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KR101986992B1 - 치공구용 클램핑 장치 - Google Patents

치공구용 클램핑 장치 Download PDF

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Publication number
KR101986992B1
KR101986992B1 KR1020170087722A KR20170087722A KR101986992B1 KR 101986992 B1 KR101986992 B1 KR 101986992B1 KR 1020170087722 A KR1020170087722 A KR 1020170087722A KR 20170087722 A KR20170087722 A KR 20170087722A KR 101986992 B1 KR101986992 B1 KR 101986992B1
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KR
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tool
cylinder
fastened
hydraulic
clamping
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Inventor
김진우
Original Assignee
한국항공우주산업 주식회사
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Publication date
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Abstract

제 1, 2치공구에 열을 가하여 상기 제 1, 2치공구 내부에 수용된 복합재를 경화하는 공정 중에 상기 제 1, 2치공구 간 틈이 생기지 않도록 상기 제 1, 2치공구의 체결상태를 유지시키는 본 발명에 따른 치공구용 클램핑 장치는 상기 제 1치공구에 체결되는 유압실린더 및 일단부가 상기 유압실린더에 체결되고 타단부가 상기 제 2치공구에 체결되어 상기 유압실린더에 의해 승강되며, 상기 유압실린더로 공급되는 유압이 유지됨에 따라 상기 제 1치공구에 접합된 상기 제 2치공구의 위치를 유지시키는 클램핑 바를 포함하므로, 복합재 제조의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 작업자의 근골격계 질환을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

치공구용 클램핑 장치{APPARATUS FOR CLAMPING OF JIG}
본 발명은 치공구용 클램핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 치공구에 열을 가하여 상기 두 치공구 내부에 수용된 복합재를 경화하는 공정 중에 두 치공구 간 틈이 생기지 않도록 두 치공구의 체결상태를 유지시키는 치공구용 클램핑 장치에 관한 것이다.
항공기용 복합재를 제조하는 방법 중에는 두 치공구의 내부에 복합재를 수용하고, 상기 두 치공구에 열을 가하여 복합재를 경화하는 방법이 있다. 이와 같은 복합재 경화 공정 중에는 두 치공구의 체결상태가 견고하게 유지되어야 한다. 따라서 복합재 경화 공정이 마무리될 때까지 두 치공구의 체결상태를 견고하게 유지하기 위한 치공구용 클램핑 장치가 사용된다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 일 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치는 볼트 체결 방식을 사용한다. 즉, 두 치공구(11, 12) 중 어느 하나에 왼나사(21)를 체결하고, 나머지 하나에 오른나사(22)를 체결한 후, 두 나사(21, 22)에 턴버클(turnbuckle;30)을 체결하여 턴버클(30)을 회전시킴에 따라 두 나사(21, 22)의 간격을 조절하여 두 치공구(11, 12)의 간격을 조절하도록 사용하고 있다.
하지만, 볼트 체결 방식은 작업자가 별도의 공구를 사용하여 턴버클을 회전시켜야 하기 때문에, 많은 힘이 소요되어 작업자의 근골격계 질환을 유발하는 문제점이 있다.
도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 다른 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치는 링크형 실린더 방식을 사용한다. 즉, 실린더(40)의 외부에 힌지가 설치되고, 힌지(50)를 중심으로 회전되도록 설치된 클램핑 바(60)를 작업자가 회전 조작함에 따라 두 치공구(11, 12)의 체결력이 유지되도록 한다.
하지만 링크형 실린더 방식은 클램핑 바(60)의 회전 반경을 고려해야 하고, 장비의 크기가 크며, 유압호스의 복잡성에 따른 유지보수가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제1277826호 (2013. 06. 21. 공고)
본 발명의 목적은 간소한 구성으로 두 치공구의 체결력을 유지하고, 작업자의 편의를 도모하도록 한 치공구용 클램핑 장치를 제공하기 위한 것이다.
제 1, 2치공구에 열을 가하여 상기 제 1, 2치공구 내부에 수용된 복합재를 경화하는 공정 중에 상기 제 1, 2치공구 간 틈이 생기지 않도록 상기 제 1, 2치공구의 체결상태를 유지시키는 본 발명에 따른 치공구용 클램핑 장치는 상기 제 1치공구에 체결되는 유압실린더 및 일단부가 상기 유압실린더에 체결되고 타단부가 상기 제 2치공구에 체결되어 상기 유압실린더에 의해 승강되며, 상기 유압실린더로 공급되는 유압이 유지됨에 따라 상기 제 1치공구에 접합된 상기 제 2치공구의 위치를 유지시키는 클램핑 바를 포함할 수 있다.
상기 유압실린더는 유압을 공급하기 위한 제 1유압유로가 형성되고 하단부에 상기 제 1치공구와의 체결을 위한 나사부가 형성되는 피스톤 로드, 상기 피스톤 로드와 일체형으로 이루어지고 상기 피스톤 로드로부터 돌출되며 상기 제 1유압유로와 연통되고 하방으로 개방되는 제 2유압유로가 형성되는 피스톤 헤드, 상기 피스톤 헤드의 하방에 배치되어 상기 제 2유압유로를 통해 유압이 공급됨에 따라 상기 피스톤 헤드에 대하여 하강 운동을 하는 실린더, 상기 실린더에 구속되어 상기 실린더와 함께 하강 운동하는 실린더 헤드 및 상기 피스톤 헤드와 상기 실린더 헤드의 사이에 배치되어 상기 유압을 해제하면 상기 실린더 헤드를 상승시키는 스프링을 포함할 수 있다.
상기 치공구용 클램핑 장치는 상기 나사부에 체결되어 상기 제 1치공구에 체결된 고정 브라켓의 위치를 유지시키는 위치고정너트를 더 포함할 수 있다.
상기 실린더 헤드에는 상기 클램핑 바가 삽입되는 결속홈이 형성되며, 상기 클램핑 바의 일단부에는 상기 결속홈에 삽입되는 결속돌기가 형성될 수 있다.
상기 유압이 해제되어 상기 실린더 헤드가 원위치로 복원되면 상기 클램핑 바를 탈착할 수 있도록 상기 결속홈은 전, 후방으로 개방될 수 있다.
상기 제 2치공구에는 상기 클램핑 바가 삽입되는 클램핑홈이 형성되며, 상기 클램핑 바의 타단부에는 상기 클램핑홈에 삽입되는 제 2결속돌기가 결합되되, 상기 제 2결속돌기는 상기 제 2치공구의 높이에 따라 상기 클램핑 바의 타단부에서 위치가 가변될 수 있도록 상기 클램핑 바의 타단부에 나사 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 치공구용 클램핑 장치는 간소한 구성으로 두 치공구의 체결력을 견고하게 유지하므로, 복합재 제조의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 치공구용 클램핑 장치는 작업자의 편의를 제공하므로 작업자의 근골격계 질환을 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치의 설치 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치의 언클램핑 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치의 클램핑 상태를 나타낸 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 치공구용 클램핑 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치의 설치 상태를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1치공구(11)에는 피스톤 로드(110)를 연결하기 위한 제 1클램핑홈(11a)이 형성되며, 제 2치공구(12)에는 클램핑 바(200)를 연결하기 위한 제 2클램핑홈(12a)이 형성될 수 있다. 제 1클램핑홈(11a)과 제 2클램핑홈(12a)은 서로 동축을 이룰 수 있다.
본 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치(100)는 유압실린더(100)와 클램핑 바(200)를 포함할 수 있다.
유압실린더(100)는 제 1치공구(11)에 체결된다. 클램핑 바(200)는 일단부가 유압실린더(100)에 체결되고, 타단부가 제 2치공구(12)에 결속된다. 클램핑 바(200)는 유압실린더(100)의 유압 공급 여부에 따라 승강될 수 있다.
즉, 유압실린더(100)는 피스톤 로드(110), 피스톤 헤드(120), 실린더(130), 실린더 헤드(140) 및 스프링(150)을 포함할 수 있다.
피스톤 로드(110)는 원통형상으로 마련될 수 있다. 피스톤 로드(110)의 하단부에는 나사산이 형성될 수 있다. 피스톤 로드(110)의 하단부는 제 1치공구(11)에 체결되어 그 위치가 고정된다. 피스톤 로드(110)의 위치를 견고하게 유지하기 위하여, 피스톤 로드(110)에는 위치고정너트(111)가 체결될 수 있다. 피스톤 로드(110)에는 제 1유압유로(113)가 형성될 수 있다. 피스톤 로드(110)의 하단에는 유압을 공급하기 위한 유압공급라인(101)이 체결될 수 있다.
피스톤 헤드(120)는 피스톤 로드(110)와 일체형으로 이루어지고 피스톤 로드(110)보다 큰 외경을 가질 수 있다. 따라서 피스톤 헤드(120)는 피스톤 로드(110)의 상단부로부터 돌출될 수 있다. 피스톤 헤드(120)에는 제 1유압유로(113)와 연통되고 하방으로 개방되는 제 2유압유로(121)가 형성될 수 있다.
이와 같이 피스톤 로드(110)는 제 1치공구(11)에 체결되고, 피스톤 헤드(120)는 피스톤 로드(110)와 일체형으로 이루어지므로, 피스톤 로드(110)와 피스톤 헤드(120)는 그 위치가 고정된다.
한편, 실린더(130)는 피스톤 헤드(120)와 동일한 외경을 가지고, 피스톤 로드(110)에 외접하는 내경을 가질 수 있다. 실린더(130)는 피스톤 헤드(120)의 하측에 배치된다. 따라서 피스톤 로드(110)의 하단에 유압공급라인(101)이 체결되어 유압이 공급되면, 제 1유압유로(113) 및 제 2유압유로(121)를 통해 공급되는 유압은 피스톤 헤드(120)의 하측으로 작용하며, 이에 따라 실린더(130)는 하강 운동할 수 있다.
실린더 헤드(140)는 실린더(130)의 외경부에 체결되어 피스톤 헤드(120)의 상측으로 연장된다. 따라서 실린더 헤드(140)는 실린더(130)와 함께 하강 운동할 수 있다.
스프링(150)은 피스톤 헤드(120)에 지지되고, 실린더 헤드(140)를 탄성지지한다. 스프링(150)은 유압을 해제한 후, 상측으로 탄성력을 발휘하여 실린더 헤드(140)를 상승시킨다. 실린더 헤드(140)가 상승됨에 따라, 실린더(130)는 실린더 헤드(140)와 함께 상승될 수 있다.
한편, 클램핑 바(200)의 하단부에는 제 1결속돌기(210)가 형성될 수 있으며, 클램핑 바(200)의 상단부에는 제 2결속돌기(220)가 결합될 수 있다. 제 1결속돌기(210)에 대응하여 실린더 헤드(140)의 상단에는 제 1결속돌기(210)가 삽입되는 결속홈(141)이 형성될 수 있다. 이때, 결속홈(141)은 클램핑 해제 후, 클램핑 바(200)를 결속홈(141)으로부터 간편하게 분리하기 위하여 전, 후방으로 개방되는 것이 바람직하다. 그리고 제 2치공구(12)의 높이에 따라 제 2결속돌기(220)의 위치가 가변될 수 있도록, 클램핑 바(200)의 상단부에는 나사산이 형성되고 제 2결속돌기(220)는 클램핑 바(200)의 상단부에 나사 결합될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 치공구용 클램핑 장치의 작용에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치의 언클램핑 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)를 클램핑하기 위하여, 작업자는 제 1치공구(11)에 유압실린더(100)를 체결한다. 즉, 작업자는 제 1클램핑홈(11a)에 피스톤 로드(110)의 하단부를 삽입한다. 그리고 작업자는 제 1클램핑홈(11a)의 하측에서 위치고정너트(111)를 체결하여 피스톤 로드(110)의 위치를 고정한다.
이와 같이 피스톤 로드(110)의 위치가 고정됨에 따라, 피스톤 로드(110)와 피스톤 헤드(120)는 제 1치공구(11)에 결속되어 그 위치가 가변되지 않는다.
계속해서, 사용자는 결속홈(141)과 제 2클램핑홈(12a)의 거리에 따라 제 2결속돌기(220)의 위치를 조절한 후, 결속홈(141)에 제 1결속돌기(210)를 삽입하고, 제 2결속돌기(220)를 삽입한다.
이와 같이 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)는 유압실린더(100)와 클램핑 바(200)에 의해 연결될 수 있다.
상술된 설명에서, 유압실린더(100)를 제 1치공구(11)에 체결한 후, 클램핑 바(200)를 제 2치공구(12)에 체결하는 순서로 설명하고 있으나, 클램핑 바(200)를 유압실린더(100)에 먼저 체결한 후, 클램핑 바(200)와 유압실린더(100)를 함께 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)에 연결해도 무방하다.
이와 같이 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)를 연결한 상태에서, 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)의 사이에 복합재를 수용한다.
도 6은 본 실시예에 따른 치구용 클램핑 장치의 클램핑 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 제 1, 2치공구(11, 12)에 열을 가하여 제 1, 2치공구(11, 12) 내부에 수용된 복합재를 경화하는 공정 중에 제 1, 2치공구(11, 12) 간 틈이 생기지 않도록 제 1, 2치공구(11, 12)의 체결상태를 유지하기 위하여, 유압공급라인(101)을 피스톤 로드(110)의 하단부에 체결한 후, 유압을 공급한다.
이와 같이 유압이 공급됨에 따라, 제 1유압유로(113)와 제 2유압유로(121)를 통해 실린더(130)를 향해 유압이 작용하여 실린더(130)는 하강 운동한다. 실린더(130)가 하강 운동함에 따라 실린더 헤드(140)가 함께 하강 운동하고, 실린더 헤드(140)와 함께 클램핑 바(200)가 하강 운동한다.
따라서 제 2치공구(12)는 제 1치공구(11)에 밀착되며, 유압을 유지하면 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)의 체결력을 유지할 수 있다.
이후, 복합재의 경화 공정이 마무리되면, 유압을 해제한다. 유압이 해제되면, 스프링(150)은 실린더 헤드(140)를 향해 탄성력을 발휘하며, 실린더 헤드(140)는 상승 운동한다. 실린더 헤드(140)가 상승 운동함에 따라 실린더(130)는 실린더 헤드(140)와 함께 상승 운동하며, 클램핑 바(200)는 제 2치공구(12)로부터 상승된다.
이와 같이 제 1치공구(11)와 제 2치공구(12)의 클램핑 상태가 해제되면, 제 1, 2치공구(11, 12)로부터 복합재를 인출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치(100)는 간소한 구성으로, 두 치공구(11, 12)의 체결력을 견고하게 유지할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 치공구용 클램핑 장치(100)는 복합재 제조의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 작업자의 편의를 제공하므로 작업자의 근골격계 질환을 예방할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
11 : 제 1치공구 11a : 제 1클램핑홈
12 : 제 2치공구 12a : 제 2클램핑홈
100 : 유압실린더 110 : 피스톤 로드
120 : 피스톤 헤드 130 : 실린더
140 : 실린더 헤드 150 : 스프링
200 : 클램핑 바 210 : 제 1결속돌기
220 : 제 2결속돌기

Claims (6)

  1. 제 1, 2치공구에 열을 가하여 상기 제 1, 2치공구 내부에 수용된 복합재를 경화하는 공정 중에 상기 제 1, 2치공구 간 틈이 생기지 않도록 상기 제 1, 2치공구의 체결상태를 유지시키는 치공구용 클램핑 장치에 있어서,
    상기 제 1치공구에 체결되는 유압실린더;및
    일단부가 상기 유압실린더에 체결되고 타단부가 상기 제 2치공구에 체결되어 상기 유압실린더에 의해 승강되며, 상기 유압실린더로 공급되는 유압이 유지됨에 따라 상기 제 1치공구에 접합된 상기 제 2치공구의 위치를 유지시키는 클램핑 바;를 포함하되,
    상기 유압실린더는
    유압을 공급하기 위한 제 1유압유로가 형성되고 하단부에 상기 제 1치공구와의 체결을 위한 나사부가 형성되는 피스톤 로드;
    상기 피스톤 로드와 일체형으로 이루어지고 상기 피스톤 로드로부터 돌출되며 상기 제 1유압유로와 연통되고 하방으로 개방되는 제 2유압유로가 형성되는 피스톤 헤드;
    상기 피스톤 헤드의 하방에 배치되어 상기 제 2유압유로를 통해 유압이 공급됨에 따라 상기 피스톤 헤드에 대하여 하강 운동을 하는 실린더;
    상기 실린더에는 상기 클램핑 바가 삽입되는 결속홈이 형성되며, 상기 실린더에 구속되어 상기 실린더와 함께 하강 운동하는 실린더 헤드;및
    상기 피스톤 헤드와 상기 실린더 헤드의 사이에 배치되어 상기 유압을 해제하면 상기 실린더 헤드를 상승시키는 스프링;을 포함하며,
    상기 클램핑 바의 일단부에는 상기 결속홈에 삽입되는 제 1결속돌기가 형성는 것을 특징으로 하는 치공구용 클램핑 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 나사부에 체결되어 상기 제 1치공구에 체결된 고정 브라켓의 위치를 유지시키는 위치고정너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치공구용 클램핑 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유압이 해제되어 상기 실린더 헤드가 원위치로 복원되면 상기 클램핑 바를 탈착할 수 있도록 상기 결속홈은 전, 후방으로 개방되는 것을 특징으로 하는 치공구용 클램핑 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2치공구에는 상기 클램핑 바가 삽입되는 클램핑홈이 형성되며,
    상기 클램핑 바의 타단부에는 상기 클램핑홈에 삽입되는 제 2결속돌기가 결합되되,
    상기 제 2결속돌기는
    상기 제 2치공구의 높이에 따라 상기 클램핑 바의 타단부에서 위치가 가변될 수 있도록 상기 클램핑 바의 타단부에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 치공구용 클램핑 장치.
KR1020170087722A 2017-07-11 2017-07-11 치공구용 클램핑 장치 KR101986992B1 (ko)

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