽입됨으로써, 달성되는 구조일 수 있다.

즉, 상기 연결부위 중에서 타측의 연결부위는 일측의 연결부위에 형성된 홈의 너비에 대응되는 두께를 포함하는 구조로 이루어져, 상기 일측의 연결부위에 형성된 홈에 삽입되어 중첩되고, 상기 일측 및 타측의 연결부위가 중첩된 상태에서 상호 연통되는 체결공에 체결구가 삽입됨으로써, 각 연결부위가 연결되는 구조일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 상기 각 연결부위의 일측 및 타측이 서로 중첩되도록 적층되어 연결되는 구조에 비해, 보다 콤팩트하게 구성될 수 있다.

그러나, 상기 연결부위의 중첩 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 상세하게는, 상호 대응하여 연결되는 연결부위 중에서 일측의 연결부위에 슬릿 형상의 홈이 형성되어 있고, 이에 대응하는 타측의 연결부위에는 상기 홈에 대응되는 크기의 돌출부가 형성되어 있어, 상기 타측의 돌출부가 일측의 홈에 삽입됨으로써, 상호 연결부위의 중첩이 달성될 수도 있음은 물론이다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 본체부는

판상형 구조로 이루어진 베이스부;

상기 베이스부의 일면으로부터 돌출되어 있고, 핸들의 일측 단부가 연결되는 판상형의 핸들 연결부; 및

상기 베이스부의 일면으로부터 돌출되어 있고, 샤프트가 연결되는 샤프트 연결부;

를 포함하는 구조일 수 있다.

이러한 경우에, 상기 베이스부에는 적어도 둘 이상의 고정용 체결공이 천공되어 있고, 상기 고정용 체결공에 고정용 체결구가 삽입됨으로써, 클램핑 장치를 외부 디바이스에 고정시키는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 본체부는 일면에 핸들 연결부 및 샤프트 연결부가 돌출되어 있는 판성형 구조의 베이스부를 포함하고 있으며, 상기 베이스부에는 적어도 둘 이상의 고정용 체결공이 천공되어 있어, 상기 고정용 체결공에 체결구가 삽입됨으로써, 클램핑 장치를 외부 디바이스에 고정시키는 구조일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 외부 디바이스에 안정적으로고정 및 지지된 상태에서, 소망하는 작업 대상을 고정할 수 있다.

이 때, 상기 체결구는 나사 구조로 고정용 체결공에 삽입될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고정용 체결공에 삽입됨으로써, 클램핑 장치를 외부 디바이스에 안정적으로 고정시킬 수 있는 구조라면, 그 체결 구조가 크게 제한되는 것은 아니다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 샤프트 연결부에는 중공 구조의 샤프트 지지부가 형성되어 있고, 샤프트는 상기 샤프트 지지부에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.

이러한 경우에, 상기 샤프트는 샤프트 지지부에 삽입된 상태에서, 핸들의 회전에 의해 직선 형상으로 이동하는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 핸들은 작업자의 조작에 의해, 일측 단부를 중심으로 타측 단부가 원호 형상으로 회전하며, 상기 핸들의 회전 운동은 샤프트로 전달되어, 소망하는 작업 대상을 고정할 수 있다.

이 때, 상기 샤프트는 샤프트 지지부에 삽입된 상태에서, 상하 방향의 운동이 억제되도록 지지될 수 있으며, 이에 따라, 상기 핸들의 회전 운동은 샤프트의 직선 운동으로 전환되어, 핸들의 회전에 의해 상기 샤프트가 직선 형상으로 이동함으로써, 외부 대상에 대면하여 고정시키는 구조일 수 있다.

따라서, 상기 샤프트 지지부는 중공 구조의 내경이 샤프트가 삽입될 수 있을 정도로 충분한 크기로 이루어져 있어야 하며, 상세하게는, 상기 샤프트 지지부의 내경은 샤프트의 외경에 대응하는 크기로 이루어진 구조일 수 있다.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 샤프트는 제 1 단부가 샤프트 연결부에 고정된 상태에서, 핸들의 회전에 의해 상기 제 1 단부를 중심으로 제 2 단부가 원호 형상으로 이동하는 구조일 수 있다.

즉, 상기 샤프트 연결부에는 별도의 샤프트 지지부가 형성되어 있지 않으며, 이러한 경우에, 상기 샤프트는 핸들과 별도로 더 연결되어, 상기 핸들의 회전에 대응하여, 샤프트 연결부에 고정된 제 1 단부를 중심으로 제 2 단부가 원호 형상으로 이동함으로써, 외부 대상에 대면하여 고정시키는 구조일 수 있다.

다시 말해, 상기 샤프트는 핸들의 회전에 대응하여, 직선 형상 또는 원호 형상으로 이동함으로써, 고정되지 않은 제 2 단부가 외부 대상에 대면하여 고정시키는 구조일 수 있다.

한편, 상기 샤프트는 외부 대상에 대면하는 제 2 단부에, 상기 외부 대상에 대한 압력 및 길이의 조절이 가능한 고정부를 포함하는 구조일 수 있다.

구체적으로, 샤프트의 제 2 단부는 핸들의 회전에 의해, 직선 형상 또는 원호 형상으로 이동함으로써, 외부 대상에 직접 대면하여, 상기 외부 대상을 고정시키며, 상기 제 2 단부에는 외부 대상에 대한 압력 및 길이의 조절이 가능한 고정부를 포함하고 있어, 클램핑 장치의 위치 조절 없이, 다양한 형상 및 크기로 이루어진 외부 대상을 안정적으로 고정할 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고정부는 나사 구조로 샤프트의 제 2 단부에 연결되어 있고, 상기 고정부의 외부 대상에 대한 압력 및 길이는 상기 나사의 회전에 의해 조절되는 구조일 수 있다.

즉, 상기 고정부는 나사 구조로 이루어져 있어, 고정하고자 소망하는 외부 대상의 형상 및 크기에 따라, 상기 나사 구조의 고정부를 회전시킴으로써, 상기 외부 대상에 대한 고정 압력 및 길이를 적절히 조절할 수 있다.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 고정부는 스프링 구조로 샤프트의 제 2 단부에 연결되어 있고, 상기 고정부의 외부 대상에 대한 압력 및 길이는 스프링의 탄성에 의해 조절되는 구조일 수 있다.

이러한 경우에, 상기 고정하고자 소망하는 외부 대상에 대한 고정부의 압력 및 길이는 상기 외부 대상의 형상 및 크기에 따라, 스프링의 탄성에 의해, 스스로 적절히 조절되므로, 보다 용이하고, 간편하게 외부 대상을 고정할 수 있다.

반면에, 상기 나사 구조로 이루어진 고정부는 외부 대상에 대한 압력 및 길이가 스스로 조절되지 않으며, 별도의 조작이 없는 경우, 상기 고정부의 길이가 일정하게 고정된 상태를 유지하므로, 상기 외부 대상을 보다 안정적으로 고정할 수 있다.

한편, 상기 핸들의 일측 단부에 대향하는 타측 단부의 외주면 중 적어도 일면에는 하나 이상의 홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 핸들은 일측 단부가 본체부의 핸들 연결부에 연결된 상태로 고정되어 있으며, 상기 일측 단부를 중심으로, 타측 단부가 원호 형상으로 회전하는 구조로 이루어질 수 있으며, 이러한 경우에, 조작자는 상기 핸들의 타측 단부를 회전시킬 수 있다.

이 때, 상기 타측 단부의 외주면에는 하나 이상의 슬립(slip) 방지용 홈이 형성되어 있어, 작업자의 손, 또는 핸들을 조작하기 위한 별도의 도구가 상기 핸들의 타측 단부로부터 미끄러지거나, 이탈되는 현상을 방지하고, 보다 용이하게 핸들을 회전시킬 수 있다.

또한, 이러한 경우에, 상기 홈은 핸들의 타측 단부의 외주면 중 적어도 일면에 형성되어 있는 구조일 수 있으며, 상세하게는, 상기 홈은 하나의 홈이 핸들의 타측 단부의 외주면을 감싸는 형태로 연결된 구조로서, 상기 연결된 구조의 홈을 둘 이상 포함하는 구조일 수 있다.

그러나, 상기 홈의 구조는 핸들의 타측 단부로부터 작업자의 손, 또는 핸들을 조작하기 위한 도구가 미끄러지거나, 이탈되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 구조라면 그 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 상세하게는, 하나의 홈이 핸들의 외주면을 감싸는 나선형의 형태로 연결된 구조일 수도 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 클램핑 장치는 상기 구조를 포함함으로써, 외부 대상에 대해 소망하는 고정력을 발휘할 수 있다면, 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 토글 클램프(toggle clamp)일 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 클램핑 장치를 사용하여 제조되는 이차전지 및 상기 이차전지를 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 디바이스들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 클램핑 장치는, 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와, 상기 구성 요소들을 각각 연결하는 체결구를 고분자 수지로 구성함으로써, 클램핑 장치의 조작시 각 구성 요소들의 마찰 및 마모에 따른 분말 내지 분진과 같은 이물질의 발생을 없애거나 최소화할 수 있고, 이에 따라, 상기 이물질이 이차전지의 제조 과정에서 내부로 침투함으로써 발생할 수 있는 제품의 성능 저하 및 불량률 증가를 방지할 수 있으며, 제조 공정간 인체에 유해한 이물질의 발생을 억제함으로써, 작업자의 안전을 보장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 클램핑 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 클램핑 장치의 핸들의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클램핑 장치의 다양한 핸들의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 1의 클램핑 장치의 본체부의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클램핑 장치의 다양한 고정부의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 6은 도 1의 클램핑 장치의 조작 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 클램핑 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 클램핑 장치(100)는 핸들(110), 본체부(120), 샤프트(130) 및 링크부(140)를 포함하고 있다.

핸들(110)의 일측 단부(111)는 본체부(120)에 연결된 상태로 고정되어 있으며, 이에 따라, 상기 일측 단부(111)를 중심으로 타측 단부(112)가 원호 형상으로 회전할 수 있다.

샤프트(130)는 긴 원통형 구조로 이루어져 있고, 제 1 단부(131)가 링크부(140)를 사이에 두고, 핸들(110)의 일측 단부(111)와 기계적으로 연동되도록 연결되어 있으며, 제 2 단부(132)에는 고정부(134)가 연결되어 있다.

링크부(140)는 핸들(110)과 샤프트(130) 사이에 위치한 상태에서, 양측 단부가 핸들(110)의 일측 단부(111)로부터 소정의 거리로 이격된 부위 및 샤프트(130)의 제 1 단부(131)에 각각 연결되어 있다.

따라서, 링크부(140)는 핸들(110)의 회전 운동을 샤프트(130)에 전달하며, 이에 따라, 샤프트(130)는 핸들(110)의 회전에 대응하여 직선 형상으로 유동함으로써, 제 2 단부(132)에 연결된 고정부(134)가 외부 대상에 대면할 수 있다.

핸들(110)의 일측 단부(111) 및 샤프트(130)의 제 1 단부(131)에는 각각 슬릿 형상의 홈들(113, 133)이 형성되어 있으며, 상기 홈들(113, 133)에는 판상형 구조로 이루어진 본체부(120)의 핸들 연결부와 링크부(140)의 양측 단부가 각각 삽입 및 중첩되어 있다.

상기 중첩된 부위에는 각각 서로 연통되는 체결공이 천공되어 있으며, 상기 체결공에는 각각 체결구들(151a, 152a, 153a)이 삽입됨으로써, 중첩된 부위를 연결 및 고정하고 있다.

핸들(110), 샤프트(130) 및 체결구들(151a, 152a, 153a)은 각각 고분자 수지로서, 상세하게는, 폴리에테르에테르케톤(PEEK)과 같은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어져 있다.

도 2에는 도 1의 클램핑 장치의 핸들의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 핸들(110)은 일측 단부(111) 및 타측 단부(112)가 수직 단면상 소정의 단차(H)를 이루는 구조로 이루어져 있다.

본체부(120)에 연결되는 일측 단부(111)에는 중앙에 슬릿 형상의 홈(113)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 홈(113)에는 판상형 구조로 이루어진 본체부(120)의 핸들 연결부 및 링크부(140)의 일측 단부가 삽입 및 중첩될 수 있다.

핸들(110)의 일측 단부(111)에는 본체부(120)의 핸들 연결부와 연결하기 위한 체결공(152b)이 천공되어 있고, 일측 단부(111)로부터 소정의 거리로 이격된 부위에는 링크부(140)의 일측 단부와 연결하기 위한 체결공(151b)이 천공되어 있다.

체결공들(151b, 152b)은 각각 본체부(120)의 핸들 연결부 및 링크부(140)의 일측 단부에 형성된 체결공들과 상호 중첩된 상태에서 연통되며, 체결구들(151a, 152a)이 각각 삽입됨으로써, 서로 연결된다.

핸들(110)의 타측 단부(112)의 외주면에는 핸들(110)을 조작하기 위한 작업자의 손 또는 도구가, 핸들(110)의 타측 단부(112)로부터 미끄러지거나 이탈되는 현상을 방지할 수 있도록, 슬립 방지용 홈(114)이 형성되어 있다.

도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클램핑 장치의 다양한 핸들의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, (A)의 핸들은 타측 단부(310)의 외주면 중 동일한 일면에 3개의 슬립 방지용 홈들(311, 312, 313)이 각각 형성되어 있다.

(B)의 핸들은 타측 단부(320)의 외주면에 3개의 슬립 방지용 홈들(321, 322, 323)이 형성되어 있고, 각각의 슬립 방지용 홈들(321, 322, 323)은 핸들의 타측 단부(320)의 외주면 전체를 감싸는 구조로 이루어져 있다.

따라서, 핸들을 조작하는 작업자의 손 또는 도구가 핸들의 타측 단부로부터 미끄러지거나 이탈되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 4에는 도 1의 클램핑 장치의 본체부의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 4를 도 1 내지 2와 함께 참조하면, 본체부(120)는 베이스부(121), 핸들 연결부(122) 및 샤프트 연결부(123)를 포함하고 있다.

베이스부(121)는 판상형 구조로 이루어져 있고, 3개의 고정용 체결공들(121a, 121b, 121c)이 천공되어 있다.

고정용 체결공들(121a, 121b, 121c)에는 고정용 체결구들이 각각 삽입됨으로써, 본체부(120)를 포함하는 클램핑 장치를 외부 디바이스에 고정시킨다.

핸들 연결부(122)와 샤프트 연결부(123)는 베이스부(121)의 일면으로부터 돌출되어 있다.

핸들 연결부(122)는 판상형 구조로 이루어져 있고, 핸들(110)의 일측 단부(111)에 형성된 슬릿 형상의 홈(113)에 삽입되도록, 상기 홈(113)의 너비에 대응되는 두께(T)로 이루어져 있다.

핸들(110)의 홈(113)에 삽입되어 중첩되는 핸들 연결부(122)의 부위에는 핸들(110)의 일측 단부(111)에 형성된 체결공(152b)과 연통되는 체결공(122a)이 천공되어 있다.

따라서, 하나의 체결구(152a)는 핸들(110)의 일측 단부(111)에 천공되어 있는 체결공(152b) 및 본체부(120)의 핸들 연결부(122)에 천공되어 있는 체결공(122a)에 동시에 삽입됨으로써, 핸들(110)의 일측 단부(111)를 본체부(120)의 핸들 연결부(122)에 연결 및 고정시킨다.

샤프트 연결부(123)에는 샤프트(130)가 삽입될 수 있도록, 중공 구조로 이루어진 샤프트 지지부(123a)가 형성되어 있으며, 샤프트 지지부(123a)의 내경(R)은 샤프트(130)가 삽입될 수 있도록, 샤프트(130)의 외경에 대응하는 크기로 이루어져 있다.

도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클램핑 장치의 다양한 고정부의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 각 샤프트들(510, 520)의 제 2 단부들(511, 521)에는 외부 대상에 대면함으로써, 상기 외부 대상을 안정적으로 고정하기 위한 고정부들(512, 522)을 각각 포함하고 있다.

고정부들(512, 522)은 외부 대상에 대한 압력 및 길이의 조절이 가능한 구조로서, 나사(S1) 구조 또는 스프링(S2) 구조로 샤프트들(510, 520)의 제 2 단부들(511, 521)에 각각 연결되어 있다.

나사(S1) 구조로 연결된 고정부(512)는 나사(S1)의 회전에 의해 외부 대상에 대한 압력 및 길이의 조절이 가능하다.

따라서, 외부 대상에 대해 보다 안정적으로 대면한 상태에서 고정 상태를 유지할 수 있다.

스프링 구조(S2)로 연결된 고정부(522)는 스프링(S2)의 탄성에 의해 외부 대상에 대한 압력 및 길이의 조절이 가능하다.

따라서, 다양한 형상 및 크기를 포함하는 외부 대상에 대응하여, 고정부(522)의 길이를 조절하기 위한 별도의 조작이 불필요하고, 보다 용이하게 외부 대상을 고정시킬 수 있다.

도 6에는 도 1의 클램핑 장치의 조작 과정을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 6을 도 1, 도 2 및 도 4와 함께 참조하면, 핸들(110)은 일측 단부(111)가 본체부(120)의 핸들 연결부(122)에 연결된 상태에서, 상기 일측 단부(111)를 중심으로 타측 단부(112)가 원호 형상으로 회전한다.

핸들(110)과 링크부(140)를 통해 연결되어 있는 샤프트(130)는 샤프트 지지부(123a)에 삽입된 상태에서, 핸들(110)의 회전에 의해, 외부 대상(160)을 향해 직선 형상으로 이동해, 샤프트(130)의 제 2 단부(132)에 연결되어 있는 고정부(134)가 외부 대상(160)에 대면함으로써, 외부 대상(160)을 안정적으로 고정한다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (21)

1. 일측 단부를 중심으로 타측 단부가 원호 형상으로 회전하는 핸들;
   상기 핸들의 일측 단부가 연결된 상태로 고정되어 있는 본체부(body); 및
   상기 핸들의 일측 부위 및 본체부 중의 적어도 하나에 제 1 단부가 연결된 상태에서, 상기 핸들의 회전에 대응하여 이동함으로써 상기 제 1 단부에 대향하는 위치의 제 2 단부가 외부 대상에 대면하게 되는 샤프트;
   를 포함하고 있으며,
   상기 핸들, 본체부 및 샤프트의 상호 연결부위에는 상호 중첩된 상태에서 연통되는 제 1 체결공이 천공되어 있고, 상기 제 1 체결공에는 제 1 체결구가 삽입되어 각 연결부위를 연결하고 있으며,
   상기 핸들 및 샤프트 중의 적어도 하나와 제 1 체결구는 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 클램핑(clamping) 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 수지는 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱은 폴리아세탈(polyacetal), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenylene oxide), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephtalate), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 수지는 내열온도가 200도 이상 내지 400도 이하인 슈퍼 엔지니어링 플라스틱인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 장치는 핸들과 샤프트를 연결하는 링크부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 링크부의 일측 단부 및 타측 단부는 각각 핸들 및 샤프트와 상호 중첩되어 연결되고, 상기 링크부, 핸들 및 샤프트의 상호 연결부위에는 상호 중첩된 상태에서 연통되는 제 2 체결공이 천공되어 있으며, 상기 제 2 체결공에는 제 2 체결구가 삽입되어 각 연결부위를 연결하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 상호 연결부위의 중첩은, 상호 대응하여 연결되는 연결부위 중에서 일측의 연결부위에 형성된 슬릿 형상의 홈에 타측의 연결부위가 삽입됨으로써, 달성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 본체부는
   판상형 구조로 이루어진 베이스부;
   상기 베이스부의 일면으로부터 돌출되어 있고, 핸들의 일측 단부가 연결되는 판상형의 핸들 연결부; 및
   상기 베이스부의 일면으로부터 돌출되어 있고, 샤프트가 연결되는 샤프트 연결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 베이스부에는 적어도 둘 이상의 고정용 체결공이 천공되어 있고, 상기 고정용 체결공에 고정용 체결구가 삽입됨으로써, 클램핑 장치를 외부 디바이스에 고정시키는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 샤프트 연결부에는 중공 구조의 샤프트 지지부가 형성되어 있고, 샤프트는 상기 샤프트 지지부에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 샤프트는 샤프트 지지부에 삽입된 상태에서, 핸들의 회전에 의해 직선 형상으로 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 샤프트 지지부의 내경은 샤프트의 외경에 대응하는 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 샤프트는 제 1 단부가 샤프트 연결부에 고정된 상태에서, 핸들의 회전에 의해 상기 제 1 단부를 중심으로 제 2 단부가 원호 형상으로 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 샤프트는 외부 대상에 대면하는 제 2 단부에, 상기 외부 대상에 대한 압력 및 길이의 조절이 가능한 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 고정부는 나사 구조로 샤프트의 제 2 단부에 연결되어 있고, 상기 고정부의 외부 대상에 대한 압력 및 길이는 상기 나사의 회전에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 고정부는 스프링 구조로 샤프트의 제 2 단부에 연결되어 있고, 상기 고정부의 외부 대상에 대한 압력 및 길이는 스프링의 탄성에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들의 일측 단부에 대향하는 타측 단부의 외주면 중 적어도 일면에는 하나 이상의 슬립(slip) 방지용 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 장치는 토글 클램프(toggle clamp)인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
19. 제 1 항에 따른 클램핑 장치를 사용하여 제조되는 이차전지.
20. 제 19 항에 따른 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.

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