KR20100098818A - 시편고정장치 - Google Patents

Abstract

가압레버를 회동시키면 회동에 따른 회동축의 두께 변화차이로 인해 시편이 가압되어 고정되는 시편고정장치가 소개된다. 상기 시편고정장치는 시편(t)이 놓이는 베이스(110); 상기 베이스(110)에 고정된 홀더부(120); 상기 홀더부(120)와 상기 시편(t) 사이에 배치되어 외력에 의해 상기 시편(t)을 가압하는 방향으로 움직이는 가압부(130); 상기 홀더부(120)에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 회동이 일어나는 곳의 어느 일측 방향에 두께가 증가되는 돌출부(140a)가 형성되어, 회동시 상기 돌출부(140a)가 상기 가압부(130)를 밀게 되는 가압레버(140);로 구성된다.

시편, 고정, 다이스, 가압, 회동축, 돌출부, 베이스,

Description

시편고정장치{MOUNTING APPARATUS FOR TEST SPECIMEN}

본 발명은 가압레버를 회동시키면 회동에 따른 회동축의 두께 변화차이로 인해 시편이 가압되어 고정되는 시편고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 어떤 소재나 부품에 대한 물리적, 화학적 특성을 정확히 파악하기 위해서는 그 소재나 부품의 일부분을 채취하여 검사함으로써 전체적인 특성을 파악하게 된다.

이와 같이, 어떤 소재나 부품으로부터 채취한 일정 부분을 시편이라 하는데 통상적으로, 이러한 시편은 그 크기가 작게 형성되므로 검사기를 통해 검사할 때 움직이거나 변형이 없도록 고정시켜주는 시편고정장치(Jig)를 이용하게 된다.

시편고장장치(지그)는 특히 시편이 작은 크기이면서 취약한 재료일 경우에는 시편의 고정 작업이 용이하면서도 고정시 시편의 변형이나 파손이 없어야 하는바, 즉 지그를 이용해 검사를 위한 시편의 장착이 용이하게 이루어지지 않는 경우에는 이를 위한 작업 시간의 과다 소모로 인한 시간 낭비가 많이 발생되고, 또한 시편의 고정력이 과도하게 가해지면 시편의 손상으로 인한 정확한 측정이 어렵게 되는 현상이 있게 된다.

이에 따라, 소형 시편에 대한 검사시 검사를 위한 작업이 용이하면서도 시편의 변형이나 손상을 가하지 않는 소형 지그에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.

도1은 종래 시편고정장치를 나타낸 시편고정장치의 측면도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래의 시편고정장치(10)는 소정크기의 테이블(11)이 마련되고, 상기 테이블(11) 위에 다수개의 볼트공(12a)이 형성된 고정플레이트(12)가 설치된다.

상기 고정플레이트(12) 위에는 검사할 시편(t)이 놓이게 되는데, 상기 시편(t)에 외력이 가해질 때 그 시편(t)이 움직이지 않도록 상기 고정플레이트(12)의 일측에는 상기 시편(t)의 한쪽을 지지하는 고정다이스(13)가 설치된다.

또한, 상기 시편(t)이 움직이지 않고 상기 고정플레이트(12) 위에 완전히 고정되도록 상기 고정플레이트(12)의 볼트공(12a)이 형성된 곳 상부에는 이동식 다이(14)가 놓이게 되는데, 상기 이동식 다이(14)에도 상기 고정플레이트(12)를 향해 형성된 관통공(14a)이 있다.

상기 이동식 다이(14)가 상기 시편(t)을 상기 고정다이스(13) 쪽으로 가압한 상태에서 상기 관통공(14a)은 상기 다수개의 볼트공(12a) 중 적어도 어느 하나와 일치하게 되는바, 상기 관통공(14a)이 볼트공(12a)과 일치되면 고정볼트(15)를 사용하여 상기 이동식 다이(14)가 상기 고정플레이트(12) 상에 고정되도록 하는데, 이렇게 하면 상기 시편(t)도 완전하게 고정되어 움직이지 못하게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 시편고정장치(10)는 고정플레이트(12)에 형성된 볼트공(12a)과 이동식 다이(14)에 형성된 관통공(14a)이 서로 일치하는지 확인하여 일치하는 곳에 고정볼트(15)를 체결하여야 하기 때문에, 시편 고정작업이 매우 어렵고 시편을 고정하는데 너무 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.

또한, 종래의 시편고정장치(10)는 볼트공(12a)과 관통공(14a)이 일정한 규격으로 미리 형성되어 있기 때문에 다양한 크기의 시편을 능동적으로 고정하는데 어려움이 많다. 예를 들어 이동식 다이(14)의 관통공(14a)이 고정플레이트(12)의 볼트공(12a) 사이에 위치되는 크기로 시편이 제작되면 그 시편을 고정할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 종래의 시편고정장치(10)는 장기간 사용으로 인해 상기 고정플레이트(12)의 볼트공(12a)이 마모되면 이동식 다이(14)를 고정하여도 움직이게 되고, 이로 인해 시편 고정시 유격이 발생되어 시편을 완벽하게 고정할 수 없는 문제를 초래한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 시편 고정작업을 신속하게 간편하게 수행할 수 있도록 하여 시편 고정에 따른 작업성을 높이는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 시편 크기에 제한을 받지 않고 어떠한 크기의 시편도 능동적으로 고정할 있도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 장기간 사용하여도 시편 고정력이 떨어지지 않고 특히 회동시 두께 차이를 이용한 간단한 원리로 시편의 고정력을 높일 수 있도록 함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

시편이 놓이고, 일측에는 상기 시편의 한쪽을 지지하는 다이스가 설치된 베이스;

상기 베이스의 타측에 고정된 홀더부;

상기 홀더부와 상기 시편 사이에 배치되어 외력에 의해 상기 시편을 가압하는 방향으로 움직이는 가압부;

상기 홀더부에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 회동이 일어나는 곳의 어느 일측 방향에 두께가 증가되는 돌출부가 형성되어, 회동시 상기 돌출부가 상기 가압부를 밀게 되는 가압레버;를 포함하는 시편고정장치를 제공한다.

또한 상기 가압레버는,

상기 홀더부 외측으로 노출되는 손잡이부; 및

상기 손잡이부와 연결되어 상기 홀더부에 회동 가능하게 설치되며, 외주면의 한쪽 방향에 상기 돌출부가 형성된 회동축;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 홀더부에는,

일측이 힌지 고정되어 상기 돌출부로부터 외력을 받으면 타측이 상기 시편 쪽으로 움직이고 내부에 나사산이 형성된 관통공을 갖는 드러스트부; 및

외주면에 나사산이 형성되어 상기 관통공에 끼워져 회전에 의해 상기 시편 쪽으로 길이 조절되며, 일단은 상기 가압부에 자유 회전되도록 끼워지고 타단은 상기 홀더부 외부로 노출되는 길이조절샤프트;가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 나사 회전에 의하여 길이가 가변되는 원리를 이용하여 시편을 신속하고 간편하게 고정할 수 있기 때문에 시편 고정작업성이 개선되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 시편 크기에 제한받지 않고 다양한 크기의 시편을 고정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 장기간 사용하여도 시편 고정력이 떨어지지 않고, 특히 가압레버를 회동시키면 회동에 따른 회동축의 두께 차이로 인해 시편이 더욱 견고하게 고정되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 나타낸 시편고정장치의 사시도이고, 도3 내지 도5는 본 발명에 따른 실시예의 작용상태도이다.

먼저 도2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면, 본 실시예는 시편(t)을 견고하게 고정하기 위한 시편고정장치(100)에 관한 것으로, 크게 베이스(110), 홀더부(120), 가압부(130), 가압레버(140)로 이루어진다.

상기 베이스(110)는 시편(t)이 놓이는 곳으로써, 상기 베이스(110)의 일측에는 상기 시편(t)의 한쪽을 지지하여 시편(t)이 외력을 받을 때 밀리지 않도록 하는 다이스(111)가 설치된다.

상기 다이스(111)는 상기 베이스(110)와 분리 제작된 후 상기 베이스(110)에 고정 설치되어도 무방하고 상기 베이스(110)와 일체로 형성되어도 무방하다.

상기 홀더부(120)는 상기 베이스(110)의 타측, 즉 상기 시편(t)과 상기 다이스(111)가 놓여 있는 곳의 맞은편에 고정되는 구성으로, 상기 가압레버(140)를 통해 상기 시편(t)에 외력을 가할 때 버틸 수 있도록 상기 베이스(110)에 고정된다. 상기 홀더부(120)에 대해서는 뒤에서 더 설명하기로 한다.

상기 가압부(130)는 상기 홀더부(120)와 상기 시편(t) 사이에 배치되며, 외력을 받으면 상기 시편(t)을 가압할 수 있도록 상기 베이스(110) 상에서 시편(t) 가압방향 쪽으로 움직이도록 설치된다.

또한, 상기 가압레버(140)는 상기 홀더부(120)에 회동 가능하게 설치되는 구성으로, 상기 가압레버(140)에서 회동이 일어나는 곳의 어느 일측 방향에는 주위보다 두께가 증가되는 돌출부(140a)가 형성되어, 회동시 상기 돌출부(140a)가 상기 가압부(130)를 밀어 상기 시편(t)이 상기 가압부(130)와 다이스(111)에 의해 고정되도록 한다.

물론 지금까지 설명한 실시예는 도2와 차이가 있지만, 도2는 단지 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것인바, 도2의 구성이 모두 완비되지 않아도 청구항1의 발명은 실시될 수 있기 때문에 전혀 문제가 되지 않는다.

즉, 상기 홀더부(120)에 회동 가능하게 설치된 상기 가압레버(140)가 회동되면, 회동이 일어나는 곳의 어느 일측 방향으로 돌출된 상기 돌출부(140a)가 상기 가압부(130) 쪽으로 향하면서 상기 가압부(130)를 시편(t)쪽으로 직접 밀어 상기 시편(t)이 가압될 수 있도록 하는데, 이때 상기 돌출부(140a)의 돌출량과 상기 가압부(130)의 두께는 도2와 조금 차이가 있을 수 있으며 상기 가압레버(140)가 회동될 때 상기 돌출부(140a)는 상기 홀더부(120) 외부로 돌출될 수도 있기 때문에 상기 돌출부(140a)가 있는 상기 홀더부(120)의 일부분은 개방되게 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 가압레버(140)는 손잡이부(141)와 회동축(142)으로 이루어지는데, 상기 손잡이부(141)는 사용자가 손으로 잡을 수 있도록 상기 홀더부(120) 외측으로 노출되며, 상기 회동축(142)은 상기 손잡이부(141)와 연결되어 상기 홀더 부(120)에 회동 가능하게 설치되고, 상기 회동축(142)의 외주면 한쪽 방향에는 상기 돌출부(140a)가 형성된다.

상기 회동축(142)에서 상기 돌출부(140a)를 제외한 진원(眞圓)부는 상기 홀더부(120)에 형성된 힌지공에 끼워져 상기 회동축(142)의 자연스런 회동이 이루어지도록 하고, 상기 회동축(142)이 회동될 때 상기 돌출부(140a)는 상기 홀더부(120)에 의하여 운동이 방해받지 않도록, 상기 홀더부(120) 내부에서 상기 돌출부(140a)의 이동경로에 해당하는 부분은 비어 있어야 한다.

상기 돌출부(140a)는 도시된 바와 같이 상기 회동축(142)의 어느 한쪽 방향으로 두께가 증가되는 형태로 돌출되는데, 상기 회동축(142)이 회동됨에 따라 상기 돌출부(140a)가 상기 가압부(130)를 향하도록 형성되어야 한다.

상기 시편(t)의 고정력을 높이기 위해서는 도2에 나타낸 바와 같이 실시되는 것이 바람직한데, 도2에서 보면 상기 홀더부(120)에는 드러스트부(150)와 길이조절샤프트(160)가 설치된다.

상기 드러스트부(150)는 상기 홀더부(120)의 내부에서 일측이 힌지(h)를 통해 고정되고 타측은 자유롭게 움직일 수 있도록 구성되는데, 본 실시예에 의하면 상기 드러스트부(150)의 하단부는 힌지(h) 고정되고 상단부가 움직일 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 드러스트부(150)는 상기 돌출부(140a)로부터 외력을 받으면 상기 타측이 상기 시편(t) 쪽으로 움직이게 되어 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이 상 기 드러스트부(150)가 경사진 형태를 이루게 된다.

또한, 상기 드러스트부(150)에는 소정의 직경을 갖는 관통공(151)이 형성되고, 상기 관통공(151)의 내부에는 나사산이 형성된다.

한편, 상기 길이조절샤프트(160)는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 관통공(151)에 끼워져 회전에 의해 상기 시편(t) 쪽으로 길이조절이 되는 구성으로, 상기 길이조절샤프트(160)의 일단은 상기 가압부(130)에 자유 회전되도록 끼워지고 그 타단은 상기 홀더부(120) 외부로 노출되어 사용자가 손으로 잡고 회전시킬 수 있도록 구성된다.

이하, 도3 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 작용을 설명한다.

도3에 도시된 바와 같이, 시편(t)이 다이스(111)에 의해 한 쪽이 지지되도록 베이스(110) 위에 올려놓고, 상기 길이조절샤프트(160)를 회전시키면 상기 길이조절샤프트(160)가 상기 드러스트부(150)와의 나사 체결을 통해 상기 시편(t) 쪽으로 서서히 이동된다.

상기 길이조절샤프트(160)의 일단은 상기 가압부(130)에 자유 회전되도록 끼워져 있기 때문에(여기서 자유회전이란 상기 가압부(130)는 함께 회전되지 않고 상기 길이조절샤프트(160)만 제자리에서 회전되는 것을 말한다), 상기 가압부(130) 또한 상기 시편(t) 쪽으로 서서히 이동되어 상기 시편(t)을 소정의 힘으로 가압하게 된다.

도3과 같이 상기 시편(t)이 소정의 힘으로 가압되는 상태에서 도4와 같이 상 기 가압레버(140)를 잡아당기면 상기 회동축(142)에 형성된 돌출부(140a)가 상기 드러스트부(150)의 타측을 밀면서 상기 드러스트부(150)에 나사체결되어 있는 상기 길이조절샤프트(160)를 상기 시편(t) 쪽으로 동시에 밀게 되는바, 이에 따라 상기 시편(t)은 더욱 견고하게 가압된다.

상기 드러스트부(150)가 상기 길이조절샤프트(160)와 나사체결되어 있는 상태에서는 상기 드러스트부(150)에 회동력이 가해져도 실질적으로는 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이 상기 드러스트부(150)가 큰 움직임을 보일 수는 없으나, 도4 및 도5는 단지 본 발명에 따른 특징적인 작용 효과를 이해하기 쉽도록 과장하여 나타낸 것이므로 실제로는 이와 같은 큰 움직임은 없고 상기 돌출부(140a)도 아주 적은 양으로 돌출된다.

또한, 도3도 상기 가압레버(140)를 작동하기 전 길이조절샤프트(160)에 의해 시편(t)이 가압되는 상태를 나타낸 것인데, 상기 시편(t)과 상기 가압부(130) 사이에 육안으로는 거의 볼 수 없는 미세한 간극(c)이 있음을 과장하여 나타낸 것이다.

따라서, 도5와 같이 상기 가압레버(140)를 작동하면 회동시 두께 변화로 인한 상기 돌출부(140a)에 의하여 상기 드러스트부(150)가 아주 미세하게 움직이면서 상기 길이조절샤프트(160)를 시편(t) 쪽으로 밀어 상기 시편(t)을 가압함으로써 상기 가압부(130)와 시편(t) 사이에 있는 미세한 간극(c)이 없어지고, 상기 시편(t)은 더욱 견고하게 고정된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명 의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 시편고정장치를 나타낸 시편고정장치의 측면도,

도2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 나타낸 시편고정장치의 사시도,

도3 내지 도5는 본 발명에 따른 실시예의 작용상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 베이스 111 : 다이스

120 : 홀더부 130 : 가압부

140 : 가압레버 140a : 돌출부

141 : 손잡이부 142 : 회동축

150 : 드러스트(thrust)부 160 : 길이조절샤프트

Claims (3)

1. 시편(t)이 놓이고, 일측에는 상기 시편(t)의 한쪽을 지지하는 다이스(111)가 마련된 베이스(110);

   상기 베이스(110)의 타측에 고정된 홀더부(120);

   상기 홀더부(120)와 상기 시편(t) 사이에 배치되어 외력에 의해 상기 시편(t)을 가압하는 방향으로 움직이는 가압부(130);

   상기 홀더부(120)에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 회동이 일어나는 곳의 어느 일측 방향에 두께가 증가되는 돌출부(140a)가 형성되어, 회동시 상기 돌출부(140a)가 상기 가압부(130)를 밀게 되는 가압레버(140);를 포함하는 시편고정장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가압레버(140)는,

   상기 홀더부(120) 외측으로 노출되는 손잡이부(141); 및

   상기 손잡이부(141)와 연결되어 상기 홀더부(120)에 회동 가능하게 설치되며, 외주면의 한쪽 방향에 상기 돌출부(140a)가 형성된 회동축(142);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시편고정장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 홀더부(120)에는,

   일측이 힌지 고정되어 상기 돌출부(140a)로부터 외력을 받으면 타측이 상기 시편(t) 쪽으로 움직이고 내부에 나사산이 형성된 관통공(151)을 갖는 드러스트부(150); 및

   외주면에 나사산이 형성되어 상기 관통공(151)에 끼워져 회전에 의해 상기 시편(t) 쪽으로 길이 조절되며, 일단은 상기 가압부(130)에 자유 회전되도록 끼워지고 타단은 상기 홀더부(120) 외부로 노출되는 길이조절샤프트(160);가 설치된 것을 특징으로 하는 시편고정장치.

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