상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기는 양단에 일정 기울기를 가지며 형성된 원판과; 상기 원판을 일정 간격으로 다수 적층하고, 상기 적층된 다수의 원판의 양단에 마련되며, 상기 양단에 위치된 원판의 기울기와 동일한 기울기로 돌출부 또는 함몰부를 가지며, 다수의 체결공이 형성된 제 1 및 제 2 지지부; 및 상기 제 1 및 제 2 지지부와 상기 제 1 및 제 2 지지부 사이에 적층된 다수의 원판들이 상호 연결하도록 충진되는 충진재;로 구성된 탄성체를 형성되어; 상기 탄성체의 제 1 및 제 2 지지부 각각의 체결공을 통해 압입장치에 장착시켜, 탄성중심의 원리에 따른 병진운동으로 중심 오차를 보정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 원판의 기울기는 내측에서 외측으로 하향하는 기울기로 형성되고, 원판의 기울기(θ)는 3 ~ 10°이내의 범위로 형성됨이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 탄성체에는 상기 탄성체의 제 1 및 제 2 지지부 각각에 마련되고, 체결수단에 의해 상호 체결 고정되는 상, 하부 지지체; 및 상기 상, 하부지지체 사이에 마련되고, 상기 상, 하부지지체 중 어느 하나에 일단이 고정되도록 수나사부가 형성되고, 타단은 다른 하나에 일정 간격만큼 유동되도록 머리부가 구성되어, 상기 탄성체가 자중에 의한 인장력으로 파손됨을 방지하고, 압입력에 의해 좌굴됨을 방지하도록 구성된 리미터로 구성되며; 상기 상부지지체는 상단부에 다수의 체결공이 형성되고, 하방으로 플랜지가 연장되되, 상기 플랜지의 내부에는 탄성체를 포함하며, 상기 탄성체의 제 1 지지부가 체결 고정되며, 상기 탄성체가 병진이동될 때 간섭되지않도록 수용공간이 형성되고; 상기 하부지지체는 상기 탄성체의 제 2 지지부와 체결고정되며, 상기 플랜지의 내부 수용공간에 위치되되, 상기 탄성체의 병진이동시 상기 플랜지의 내부 벽에 닿지않도록 일정 간격 유지되게 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 리미터의 머리부에는 수나사부가 상, 하부지지체 중 어느 하나에 용이하게 체결 고정되도록 체결력을 전달하기 위해 게눈게이지의 게눈이 삽입되는 게이지홈이 다수 형성됨이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상부지지체의 하단부에는 방사형의 일정 간격으로 끝단에서 상방으로 일정 깊이 함몰된 삽입공간을 가지는 요철부가 형성되고; 상기 하부지지체는 하단부와 상기 하단부의 상단에 일정 높이 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 중앙에 체결공이 형성되며, 상기 하단부의 외주연에는 상기 요철부의 삽입공간에 삽입되는 다수의 회동방지편이 형성됨이 바람직하다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
( 제 1 실시 예 )
도 3은 제 1 실시 예에 따른 탄성체의 일부 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 결합 단면도로서, 이를 참조하면, 탄성체(10)는 일정 간격으로 적층되는 다수의 원판(12)과, 상기 다수의 원판(12) 양단에 각각 마련되고, 일정 간격 이격되도록 구성된 제 1 및 제 2 지지체(14)(16), 및 상기 제 1 및 제 2 지지체(14)(16)와, 다수 의 원판(12) 들에 충진되어, 상기 제 1 및 제 2 지지체(14)(16)와, 다수의 원판(12) 들을 상호 연결하는 충진재(18)로 구성된다.
상기 원판(12)은 중앙에 통공이 형성되고, 외주면에 일정각도 기울기(θ)를 가지며, 상기 기울기(θ)는 3 ~ 10°의 범위로 형성됨이 바람직하고, 상기 기울기(θ)의 각도에 따라 탄성 중심점(P)의 위치가 달라지므로 필요에 따라 선택하여 사용한다.
또한, 상기 원판(12)의 기울기 방향은 탄성 중심점이 하방에 위치한다고 가정하였을 때, 내측에서 외측으로 하향되도록 즉, 상기 기울기에 대한 수직선이 상호 교차되는 방향에 형성함이 바람직하다.
상기 제 1 및 제 2 지지부(14)(16)는 다수의 원판(12) 양단에 동일한 기울기(θ)를 가지며, 일정간격 이격되게 형성되는바, 도시된 바와 같이 제 1 지지부(14)에는 함몰되는 함몰부(14a)가 형성되고, 제 2 지지부(16)에는 돌출되는 돌출부(16a)가 형성된다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 지지부(14)(16)에는 다수의 체결공이 형성되어, 각 부품 또는 장치에 체결 고정되도록 구성된다.
상기 충진재(18)는 탄성력이 우수한 고무제로 형성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 경우에 따라서는 탄성력이 우수한 합성수지를 이용할 수도 있다.
도 4, 도 6에 있어서, 미설명 부호 M : 압입장치 또는 프레싱 장치의 승강부, A : 축, 핀, 베어링과 같은 보스에 삽입되는 부품으로 여기에서는 축으로 통칭한다.
상기와 같이 구성된 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기의 작동상태를 보면 다음과 같다.
먼저, 제 1 지지부(14)는 승강부(P)의 하단에 체결수단으로 고정하고, 제 2 지지부(16)에는 축(A)을 교체 고정할 수 있는 축 고정 툴이 구성된다.
그리고 상기 승강부(P)의 하강력에 의해 탄성체(10)가 하강하면서 하방의 축(A)을 보스에 삽입시키되, 상기 보스와 축(A) 사이에 중심 오차가 있다면, 상기 탄성체(10)의 탄성 중심의 원리에 의한 병진운동으로 축(A)을 보스의 중심축 선상에 일치시킴으로써 상기 보스에 축(A)을 용이하게 삽입할 수 있다.
아울러, 상기 탄성체(10)의 탄성 중심점은 원판(12)의 기울기(θ)와, 원판(12)의 개수, 및 이격거리에 따라 달라지는 것으로 이는 탄성체(12)가 사용되는 장치에 따라 다르게 설정할 수 있다.
따라서, 상기 탄성체는 종래의 탄성중심기기에서 문제가 되었던 누적 오차를 최소화함으로써, 탄성체에 의한 탄성 중심점을 용이하게 계산 및 맞출 수 있다는 효과를 가진다.
또한, 구성 부품수가 극단적으로 적어짐으로써 제조단가 및 제조공정을 대폭 감축함과 아울러 설치공간의 축소로 공간 활용도를 향상시킨 제품 경쟁력을 강화하는 효과를 얻는다.
( 제 2 실시 예 )
도 5는 제 2 실시 예에 따른 탄성중심기기의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5 의 조립상태 저면 사시도이며, 도 7은 도 5의 결합 단면도로서, 이를 참조하면, 탄성중심기기는 탄성체(10)와, 상기 탄성체(10)의 상, 하단에 위치 고정되는 상, 하부지지체(110)(120), 상기 상, 하부지지체(110)(120) 사이에 마련되는 리미터(130)로 구성된다.
상기 탄성체(10)는 제 1 실시 예의 탄성체(10)와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 상부지지체(110)는 다수의 체결공이 형성된 상단부(112)와 상기 상단부(112)의 하방에 연장되는 플랜지부(114)로 형성되고, 상기 플랜지부(114)의 내측에는 탄성체(10)가 안착되는 수용공간(116)이 형성되며, 상단부(112)에서 수용공간(116)을 연통시키는 관통공(118)이 형성된다.
아울러, 상기 수용공간(116)의 상단에는 탄성체(10)의 상단부가 체결수단에 의해 체결 고정되고, 또한 상기 탄성체(10)의 병진운동시 병진이동되는 이동 범위를 간섭하지않도록 하는 크기로 형성된다.
더불어, 상기 플랜지부(114)의 하단부에는 방사형의 일정간격으로 끝단에서 일정 깊이로 함몰된 삽입공간이 형성되는 요철부(114a)가 형성되어 있다.
상기 하부지지체(120)는 하단부(122)와 상기 하단부(122)에서 돌출되고, 중앙에 체결공(126)이 형성된 돌출부(124)가 형성되며, 상기 상단부(122)에는 탄성체(10)의 하단을 고정하기 위한 체결수단이 체결되는 다수의 체결공이 형성된다.
아울러, 상기 하부지지체(120)의 하단부(122) 외주연에는 방사형으로 일정 간격에 회동방지편(128)이 형성되며, 상기 회동방지편(128)은 상부지지체(110)의 하단부에 형성된 요철부(114a)의 삽입공간에 삽입된다.
상기 리미터(130)는 상단의 머리부(132)와 상기 머리부(132)의 하방으로 축(134)이 연장되고, 상기 축(134)의 하단에는 수나사부(136)가 형성된다.
아울러, 상기 리미터(130)의 수나사부(136)는 하부지지체(120)의 체결공(126)에 체결 결합되고, 또한, 머리부(132)에는 다수의 게이지홈(138)이 형성되어, 게눈게이지로 상기 게이지홈(138)에 삽입하여, 상기 리미터(130)의 조임과 풀림을 할 수 있도록 된 것이다.
상기와 같이 구성된 탄성중심기기의 조립관계를 보면 다음과 같다.
먼저, 상부지지체(110)의 수용공간(116)에 탄성체(10)를 삽입시켜 상기 수용공간(116) 내측 상단과 탄성체(10)의 상단부가 밀착되고, 체결수단에 의해 체결 고정된다.
그리고, 상기 상부지지체(110)의 하방에는 하부지지체(120)가 위치되고, 상기 하부지지체(120)의 하단부(122)에 형성된 다수의 체결공을 통해 다수의 체결수단이 체결됨과 아울러 상기 상부지지체(110)에 고정된 탄성체(10)의 하단을 체결고정한다.
이때, 도 6을 참조하면, 상기 상부지지체(110)의 하단부에 형성된 요철부(114a)의 삽입공간에 하부지지체(120)의 하단부(122) 회동방지편(128)이 삽입된 상태로 상기 요철부(114a)의 삽입공간과 회동방지편(128) 사이에는 일정 간격이 형성된다.
아울러, 상, 하부지지체(110)(120)가 상호 조립된 상태에서 상기 상부지지 체(110)의 상단부(112) 관통공(118)을 통해 리미터(130)를 삽입시켜, 상기 리미터(130)의 수나사부(136)가 하부지지체(120)의 체결공(126)에 체결고정됨에 따라 상기 리미터(130)는 상, 하부지지체(110)(120)의 중앙에 수직으로 세워진 상태의 조립상태를 가진다.
한편, 상기 상, 하부지지체(110)(120)와 리미터(130)의 상호 조립시 밀착되는 부분에는 일정 간격의 조립 간격이 형성됨이 바람직한 것으로, 이는 탄성체(10)가 탄성 중심원리에 의해 병진이동될 때 상기 조립된 상, 하부지지체(110)(120)와 리미터(130)의 원활한 이동될 수 있도록 하기 위함이다.
도 7을 참조하면, 상기 상, 하부지지체(110)(120)와 리미터(130)의 상호 조립 간격을 살펴보면, 탄성체(10)의 상단과 리미터(130)의 머리부(132) 하단 사이의 인장간격(g-a)과, 상기 상부지지체(110)의 관통공(118) 내경과 리미터(130)의 머리부(132)의 외경 차이에 의한 병진간격(g-b)의 조립간격을 가진다.
아울러, 상부지지체(110)의 플랜지부(114)의 끝단과 하부지지체(120)의 하단부(122) 상면 사이의 압축간격(g-c)과, 플랜지부(114)의 요철부(114a) 내경과 하부지지체(120)의 하단부(122) 외경 차이 의한 병진간격(g-d)의 조립간격을 가진다.
더불어, 상기 인장 및 압축간격(g-a, g-c)는 탄성체(10)의 병진 이동시 원활한 병진 이동이 가능하도록 틈새가 형성되고, 더불어 상기 탄성체(10)에 작용하는 자중에 의한 인장력 또는 압입에 의한 압축력이 무한히 작용함을 방지함으로써, 상기 탄성체(10)의 좌굴 또는 파손을 방지하게 되는 것이다.
여기에서, 상기 인장 및 압축간격(g-a, g-c)의 간격은 0.1 ~ 0.2 mm 정도임 이 바람직하다.
또한, 상기 병진간격(g-b, g-d)는 탄성체(10)가 탄성 중심의 원리에 따라 병진 이동될 때, 리미터(130)와 하부지지체(120)의 병진이동이 상부지지체(110)에 간섭되지않도록 하기 위한 간격으로 형성된다.
상기와 같이 구성 및 조립관계를 가진 탄성중심기기는 승강부(M)의 하단에 상부지지체(110)가 체결 고정되고, 하부지지체(120)의 하단에 축(A)이 구성된 축 고정툴이 체결 고정된다.
그리고, 승강부(M)의 하강으로 축(A)이 보스에 삽입될 때 중심 오차가 있을 경우 상기 상부지지체(110)의 내측에 구성된 탄성체(10)에 의해 중심 오차를 보정하고, 이에 따라 상기 보스에 축(A)이 용이하게 삽입된다.
또한, 보스에 축이 삽입될 때, 압입력이 발생되고, 상기 압입력은 수직선상의 하부지지체(24)와 탄성체(10)에 작용하며, 상기 압입력에 의해 상기 하부지지체(120)가 상승되고, 상기 상부지지체(110)의 하단부와 하부지지체(120)의 상단부 사이의 압축간격(g-c)만큼 상승되는 동안 탄성체(10)에서는 탄성 중심의 원리에 따라 병진이동되고, 이후 상기 상, 하부지지체(110)(120)의 하단 및 상단이 밀착되어 상기 압입력이 상기 탄성체(10)에 악영향을 끼치지않도록 방지함에 따라 상기 탄성체(10)의 파손을 방지하게 된다.
특히, 상기 상부지지체(110)와 하부지지체(120)의 조립관계에 있어서, 상기 상부지지체(110)의 하단 요철부(114a) 삽입공간에 삽입된 상태를 유지하는 하부지지체(120)의 회동방지편(128)은 탄성체(10)의 탄성중심의 원리에 따라 병진이동시 상기 탄성체(10)에 작용하는 비틀림 또는 X, Y축 방향의 작용력에 의해 상기 탄성체(10)가 무한히 변위됨을 방지하도록 한다.