KR101501774B1 - 스핀들의 에어 블로 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스핀들의 에어 블로 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치는, 내경부에 형성된 제1 유로(105)상의 단턱(110)이 형성되고 단턱(110)의 외경부에 조절 암나사(120)가 형성된 드로 바(100), 단턱(110)에 설치되고 복수 개의 절개 부(132)가 형성되어 외경부를 가압할 때 내경부 쪽으로 수축되는 콜릿 파이프(130), 콜릿 파이프(130)의 외경부에 끼워지고 외경부(144)에 테이퍼 형상이 형성된 수축 링(140), 수축 링(140)의 외경부(144)에 가압 삽입되게 내경부(154)에 테이퍼가 형성되고 조절 암나사(120)의 내부에 배치되는 가압 링(150) 및 조절 암나사(120)에 체결되게 외경부에 조절 수나사(162)가 형성되고 내경부에 유로(164)가 형성되며 일측에 공구 결속 홈(166)이 형성되고 타측이 가압 링(150)과 인접되게 설치되어 가압 링(150)에 밀착되는 조절 볼트(160)를 포함한다.

공작기계, 수치제어, 툴, 공구, 스핀들, 콜릿, 공기압, 강량 조절

Description

스핀들의 에어 블로 장치 {Air Blow regulator device of spindle}

본 발명은 스핀들의 에어 블로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계의 스핀들의 단부에 설치되는 콜릿에 에어를 공급하여 공구가 교환될 때에 이물질이 유입되는 것을 방지하고 이물질을 제거하기 위한 스핀들의 에어 블로 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 고속으로 회전되는 스핀들이 배치되고, 그 스핀들의 단부에는 공구가 장착되며, 테이블에 공작물이 탑재되고, 상술한 스핀들 또는 테이블이 이동되면서 공작물을 가공한다.

특히 상술한 스핀들의 단부에는 공구가 교환되어 장착될 수 있고, 이때 공구가 장착되는 부분에 공구가 교환되는 시기에 이물질이 유입될 수 있는데 이러한 이물질을 제거하기 위해 고압의 공기압을 제공할 수 있도록 에어 블로(Air Blow) 장치가 설치된다.

상술한 스핀들에 구성되는 에어 블로 장치는 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 1은 공작기계의 스핀들 구성을 설명하기 위한 개략적인 예시 도면이고, 도 2는 스핀들의 단부에 콜릿 구성을 보인 예시도면이다.

스핀들(20)은 도 1에 나타낸 바와 같이 스핀들 바디(10)에 회전가능하게 설치되고, 스핀들(20)은 구동모터의 구동력에 의해 고속으로 회전되며, 이러한 구성은 알려진 기술로서 더욱 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상술한 스핀들(20)은 내부에 여러 개의 드로 바(Draw bar)가 조립된 드로 바 조립체(30)가 설치되고, 드로 바 조립체(30)의 중심에 에어 파이프(40)가 설치될 수 있다.

특히 상술한 드로 바 조립체(30) 또는 에어 파이프(40)의 길이(L)는 1M이상이 될 수 있는 것으로 무척 길게 설치될 수 있고, 상술한 에어 파이프(40)를 통해서 고압의 공기압이 가해질 수 있다.

또한, 상술한 스핀들(20)의 하단에는 공구를 클램핑 또는 언클램핑하는 콜릿(50)이 설치되며 첨부도면 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이 스핀들(20)의 내부는 드로 바 조립체(30)가 설치되는데 이때 가장 하단에 배치되는 드로 바(32)에 콜릿(50)이 연결되는 것이고, 상술한 콜릿(50)은 공구(60)의 툴 싱크 부분을 끌어당겨 클램핑하거나 공구(60)의 툴 싱크 부분을 밀어내어 언클램핑하는 것일 수 있다.

도 2는 중심선을 기준으로 왼쪽은 공구(60)의 클램핑 상태를 나타낸 것이고, 오른쪽은 공구(60)의 언클램핑 상태를 나타낸 것이다.

즉, 드로 바 조립체(30)의 승강에 따라 콜릿(50)이 벌려지거나 오므려질 수 있고, 이렇게 콜릿(50)이 벌려지거나 오므려짐에 따라 공구(60)의 클램핑/언클램핑 하는 것이다.

상술한 드로 바(32)와 콜릿(50)의 구성을 첨부도면 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 드로 바(32)는 내경부에는 상술한 에어 파이프(40)가 배치될 수 있고, 에어 파이프(40)의 내경부와 연통되게 드로바(32)의 중심에 제1 유로(35)가 형성되며, 하단 내경부에 암나사(36)가 형성된다.

또한, 콜릿(50)은 중앙에 상술한 제1 유로(35)와 대응하도록 제2 유로(52)가 형성되고, 상술한 암나사(36)에 체결되도록 수나사(52)가 형성된다.

즉 상술한 콜릿(50)의 수나사(52)를 상술한 드로 바(32)의 암나사(36)에 체결하면 콜릿(50)이 설치되는 것이고, 이때 상술한 제1 유로(35)와 제2 유로(54)는 연통되며, 이로써 에어 파이프(40)를 통해 유입되는 공기압은 콜릿(50)의 제2 유로(54)까지 통하여 배기되는 것이다.

상술한 바와 같이 제2 유로(54)를 통해 배기되는 공기압은 공구(60)의 툴 싱크부분에 가해질 수 있고, 이러한 공기압에 의해서 이물질이 유입되는 것을 방지하거나 이물질을 제거할 수 있게 된다.

그러나 상술한 종래의 에어 블로 장치는 다음과 같은 문제점이 지적된다.

에어 파이프(40)의 길이가 길게 배치되고 이렇게 긴 에어 파이프(40)를 통과하는 동안에 압력 손실이 발생하고 제2 유로(54)를 통과할 때에는 공기압의 압력 저하가 발생하고 이물질의 제거가 온전하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 길이가 긴 에어 파이프를 통과하는 과정에서 발생하는 압력손실을 보상할 수 있도록 하여 콜릿에서 더욱 강한 고압의 공기압이 배기될 수 있도록 하는 스핀들의 에어 블로 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치는, 내경부에 형성된 제1 유로상의 단턱이 형성되고 상기 단턱의 외경부에 조절 암나사가 형성된 드로 바; 상기 단턱에 설치되고 복수 개의 절개 부가 형성되어 외경부를 가압할 때 내경부 쪽으로 수축되는 콜릿 파이프; 상기 콜릿 파이프의 외경부에 끼워지고 외경부에 테이퍼 형상이 형성된 수축 링; 상기 수축 링의 외경부에 가압 삽입되게 내경부에 테이퍼가 형성되고 상기 조절 암나사의 내부에 배치되는 가압 링; 및 상기 조절 암나사에 체결되게 외경부에 조절 수나사가 형성되고 내경부에 유로가 형성되며 일측에 공구 결속 홈이 형성되고 타측이 상기 가 압 링과 인접되게 설치되어 상기 가압 링에 밀착되는 조절 볼트;를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치는, 내경부에 형성된 제1 유로상에 단턱이 형성되고 상기 단턱의 외경부에 조절 암나사가 형성된 드로 바; 상기 단턱에 설치되고 복수 개의 절개 부가 형성되어 외경부를 가압할 때 내경부 쪽으로 수축되는 콜릿 파이프; 상기 콜릿 파이프의 외경부에 끼워지고 외경부에 테이퍼 형상이 형성된 수축 링; 및 상기 조절 암나사에 체결되게 외경부에 조절 수나사가 형성되고 상기 수축 링에 가압 삽입되게 내경부에 테이퍼가 형성되며 내경부에 유로가 형성되고 일측에 공구 결속 홈이 형성되는 가압 조절 볼트;를 포함한다.

또한, 상기 수축링의 일측에는 트임부가 형성되어 있는 것일 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치는, 내경부에 형성된 제1 유로상에 단턱이 형성되고 상기 단턱의 외경부에 조절 암나사가 형성된 드로 바; 상기 단턱에 설치되고 복수 개의 절개 부가 형성되어 외경부를 가압할 때 내경부 쪽으로 수축되는 콜릿 파이프; 및 상기 조절 암나사에 체결되게 외경부에 조절 수나사가 형성되고 상기 콜릿 파이프의 외경부에 가압 삽입되게 내경부에 테이퍼가 형성되며 내경부에 유로가 형성되고 일측에 공구 결속 홈이 형성되는 가압 조절 볼트;를 포함한다.

또한, 상기 유로는 상기 제1 유로보다 지름이 작은 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치는 길이가 긴 에어 파이프를 통과할 때 공기압의 압력손실이 발생되더라도 콜릿에서 배기되는 공기압을 고압으로 보상시킬 수 있어 더욱 효과적으로 이물질의 제거 및 이물질 유입 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 구성요소와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치를 설명하기 위한 예시 단면 도면이고, 첨부도면 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치의 구성을 설명하기 위한 예시 도면이다.

본 발명의 일 실시에에 따른 스핀들의 에어 블로 장치는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 드로 바(100)의 하측 내부에 콜릿 파이프(130)가 설치되고, 콜리 파이프(130)의 외측에 콜릿(50)이 설치된다.

상술한 드로 바(100)는 제1 유로(105)의 외측에 단턱(110)이 형성되고 상술한 단턱(110)의 외측에 조절 암나사(120)가 형성된다.

또한, 드로바(100)의 내주에는 에어 파이프(40)가 설치되며, 에어 파이프(40)의 내경부와 상술한 제1 유로(105)는 연통된다.

상술한 콜릿 파이프(130)는 상술한 단턱(110)에 설치되는데, 파이프 형상의 한쪽에 복수 개의 절개 부(132)가 형성되고, 복수 개의 절개부(132)가 좁혀지면서 내경부 쪽으로 수축될 수 있고, 이로써 콜릿 파이프(130)의 내경부 단면적은 가변될 수 있다.

또한 상술한 콜릿 파이프(130)의 외경부에 수축 링(140)이 끼워져 설치될 수 있고, 이러한 수축 링(140)은 한쪽에 트임부(142)가 형성되고 외경부(144)에 상광하협의 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다.

또한 상술한 수축 링(140)의 상단은 상술한 단턱(110)의 바깥쪽에 밀착될 수 있다.

상술한 수축 링(140)의 외경부에 가압 링(150)이 끼워져 설치될 수 있고, 이러한 가압 링(150)은 상술한 조절 암나사(120)의 내부에 배치될 수 있다.

또한, 상술한 가압 링(150)의 내경부는 상술한 수축 링(140)의 외경부(144)와 대응하는 형상으로 내경부(154)에 상광하협 형상의 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상술한 조절 암나사(120)에는 상술한 가압 링(150)에 가압할 수 있도 록 조절 볼트(160)가 체결될 수 있다.

상술한 조절 볼트(160)는 외경부에 조절 수나사(162)가 형성되고 내주에 유로(164)가 형성되며 상기 유로(164)의 외측에 공구 결속 홈(166)이 형성될 수 있다.

또한, 상술한 유로(164)는 상술한 제1 유로(105)보다 지름이 작은 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로서 상술한 수축 링(140)을 직접 가압할 수 있도록 하는 가압 조절 볼트(160a)가 배치될 수도 있다.

상술한 다른 실시예의 가압 조절 볼트(160a)는 첨부도면 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에 나타낸 실시예는 일실시예의 드로 바(100), 콜릿 파이프(130) 및 수축 링(140)은 동일할 수 있고, 상술한 수축 링(140)을 가압하도록 하는 가압 조절볼트(160a)가 새로워진 구성이다.

상술한 가압 조절 볼트(160a)는 도 6에 나타낸 바와 같이 상술한 조절 암나사(120)에 체결되게 외경부에 조절 수나사(162)가 형성되고 내주에 유로(164)가 형성되며 상술한 유로(164)의 외측에 공구 결속 홈(166)이 형성되고 내경부(154a)에 상광 하협 형상의 테이퍼가 형성된다.

상술한 내경부(154a)는 상술한 수축 링(140)의 외경부(144)에 밀착되는 것이다.

이하 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 에어 블로 장치에 대한 작용을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저 일 실시예에 따른 에어 블로 장치의 작용을 첨부도면 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 조절 볼트(160)는 육각 렌치와 같은 수동 공구를 공구 결속 홈(166)에 끼워 조절 볼트(160)를 회전시킬 수 있다.

즉 조절 볼트(160)는 수동 공구의 회전에 의해 진퇴될 수 있는데, 특히 조절 볼트(160)를 전진시키면 조절 볼트(160)가 가압 링(150)을 밀고, 가압 링(150)은 테이퍼 형상의 내경부(154)와 외경부(144)에 의해 수축 링(140)을 수축시키게 된다.

수축 링(140)은 수축이 이루어지면서 상술한 콜릿 파이프(130)를 내경부 쪽으로 수축시켜 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이 내부 단면적이 줄어들 수 있게 된다.

즉, 유체가 흐를 수 있는 단면적이 줄어듦으로써 동일한 유체유량이 좁은 면적을 통과하는 것으로 결국 공기압이 높아지게 보상된다.

이렇게 높아진 공기압은 상술한 콜릿(50)을 통과할 때에 높은 공기압으로 배기되는 것이고, 고압의 공기압에 의해 이물질의 유입 및 이물질의 제거가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 조절 볼트(160)를 적절하게 조절하여 콜릿 파이프(130)의 단면적을 조절하고 나서 드로 바(100)의 암나사(106)에 콜릿(50)이 조립될 수 있 고, 이후 일반적인 공작기계처럼 운용되는 것이다.

다른 한편으로 상술한 조절 볼트(160)의 유로(164)는 드로 바(100)의 제1 유로(105)보다 지름이 작게 형성될 수 있고 이로써 유로(164)를 통과하는 공기압은 제1 유로(105)를 통과하는 공기압보다 높은 압력의 공기압일 수 있게 된다.

이하 다른 실시예에 따른 에어 블로 장치의 작용을 첨부도면 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에 나타낸 바와 같이 가압 조절 볼트(160a)는 육각 렌치와 같은 수동 공구를 공구 결속 홈(166)에 끼워 가압 조절 볼트(160a)를 회전시킬 수 있다.

가압 조절 볼트(160a)는 드로 바(100)에서 직선 이동될 수 있고 특히 콜릿 파이프(130)쪽으로 진퇴될 수 있다.

상술한 가압 조절 볼트(160a)가 전진하면, 가압 조절 볼트(160a)의 내경부(154a)는 상술한 수축 링(140)을 수축시키고, 이후 수축 링(140)은 상술한 콜릿 파이프(130)를 수축시키게 된다.

결국 가압 조절 볼트(160a)를 조절함으로써 콜릿 파이프(130)의 내경 단면적이 가변되는 것이고, 단면적이 작아짐으로써 공기압의 압력은 상대적으로 높게 보상될 수 있는 것이다.

따라서 상술한 본 발명의 일 실시예에서처럼 본 발명의 다른 실시예도 콜릿(50)에서 배기되는 공기압을 고압으로 배기시킬 수 있게 되는 것이다.

또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 실시예로서 도 7에 나타낸 바와 같이 상술한 콜릿 파이프(130)와 상술한 수축 링(140)을 하나의 구성 품으로 변형하는 수축 콜릿 파이프(130a)의 실시예도 가능하다.

즉, 수축 콜릿 파이프(130a)의 외경부(144a)에 상광 하협형상의 테이퍼 형상을 형성시키고 그 테이퍼 형상부에 상술한 가압 링(150) 또는 가압 조절 볼트(160a)를 밀착시킬 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어 블로 장치는 공작기계의 스핀들에 설치되어 툴 싱크에 가해지는 공기압을 조정하는데 이용될 수 있는 것이다.

도 1 및 도 2는 공작기계의 스핀들의 구성을 설명하기 위한 예시도면이다.

도 3은 종래의 스핀들과 콜릿의 구성을 설명하기 위한 예시 단면도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치를 설명하기 위한 예시 단면 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치의 구성을 설명하기 위한 예시 도면이다.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치의 구성을 설명하기 위한 예시 도면이다.

도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들의 에어 블로 장치의 구성을 설명하기 위한 예시 도면이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10: 스핀들 바디 20: 스핀들

30: 드로 바(Draw bar) 조립체 32: 드로 바

35, 105: 제1 유로 36, 106: 암나사

40: 에어 파이프 50: 콜릿

52: 수나사 54: 제2 유로

60: 공구 100: 드로 바

110: 단턱 120: 조절 암나사

130: 콜릿 파이프 132: 절개부

140: 수축 링 142: 트임부

150: 가압 링 160: 조절 볼트

162: 조절 수나사 164: 유로

166: 공구 결속 홈

130a: 수축 콜릿 파이프 160a: 가압 조절 볼트

Claims (5)

1. 내경부에 형성된 제1 유로(105)상의 단턱(110)이 형성되고 상기 단턱(110)의 외경부에 조절 암나사(120)가 형성된 드로 바(100);

   상기 단턱(110)에 설치되고, 복수 개의 절개 부(132)가 형성되어 외경부가 가압되면 상기 복수 개의 절개부(132)가 좁혀지면서 내경부 쪽으로 수축됨으로써 내경부의 단면적이 작아지는 콜릿 파이프(130);

   상기 콜릿 파이프(130)의 외경부에 끼워지고 외경부(144)에 테이퍼 형상이 형성된 수축 링(140);

   상기 수축 링(140)의 외경부(144)에 가압 삽입되게 내경부(154)에 테이퍼가 형성되고 상기 조절 암나사(120)의 내부에 배치되는 가압 링(150); 및

   상기 조절 암나사(120)에 체결되게 외경부에 조절 수나사(162)가 형성되고 내경부에 유로(164)가 형성되며 일측에 공구 결속 홈(166)이 형성되고 타측이 상기 가압 링(150)과 인접되게 설치되어 상기 가압 링(150)에 밀착되는 조절 볼트(160);

   를 포함하는 스핀들의 에어 블로 장치.
2. 내경부에 형성된 제1 유로(105)상에 단턱(110)이 형성되고 상기 단턱(110)의 외경부에 조절 암나사(120)가 형성된 드로 바(100);

   상기 단턱(110)에 설치되고 복수 개의 절개 부(132)가 형성되어 외경부가 가압되면 상기 복수 개의 절개부(132)가 좁혀지면서 내경부 쪽으로 수축됨으로써 내경부의 단면적이 작아지는 콜릿 파이프(130);

   상기 콜릿 파이프(130)의 외경부에 끼워지고 외경부(144)에 테이퍼 형상이 형성된 수축 링(140); 및

   상기 조절 암나사(120)에 체결되게 외경부에 조절 수나사(162)가 형성되고 상기 수축 링(140)에 가압 삽입되게 내경부(154a)에 테이퍼가 형성되며 내경부에 유로(164)가 형성되고 일측에 공구 결속 홈(166)이 형성되는 가압 조절 볼트(160a);

   를 포함하는 스핀들의 에어 블로 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 수축링(140)의 일측에는 트임부(142)가 형성되어 있는 것;

   을 특징으로 하는 스핀들의 에어 블로 장치.
4. 내경부에 형성된 제1 유로(105)상에 단턱(110)이 형성되고 상기 단턱(110)의 외경부에 조절 암나사(120)가 형성된 드로 바(100);

   상기 단턱(110)에 설치되고 복수 개의 절개 부(132)가 형성되어 외경부(144a)가 가압되면 상기 복수 개의 절개부(132)가 좁혀지면서 내경부 쪽으로 수축됨으로써 내경부의 단면적이 작아지는 콜릿 파이프(130); 및

   상기 조절 암나사(120)에 체결되게 외경부에 조절 수나사(162)가 형성되고 상기 콜릿 파이프(130)의 외경부(144)에 가압 삽입되게 내경부(154a)에 테이퍼가 형성되며 내경부에 유로(164)가 형성되고 일측에 공구 결속 홈(166)이 형성되는 가압 조절 볼트(160a);

   를 포함하는 스핀들의 에어 블로 장치.
5. 제 1항, 제2항 또는 제4항 중에 어느 한 항에 있어서,

   상기 유로(164)는 상기 제1 유로(105)보다 지름이 작은 것;

   을 특징으로 하는 스핀들의 에어 블로 장치.

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