KR101007270B1 - 위치가이드 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 장비간을 위치정렬시키는 위치가이드 핀에 관한 것으로서, 위치가이드 핀에 댐핑기능을 구비하여 진동 및 소음을 저감시키는 것이다. 본 발명의 실시 형태인 위치가이드 핀은, 장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 빈기둥 구조의 하우징으로서 관통홀이 형성되어 있는 핀몸체와, 상기 핀몸체 내부에 구비된 러버 재질의 댐핑부재와, 상기 핀몸체 내부의 상측에 위치하여, 조임을 통해 상기 댐핑부재를 하측으로 압축시켜 상기 관통홀을 통해 돌출시키는 조임부재를 포함한다.

Description

위치가이드 핀{GUIDE POSITION PIN}

본 발명은 두 장비간을 위치정렬시키는 위치가이드 핀에 관한 것으로서, 위치가이드 핀에 댐핑기능을 구비하여 진동 및 소음을 저감시키는 것이다.

하나의 장비를 다른 장비에 대해 위치시키거나 위치 결정하기 위한 종래의 방식은 두 개의 장비 중 하나의 접촉면으로부터 수직하게 돌출되는 위치가이드 핀을 사용하거나, 두 장비들에 형성된 톱니 또는 사다리꼴 형상의 치형부와 같은 삼각형 치형부를 사용하는 것이다.

이 중에서, 위치 가이드 핀의 경우에는, 핀의 외경 단부가 헐거운 끼워 맞춤으로 위치정렬 결합공의 구멍에 끼워 맞춰질 때, 구멍으로부터 핀을 분리하는 것은 용이하지만, 핀과 구멍 사이에 형성된 틈새로 인해 두 장비를 정밀하게 위치시키거나 위치 결정하는 것은 어려워진다. 또한, 두 장비에 대한 핀 결합의 헐거움으로 인해 진동 및 소음이 증대하는 문제가 있다.

반대로, 상기 핀의 외경 단부가 억지 끼워 맞춤으로 구멍에 끼워 맞춰질 때, 정밀하게 위치시키거나 위치결정하는 것은 가능하여 진동 및 소음을 줄일 수 있지만, 위치정렬 결합공의 구멍에 대한 핀의 외경 단부의 억지 끼워 맞춤으로 인해 상기 핀을 구멍에 대해 부착 및 분리하는 것은 어려워진다. 또한, 그에 따라 두 장비를 결합 또는 분리하는 것이 어려워진다. 또한, 두 장비 간의 위치정렬 결합공의 구멍 공차가 발생하지 않도록 정확히 설계해야 하는데, 이러한 구멍 공차 설계가 어려워진다.

결국, 종래의 위치 가이드 핀을 이용하여 두 장비 간을 위치정렬시키는 경우, 위치정렬 후 별도의 다른 수단을 취하지 않는 한, 진동 및 소음에 취약한 문제가 있었다. 또한, 위치정렬 및 진동방지를 위하여 가이드 핀의 직경 및 위치를 정밀하게 가공할 경우 장비 간의 조립성 및 가공비용이 증가되는 문제가 있었다.

본 발명의 기술적 과제는 두 장비를 위치정렬하여 결합시킬 때 정밀도가 높은 위치 가이드 핀을 제공하는데 있다. 또한, 두 장비를 분리시킬 때 분리가 용이하도록 하는 위치 가이드 핀을 제공하는데 있다. 또한, 두 장비가 위치 가이드 핀에 의해 위치정렬 결합되었을 때 진동 및 소음이 발생되지 않도록 하는데 있다.

본 발명의 실시 형태인 위치가이드 핀은, 장비의 위치정렬 결합공에 삽입된 핀몸체의 내부에 있는 댐핑부재를 핀몸체 외부면의 바깥으로 돌출시켜, 상기 위치정렬 결합공의 내부면과 상기 돌출되는 댐핑부재가 맞닿도록 하는 특징을 가진다.

또한, 본 발명의 실시 형태인 위치가이드 핀은, 장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 빈기둥 구조의 하우징으로서 관통홀이 형성되어 있는 핀몸체와, 상기 핀몸체 내부에 구비된 러버 재질의 댐핑부재와, 상기 핀몸체 내부의 상측에 위치하여, 조임을 통해 상기 댐핑부재를 하측으로 압축시켜 상기 관통홀을 통해 돌출시키는 조임부재를 포함한다.

상기 핀몸체는, 제1장비의 위치정렬 결합공에 고정 일체화 결합되어 있는 상부몸체와, 제2장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 하부몸체를 포함하며, 상기 관통홀이 상기 하부몸체에 형성되어 있음을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 장비간의 위치정렬 시에 사용되는 위치가이드 핀에 댐핑부재를 구비함으로써, 위치가이드 핀 삽입에 의한 진동 및 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 댐핑부재의 돌출량을 조절함으로써, 위치가이드 핀을 장비의 위치정렬 결합공에 손쉽게 결합 및 분리시킬 수 있다. 또한, 장비에 형성되는 위치정렬 결합공의 치수와 상관없이 본 발명의 위치정렬 핀을 이용할 수 있어, 공정 작업 단순화 및 공정 비용 감소를 이룰 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 댐핑부재를 가진 위치가이드 핀의 분해 사시도를 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치가이드 핀의 결합 사시도를 도시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 조임부재의 조임정도에 따른 위치가이드 핀 단면도를 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 장비간에 연결된 위치가이드 핀의 조임부재가 조여지기 전의 모습을 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 장비간에 연결된 위치가이드 핀의 조임부재가 조여져 장비들을 결합시킨 모습을 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치가이드 핀의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 위치가이드 핀이 제1장비와 제2장비를 위치정렬시켜 결합한 모습을 도시한 그림이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 댐핑부재를 가진 위치가이드 핀의 분해 사시도를 도시한 그림이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치가이드 핀의 결합 사시도를 도시한 그림이다.

일반적으로 위치가이드 핀은 두 장비를 위치정렬시킬 때 두 장비간에 삽입되는 핀으로서, 두 장비를 결합 체결시키는 기능보다는 두 장비를 위치정렬시키고자 할 때 사용된다. 따라서 두 장비를 정렬시켜 체결하고자 하는 경우에는 위치가이드 핀 이외에도 두 장비를 결합 체결시키는 별도의 체결매체를 필요로 한다.

본 발명의 실시예인 위치가이드 핀은 장비간 위치정렬 시에 허용되는 위치 범위 내에서 위치가이드 핀의 외부면 직경 및 장비의 위치정렬 결합공과의 이격틈을 최대화시켜 조립성을 확보할 수 있도록 하는 한편, 이러한 이격틈 최대화로 인해 증대할 수 있는 소음 및 진동의 문제점은 별도의 댐핑부재에 의해 보상함으로써, 종래의 조립성에 의한 문제점 및 진동에 의한 문제점을 모두 보완하도록 하도록 하는 특징을 가진다.

이를 위하여 본 발명의 실시예인 위치가이드 핀(10)은 핀몸체(100), 댐핑부재(200), 조임부재(300)를 포함한다.

상기 핀몸체(100)는 제1,제2장비간에 위치정렬 연결시키는 기능을 하는 위치가이드 핀의 하우징으로서, 원통형 기둥 구조를 가진다. 본 발명의 실시예에서는 원통형 기둥 구조를 예를 들어 설명하겠지만, 원통형 기둥 구조에 한정할 것이 아니라 사각형 기둥 구조, 육각형 기둥 구조 등과 같이 다양한 형상의 기둥 구조를 가질 수 있음은 자명할 것이다.

원통형 기둥 구조의 핀몸체(100)의 내부는 빈 공간을 가지며, 이러한 빈 공간에는 댐핑부재(200)와 조임부재(300)가 위치한다.

핀몸체(100)은 상측면이 개방되며 다른 측면인 하측면이 닫혀있는 있는 원통형 기둥 구조를 가진다. 또는, 다른 실시예로서, 핀몸체(100)의 상측면 및 하측면이 모두 개방된 원통형 기둥 구조를 가질 수 있으며, 이러할 경우 핀몸체(100) 하측면은 장비의 위치정렬 결합공의 바닥면과 닿도록 한다.

핀몸체(100)는 상부몸체(110)와 하부몸체(120)를 포함한다.

상부몸체(110)는 제1장비와 다른 제2장비를 위치정렬시킬 때 제1장비에 위치하는 부분이고, 하부몸체(120)는 제2장비에 삽입되는 부분이다. 상부몸체(110)의 내부면에는 나사선(112)이 형성되어 있어, 나사선(112)을 따라 하부몸체(120)쪽으로 조임부재(300)가 조여짐으로써 댐핑부재(200)가 하부몸체(120) 방향으로 압축받게 된다.

하부몸체(120)는 관통홀(121)이 외부면에 형성되어 있다. 이러한 관통홀(121)을 통해 댐핑부재(200)가 돌출됨으로써, 하부몸체(120)가 삽입된 장비의 위치정렬 결합공 내부면에 돌출된 댐핑부재(200)가 밀착될 수 있다.

상기 관통홀(121)의 구조는 도1,2에 도시한 바와 같이 직사각형 형상으로 구현할 수 있지만, 직사각형 형상뿐만 아니라 원형, 육각형, 팔각형 등과 같이 다양한 다각형 형상으로 구현할 수 있을 것이다.

또한, 관통홀(121)은 단일 개수로 형성될 수 있지만, 복수개로도 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 하부몸체(120)의 외주면을 따라서 90도 간격으로 관통홀(121)을 4개 설치한 예를 도시하였으나, 이밖에도 45도 간격으로 8개 설치할 수 있는 등 다양한 간격 및 갯수로서 관통홀을 설치할 수 있을 것이다.

또한, 상기 관통홀(121)의 형성 모습은 원주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있지만, 댐핑부재의 돌출량 조절 필요에 따라서는 원주면의 전체에 걸쳐서 방사선형, 그물형 등의 다양한 모습으로 형성할 수 있을 것이다.

한편, 위치가이드 핀의 핀몸체(100)는 외주 표면 둘레를 따라 형성된 걸림턱(130)을 더 구비할 수 있다. 상기 걸림턱(130)은 서로 위치정렬 결합되는 제1장비와 제2장비의 결합면 사이에 위치하게 된다. 걸림턱(130)의 외경이 위치가이드 핀이 삽입되는 위치정렬 결합공의 외경보다 크게 되도록 함으로서, 위치가이드 핀이 장비 내부로 지나치게 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

댐핑부재(200)는 장비간 결합에 따른 진동 및 소음을 줄이도록 하는 댐퍼기능을 한다. 댐퍼기능이란 발생되는 진동에너지를 흡수하는 것을 말하는 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 두 장비간의 위치정렬 결합 시에 사용되는 위치가이드 핀과 장비간에 발생하는 진동 및 소음을 줄이기 위하여 러버 재질의 댐핑부재를 사용한다. 이러한 댐핑부재(200)는 조임부재의 조임으로 인해 변형이 우수하며 경도가 낮은 러버 재질(예컨대, 실리콘 러버 등)이 사용되며, 압축에 의한 변형 및 압축해제로 인한 복원력이 우수한 재질이 사용된다.

조임부재(300)는 스크류(screw) 등으로 구현되어 댐핑부재(200)를 핀몸체(100)의 하측 내부로 압착시키는 기능을 한다. 조임부재(300)의 상부면에는 조임홈(301)이 형성되어 있어, 드라이버 등 매체를 상기 조임홈(301)에 맞추어 돌림으로서 상부몸체(110)의 나사선(112)을 따라 조임부재(300)를 전진 및 후진시킬 수 있다.

조임부재(300)의 바닥면(302)은 댐핑부재(200)의 상부면(201)과 맞닿는 구조를 가져, 조임부재(300)를 조임 방향인 Y축을 따라 회전시키면 조임부재가 나사선을 따라 핀몸체의 하부쪽(-Y방향)으로 전진하게 된다. 반대로, 조임부재(300)를 풀림 방향인 Y축을 따라 회전시키면 조임부재(300)가 나사선을 따라 핀몸체의 상부쪽(+Y방향)으로 후진된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 조임부재의 조임정도에 따른 위치가이드 핀 단면도를 도시한 그림으로서, 도 3(a)는 조임부재가 조여지기 전의 모습을 도시한 그림이고 도 3(b)는 조임부재가 일부 조여졌을 때의 모습을 도시한 그림이고, 도 3(c)는 조임부재가 최대한 조여졌을 때의 모습을 도시한 그림이다.

조임부재(300)를 조이기 전에는 댐핑부재(200)에 어떠한 압력이 가해지지 않기 때문에 도 3(a)에 도시한 바와 같이 댐핑부재(200)는 변형없이 핀몸체(100)의 내부에 위치하게 된다.

그런데, 조임부재(300)를 -Y축 방향으로 조이게 되면, 핀몸체 내부에 위치한 댐핑부재(200)는 압력을 받게 된다. 따라서 도 3(b)에 도시한 바와 같이 조임부재 압력에 의해 댐핑부재(200)는 핀몸체 표면에 형성된 다수의 관통홀(121)을 통해 돌출된다.

나아가, 조임부재(300)를 더욱 조이게 되면 관통홀(121)을 통해 돌출되는 댐핑부재(200)의 돌출량은 도 3(c)에 도시한 바와 같이 더욱 많게 된다.

한편, 다시 조임부재를 +Y축 방향으로 완전히 풀게 되면, 조임부재가 나사선을 따라 핀몸체(100)의 상부쪽으로 후진되어 관통홀로 돌출된 댐핑부재는, 도 3(a)에 도시한 바와 같이 핀몸체(100) 내부로 원상회복된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 장비간에 연결된 위치가이드 핀의 조임부재가 조여지기 전의 모습을 도시한 그림이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 장비간에 연결된 위치가이드 핀의 조임부재가 조여져 장비들을 결합시킨 모습을 도시한 그림이다.

도 4를 참고하면, 제1장비(410)에는 홀 형태의 위치정렬 결합공(411)이 형성되며, 제1장비 위치정렬 결합공(411) 내부로 위치가이드 핀의 상부몸체(110)가 위치한다. 제1장비 위치정렬 결합공(411)의 내경과 상부몸체(110)의 외경은 서로 닿는 구조로 하여, 그 이격틈이 없도록 한다. 이격틈을 없도록 함으로서 제1장비(410)와 위치가이드 핀의 상부몸체(110)간에 발생될 수 있는 진동 및 소음을 없애기 위함이다. 따라서, 제1장비 위치정렬 결합공(411)의 내경과 상부몸체(110)의 외경은 서로 닿는 구조로 본딩 처리하여, 결국, 제1장비(410)와 위치가이드 핀의 상부몸체(110)를 완전 고정 체결하는 방식으로 할 수 있다.

제1장비(410)와 위치가이드 핀에 의해 위치정렬되는 제2장비(420) 역시 위치정렬 결합공(421)이 형성되며, 제2장비 위치정렬 결합공(421) 내부로 위치가이드 핀의 하부몸체(120)가 삽입되어 위치한다. 제2장비 위치정렬 결합공(421)의 내경과 하부몸체(120)의 외경은 소정의 이격틈을 가져 하부몸체(120)가 제2장비 위치정렬 결합공(421)에 쉽게 삽입될 수 있도록 한다.

제2장비 위치정렬 결합공(421)과 하부몸체(120)간의 이격틈에 의해 발생될 수 있는 진동 및 소음은 하부몸체(421)의 관통홀(121)을 통해 돌출되는 댐핑부재(200)에 의해 완화될 수 있다.

상술하면, 제1장비(410)에 장착된 위치가이드 핀을 제2장비 위치정렬 결합공(421)에 삽입한 후 조임부재를 -Y축 방향으로 조이게 되면, 핀몸체 내부에 위치한 댐핑부재(200)는 압력을 받게된다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이 조임부재(300) 압력에 의해 댐핑부재(200)는 하부몸체(120) 표면에 형성된 다수의 관통홀로 돌출되어, 제2장비 위치정렬 결합공(421)의 내부면에 닿아 압착된다. 따라서 하부몸체(120)와 제2장비 위치정렬 결합공(421)간의 이격틈을 채우게 되어 이들의 결합에 의한 진동 및 소음을 없앨 수 있다.

한편, 조임부재(200)를 다시 +Y축 방향으로 풀게 되면, 조임부재(200)가 나사선을 따라 핀몸체의 상부쪽으로 후진되어 관통홀로 돌출된 댐핑부재(200)는, 도 4에 도시한 바와 같이 하부몸체(120) 내부로 원상회복된다. 따라서 제2장비(420)와 하부몸체(120)는 쉽게 이격될 수 있어, 결국, 제1장비(410)와 제2장비(420)를 쉽게 분리할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예는 조임부재(300)의 조임정도에 따라서 댐핑부재(200)의 돌출량이 변경되어 장비간 공차 변화에 따라 유연하게 대처할 수 있다. 즉, 제2장비들의 결합홈의 내경이 제각기 다르다 하더라도 본 발명의 실시예에 따른 위치가이드 핀의 조임부재(300)의 조임정도에 따라 댐핑부재(200)의 돌출량을 달리함으로써, 진동 및 소음을 달리할 수 있다. 종래에는 진동 및 소음을 없애기 위하여 제2장비들의 결합홈 내경과 일치하는 위치가이드 핀을 제각기 달리하여 사용해야 하는데, 본 발명의 실시예에 따른 위치 가이드 핀은 이러한 문제를 해결할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 위치가이드 핀은 제2장비(420)를 조립한 후 댐핑부재의 돌출량을 조절하였으나, 돌출량을 미리 결정하여 돌출시킨 후 위치가이드 핀을 제2장비(420)에 끼워 넣어 사용할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 하부몸체의 관통홀을 통해 댐핑부재를 돌출시켜 제2장비와의 진동 및 소음을 제거하였으나, 본 발명의 다른 실시예로서 제1장비와 결합되는 상부몸체 역시 댐핑부재를 돌출시켜 제1장비와의 진동 및 소음을 제거할 수 있을 것이다. 도 6과 함께 상술한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치가이드 핀의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 위치가이드 핀이 제1장비와 제2장비를 위치정렬시켜 결합한 모습을 도시한 그림이다.

본 발명의 실시예에서는 위치가이드 핀(100)의 하부몸체(120)에 형성된 관통홀(121)뿐 아니라 상부몸체(110)에도 관통홀(111)이 형성되도록 구현한다. 조임부재(200)의 조임에 의해 하부몸체(120)의 관통홀(121) 뿐만 아니라 상부몸체(110)의 관통홀(111)을 통해 댐핑부재(200)가 돌출됨으로써, 상부몸체(110)가 삽입되는 제1장비의 위치정렬 결합공의 내부면에 댐핑부재(200)가 닿게 되어 제1장비와의 진동 및 소음을 줄일 수 있다.

또한, 상부몸체(110)와 하부몸체(120)의 경계에 있는 걸림턱(130) 이외에도, 상부몸체(110)의 상측에 별도의 상부 걸림턱(135)을 구비한다. 이러한 상부 걸림턱을 둠으로써 제1장비 내부로 위치가이드 핀이 완전히 함몰되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

10: 위치정렬 핀 100: 핀몸체
110: 상부몸체 112: 나사선
120: 하부몸체 121: 관통홀
130: 걸림턱 200: 댐핑부재
300: 조임부재 410: 제1장비
420: 제2장비

Claims (8)

1. 삭제
2. 장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 빈기둥 구조의 하우징으로서, 관통홀이 형성되어 있는 핀몸체;
   상기 핀몸체 내부에 구비된 러버 재질의 댐핑부재;
   상기 핀몸체 내부의 상측에 위치하여, 조임을 통해 상기 댐핑부재를 하측으로 압축시켜 상기 관통홀을 통해 돌출시키는 조임부재
   를 포함하는 위치가이드 핀.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 핀몸체 내부면에 나사선이 형성되어 있는 위치가이드 핀.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 조임부재가 상기 나사선을 따라 조임 및 풀림되어 상기 댐핑부재에 대한 압축 및 원상회복이 이루어지는 위치가이드 핀.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 핀몸체의 외부면 둘레에는 걸림턱이 형성되어 있는 위치가이드 핀.
6. 청구항 2에 있어서, 상기 핀몸체는,
   제1장비의 위치정렬 결합공에 고정 일체화 결합되어 있는 상부몸체;
   제2장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 하부몸체를 포함하며,
   상기 관통홀이 상기 하부몸체에 형성되어 있는 위치가이드 핀.
7. 청구항 2에 있어서, 상기 핀몸체는,
   제1장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 상부몸체;
   제2장비의 위치정렬 결합공에 삽입되는 하부몸체를 포함하며,
   상기 관통홀이 상기 상부몸체 및 하부몸체 모두에 형성되거나, 상부몸체 또는 하부몸체 중 어느 하나의 몸체에 형성되어 있는 위치가이드 핀.
8. 청구항 2, 청구항 6, 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 관통홀은 복수개로 이루어져 핀몸체 외부면을 따라 일정 간격으로 형성되어 있는 위치가이드 핀.

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