KR101527229B1

KR101527229B1 - 선삭가공용 가이드 부싱장치

Info

Publication number: KR101527229B1
Application number: KR1020090096176A
Authority: KR
Inventors: 박상하
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2015-06-08
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: KR20110038958A

Abstract

본 발명은 선삭가공용 가이드 부싱장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치는, 실린더(111)의 전방에 하우징 플랜지(112)가 형성되고 실린더(111)의 내부에 제1 공압 유로(111a)가 형성되며 하우징 플랜지(112)의 측면에 제1 공압 유로(111a)와 통하도록 하는 공압 그루브(112a)가 형성된 하우징(110), 하우징(110)의 내경부에 회전 가능하게 제1 실린더(122)가 배치되고 제1 실린더(122)에 소재가 통과되는 센터 홀(121)이 형성되며 제1 실린더(122)의 외측에 스핀들 플랜지(126)가 형성되고 공압그루브(112a)와 대응하는 위치에 제3 공압 유로(126a)가 형성된 스핀들(120) 및 스핀들(120)의 전방에 설치되고 복수 개의 롤러(230)가 원주 방향으로 배치되며 제3 공압 유로(126a)를 통해 유입되는 공압에 의해 복수 개의 롤러(230)가 중심방향으로 좁혀지도록 이동되어 소재를 클램핑하는 클램핑 장치(160)을 포함한다.

선삭, 절삭가공, 가이드, 부싱, 고정밀, 채터링, 방진구, 클램핑, 스위스턴, 주축이동식 자동선반, 소재외경

Description

선삭가공용 가이드 부싱장치 {Guide Bushing for lathe cutting}

본 발명은 선삭가공용 가이드 부싱장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가늘고 기다란 소재를 선삭 가공할 때에 소재의 외경을 붙잡아 선삭가공 중에 소재를 안정시키는 선삭가공용 가이드 부싱장치에 관한 것이다.

일반적으로 선삭은 소재를 회전시키고 절삭공구를 소재에 진입시키면서 회전체 형상의 제품을 가공할 때에 이용된다.

또한, 선삭에서 가공되는 제품이 그 형상이 다양화되고, 특히 고정밀이 요구되며, 가공시간을 단축시킬 것이 요구되고 있다.

상술한 제품의 일례로서 가늘고 기다란 형상의 소재가 있고, 이러한 소재는 선삭 가공할 때에 제품의 길이가 비교적 짧게 절단되어 원래의 하나의 소재를 여러 개의 제품으로 가공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 가늘고 기다란 형상의 소재는 선삭가공하는 중에 채터링이 발생할 수 있으므로 소재의 안정화가 요구되고 특히 절삭공구의 가까운 곳에서 소재를 지지함으로써 소재의 안정화가 더욱 효과적일 수 있다.

상술한 바와 같은 선삭(선반 절삭가공)의 사례를 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 선삭구성을 설명하기 위한 예시도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 메인 스핀들(10)과 거리를 두고 가이드 부싱장치(20)가 배치되고, 가이드 부싱장치(20)의 한쪽에 공구(T)가 배치된다.

상술한 메인 스핀들(10)과 상술한 가이드 부싱장치(20)에는 소재(W)가 관통되게 배치된다.

또한, 상술한 메인 스핀들(10)은 소재(W)를 클램핑한 상태에서 좌우로 이동될 수 있고, 상술한 가이드 부싱장치(20)는 제자리에서 소재(W)를 지지하여 소재(W)를 안정화시킨다.

또한, 메인 스핀들(10)이 소재(W)를 이동시키면 그 소재(W)는 가이드 부싱장치(20)의 전방으로 돌출되고 메인 스핀들(10)이 소재(W)를 소재를 회전시킴에 따라 절삭공구(T)는 소재(W)의 외형을 절삭가공한다.

상술한 가이드 부싱장치(20)에는 소재(W)를 안정화시키는 콜릿(collet: 30)이 배치되고, 가이드 부싱장치(20)와 콜릿(30)의 구성을 첨부도면 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2 및 도 3은 종래의 선삭가공용 가이드 부싱장치를 설명하기 위한 정면도 및 단면도이다.

가이드 부싱장치(20)는 하우징(22)의 내부에 스핀들(24)이 회전가능하게 배치되고, 스핀들(24)의 내경부 한쪽에 콜릿(30)이 배치되고, 스핀들(24)의 내경부 다른 한쪽에 콜릿(30)에 체결되는 조절 슬리브(32)가 배치된다.

또한, 상술한 스핀들(24)의 외경부 한쪽에는 구동기어(26)가 배치되며, 구동기어(26)는 전동벨트(27)가 연결된다.

또한, 상술한 스핀들(24)의 내경부 전방에는 내경사면(25)이 형성되고, 상술한 콜릿(30)의 외경부에는 상술한 내경사면(25)과 대응하는 경사면이 형성되며, 콜릿(30)의 전방은 슬릿(30a)이 형성되어 콜릿(30)의 축 방향이동에 따라 콜릿(30)의 내경사면(25)에 의해 콜릿(30)의 내경부 지름이 좁혀질 수 있다.

또한, 상술한 스핀들(24)의 후방에는 너트(36)가 체결되어 구동기어(26)의 이탈을 방지하는 것일 수 있고, 너트(36)의 후방에는 커버(34)가 더 구비될 수 있으며, 커버(34)는 상술한 조절 슬리브(32)가 축방향 이동을 억제한다.

또한, 상술한 콜릿(30)의 후방 한쪽에는 수나사(31)가 형성되고, 상술한 조절 슬리브(32)의 내경에는 암나사(33)가 형성되며, 수나사(31)와 암나사(33)가 체결되고, 이때 수나사(31)와 암나사(33)가 체결된 위치에 따라서 콜릿(30)의 위치가 결정될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 종래의 가이드 부싱장치(20)는 다음과 같이 작용된다.

소재(W)는 콜릿(30)과 조절 슬리브(32)를 관통하여 배치될 수 있고, 이후 조절 슬리브(32)가 조절되어 회전하면 조절 슬리브(32)는 축방향으로 이동이 억제되어 있으므로 수나사(31)와 암나사(33)의 나사구성에 의하여 콜릿(30)이 축방향으로 이동된다.

이때, 콜릿(30)이 하우징(22)의 안쪽방향으로 이동되면 콜릿(30)은 내경사면(25)에 의해 조여져 콜릿(30)은 소재(W)와의 간격이 좁혀지는 것이다.

반대로, 콜릿(30)이 하우징(22)의 외측방향으로 이동되면 콜릿(30)의 외경부는 내경사면(25)과의 조임력이 소멸되어 소재(W)와의 간격이 넓어지는 것이다.

또한, 콜릿(30)에 소재(W)가 배치된 상태에서 전동벨트(27)가 구동되면 구동기어(26)는 스핀들(24)을 회전시키고, 스핀들(24)은 키(key) 등의 축용 체결요소에 의해 콜릿(30)과 결합되어 있으므로 콜릿(30)은 소재(W)와 함께 회전된다.

상술한 바와 같이 구성되고 작동되는 종래의 가이드 부싱장치(20)는 다음과 같은 문제점이 지적된다.

산업 전반에서 소비자의 취향이 다양해짐에 따라 소량 다품종을 생산/제조하게 되고 이로써 소재(W)의 굵기(지름)가 다양해질 수 있다.

그러나 종래의 가이드 부싱장치(20)는 특정한 굵기의 소재(W)에 적합한 콜릿(30)을 전용으로 사용하고, 특히 콜릿(30)에서 소재(W)를 이동시키기 위해서는 콜릿(30)과 소재(W)의 사이에 간격이 필요하며, 그 간격이 너무 크면 소재(W)를 안정적으로 지지할 수 없고, 그 간격이 너무 좁으면 소재(W)를 이송시킬 때에 이송이 방해됨은 물론 소재(W)가 변형되는 문제가 있을 수 있으므로 상술한 바와 같이 소재(W)의 굵기가 달라지면 해당 소재(W)에 적합한 전용의 콜릿(30)으로 교체하여야 하는 불편함이 있다.

또한, 선삭가공의 연속성을 위하여 가공이 완료된 소재(W)를 완전하게 제거하지 않고, 소재(W)를 이동시키면서 새롭게 이동된 부분에 선삭가공이 이루어지는 것이고, 이때 소재(W)를 이동시킬 때에 소재(W)와 콜릿(30)의 사이에서 마찰/간섭 등이 생기며, 이러한 마찰/간섭에 의해 소재(W)의 표면에 흠집이 발생할 수 있고 심지어 소재(W)가 비정상적으로 휘거나 하는 등의 변형이 발생할 수 있어 고정밀 부품을 가공하는데 곤란한 문제점이 있다.

다른 한편으로, 소재(W)가 가공되는 도중에는 소재(W)의 위치에 따라 지름이 다를 수 있고, 이때, 지름이 큰 지점에서 콜릿(30)에 배치된 이후에 소재(W)가 이동되어 지름이 작은 지점에서 콜릿(30)에 배치될 경우에는 콜릿(30)과의 간격이 넓어지는 것이고 이러한 넓어진 간격으로 인하여 콜릿(30)은 소재(W)를 안정적으로 지지하지 못하는 문제점이 있다.

또 다른 한편으로, 상술한 바와 같이 소재(W)를 안정화되지 못하게 지지할 경우에는 선삭가공 중에 소재(W)에 채터링이 발생할 수 있고, 그러한 채터링은 정밀가공의 가공 정밀도를 저하시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가늘고 긴 형상의 소재를 연속하여 선삭 가공할 때에 소재의 굵기가 변하더라도 소재를 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 소재를 이동시킬 때에 소재와의 마찰/간섭 등의 영향이 소재에 끼치지 않도록 하여 소재에 흠집이 발생하거나 변형되는 것을 방지할 수 있도록 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치를 제공하는데 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 발명에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치는, 실린더의 전방에 하우징 플랜지가 형성되고 상기 실린더의 내부에 제1 공압 유로가 형성되며 상기 하우징 플랜지의 측면에 상기 제1 공압 유로와 통하도록 하는 공압 그루브가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내경부에 제1 실린더가 회전가능하게 배치되고 상기 제1 실린더에 소재가 통과되는 센터 홀이 형성되며 상기 제1 실린더의 외측에 스핀들 플랜지가 형성되고 상기 공압그루브와 대응하는 위치에 제 3 공압 유로가 형성된 스핀들; 및 상기 스핀들의 전방에 설치되고 복수 개의 롤러가 원주 방향으로 배치되며 상기 제3 공압 유로를 통해 유입되는 공압에 의해 상기 복수 개의 롤러가 중심방향으로 좁혀지도록 이동되어 상기 소재를 클램핑하는 클램핑 장치;를 포함한다.

또한, 상기 클램핑 장치는, 상기 스핀들 플랜지에 고정되고 상기 제3 공압유로와 통하도록 제4 공압유로가 형성된 플레이트; 상기 플레이트에 고정되는 바디 실린더를 구비한 바디; 상기 바디 실린더의 내측에 배치되어 상기 제4 공압유로를 통해 유입되는 공압에 의해 이동되는 피스톤; 및 상기 바디의 내측에 일부가 수납되며 상기 피스톤의 내측에 다른 일부가 수납되면서 내측에는 상기 롤러가 각각 설치되어 상기 피스톤의 중심방향으로 이동되는 복수 개의 슬라이더;를 포함한다.

또한, 상기 바디는 상기 바디 실린더의 한쪽에 바디 디스크가 형성되고 상기 바디 디스크에 복수 개의 제1 롤러 시트가 방사선 방향으로 형성되고, 상기 피스톤은 상기 복수 개의 제1 롤러 시트와 대응하는 위치에 복수 개의 제2 롤러 시트가 형성되며, 상기 복수 개의 제1 롤러 시트와 상기 복수 개의 제2 롤러 시트에 의해 이루어지는 공간에 상기 복수 개의 슬라이더가 각각 수납되는 것일 수 있다.

또한, 상기 바디는 상기 복수 개의 제1 롤러 시트의 내측에 제1 캠 면부가 형성되고, 상기 복수 개의 슬라이더는 일측에 상기 제1 캠 면부와 캠 작용을 하는 제2 캠 면부가 형성되고 상기 롤러가 내부에 각각 설치되어 상기 피스톤이 축선방향으로 이동되면 상기 제1 캠 면부와 상기 제2 캠 면부에 의해 운동방향이 전환되어 상기 피스톤의 중심방향으로 이동되는 것일 수 있다.

또한, 상기 피스톤은 상기 복수 개의 제2 롤러 시트의 한쪽에 상기 피스톤의 중심을 향하여 방사형으로 각각 복수 개의 제1 가이드;가 형성되고, 상기 복수 개의 슬라이더는 상기 제1 가이드와 맞물려 상기 슬라이더의 선형운동을 안내하도록 하는 제2 가이드;가 형성된 것일 수 있다.

또한, 상기 스핀들과 상기 복수 개의 슬라이더의 사이에 각각 배치되고 상기 복수 개의 슬라이더를 밀어내는 방향으로 복원력을 가하여 상기 복수 개의 슬라이더가 방사선 방향으로 벌려지도록 하는 스프링;이 더 배치된 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치는 가이드 부싱장치의 내부에 소재가 배치될 때에 굵기가 다른 다양한 굵기의 소재를 클램핑할 수 있어 종래에서처럼 해당 소재에 적합하도록 콜릿을 교체하는 등의 번거로움이 없이 편리하고 신속하게 소재를 클램핑 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치는 가이드 부싱장치의 내부에 소재가 배치된 상태에서 소재가 이동될 때에 소재의 표면에 롤러가 구름접촉을 함으로써 소재의 표면에 흠집이 발생하지 않고 소재가 비정상적으로 변형되는 방지할 수 있으며 이로써 더욱 정밀한 선삭가공을 실시할 수 있다.

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 지칭한다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치에 대해서 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치의 구성을 설명하기 위한 분해도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치(100)는 하우징(110)의 내부에 스핀들(120)이 회전가능하게 배치되고, 스핀들(120)의 전방에 소재를 클램핑하기 위한 클램핑 장치(160)가 배치된다.

상술한 하우징(110)은 실린더(111)의 전방에 하우징 플랜지(112)가 형성되고 상기 실린더(111)의 내부에 제1 공압 유로(111a)가 형성되며 상기 하우징 플랜지(112)의 측면에 상기 제1 공압 유로(111a)와 통하도록 하는 공압 그루브(112a)가 형성된다.

또한, 상술한 하우징(110)의 내경에 복수 개의 베어링(115)이 배치될 수 있고, 복수 개의 베어링(115)의 사이에는 스페이서(116)가 끼워져 베어링 간의 간격을 유지시킨다.

또한, 상술한 실린더(111)의 후방 쪽에는 베어링 커버(114)가 배치되어 상술 한 복수 개의 베어링(115)이 이탈되는 것을 방지한다.

또한, 상술한 베어링 커버(114)에는 상술한 제1 공압유로(111a)와 통하도록 제2 공압유로(114a)가 형성될 수 있으며, 제2 공압유로(114a)에는 공압라인이 연결될 수 있다.

다른 한편으로 상술한 하우징(110)의 한쪽에 외경부와 통하도록 제2 고압유로(114a)가 형성될 수도 있고 이러한 경우에는 상술한 베어링 커버(114)에 공압유로가 형성되지 않을 수도 있다.

또한, 상술한 공압 그루브(112a)의 내외 측에 각각 패킹 시트(113a)(113b)가 형성될 수 있고, 그 패킹 시트(113a)(113b)에는 패킹부재가 배치되어 상술한 스핀들(120)과 조립되었을 때에 패킹 부재가 기밀을 유지하게 된다.

또한, 상술한 스핀들(120)은 제1 실린더(122)와 제2 실린더(124)가 단을 형성하여 일체로 형성되고, 제1 실린더(122)의 외측에 스핀들 플랜지(126)가 형성된다.

또한, 상술한 제1 실린더(122)의 중앙에 센터 홀(121)이 축선 방향으로 관통되게 형성되고, 센터 홀(121)에는 소재가 통과된다.

또한, 상술한 스핀들 플랜지(126)에는 상술한 공압그루브(112a)와 대응하는 위치에 제3 공압 유로(126a)가 형성된다.

즉, 상술한 하우징 플랜지(112)와 상술한 스핀들 플랜지(126)이 밀착된 상태 에서 스핀들(120)이 회전하더라도 공압은 제1 공압유로(111a), 공압 그루브(112a), 제3 공압유로(126a)를 통과하고, 상술한 패킹 시트(113a)(113b)에 삽입된 패킹 부재는 상술한 바와 같이 공압이 누기되는 것을 방지하는 것이다.

또한, 상술한 스핀들(120)의 제1 실린더(122)는 상술한 하우징(110)의 내부에 배치된 베어링(115)의 내륜에 설치되는 것이고, 베어링(115)에 의해 스핀들(120)이 하우징(110)의 내에서 회전가능하게 설치되는 것이다.

또한, 상술한 제2 실린더(124)에는 구동기어(130)가 배치되고, 스핀들(120)과 구동기어(130)는 키(key)와 같은 축 결합요소에 의해 결합되어 헛돌지 않는 것이다.

또한, 상술한 제2 실린더(124)의 외경에는 수나사(125)가 형성되고, 그 수나사(125)에는 너트(140)가 체결될 수 있으며, 너트(140)의 체결에 의해 상술한 구동기어(130)가 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

또한, 상술한 구동기어(130)는 외부동력이 입력 전달되는 것이고, 입력되는 동력은 타이밍 벨트 또는 기어 등의 전동기계요소에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 스핀들(120)의 내부에 복수 개의 메인 유로(123)가 형성될 수 있고, 메인 유로(123)와 연통되는 제1, 제2 서브 유로(123a)(123b)가 형성될 수 있으며, 제1 서브 유로(123a)는 베어링(115) 또는 센터 홀(121) 쪽과 연통될 수 있고, 제2 서브 유로(123b)는 스핀들 플랜지(126)의 외측과 연통될 수 있다.

또한, 상술한 스핀들(120)의 스핀들 플랜지와 반대쪽의 단부에는 에어공급 커버(150)가 설치될 수 있다.

상술한 에어공급 커버(150)는 에어공급라인과 연결되도록 하는 유로 포트(151)가 형성되고, 유로포트(151)와 연통되게 유로 그루브(152)가 형성될 수 있으며, 상술한 에어공급 커버(150)가 상술한 스핀들(120)과 조립되었을 때에 유로 그르부(152)와 복수 개의 메인 유로(123)가 연통될 수 있는 것이다.

즉, 상술한 유로 포트(151)를 통해 에어가 공급되면 그 에어는 복수 개의 메인 유로(123)를 통하여 소재가 통과되는 센터 홀(121)과 베어링(115) 및 상술한 클램핑장치(160)에 공급될 수 있고, 이러한 에어는 이물질을 제거할 수 있게 한다.

상술한 클램핑 장치(160)는 상술한 스핀들(120)의 외측에 고정되고, 복수 개의 롤러(230)가 원주 방향으로 배치되며, 상술한 제3 공압 유로(126a)를 통해 유입되는 공압에 의해 상술한 복수 개의 롤러(230)가 중심방향으로 좁혀지도록 이동되어 소재를 클램핑하는 것이다.

상술한 롤러(230)는 표면이 오목한 형성일 수 있고, 특히 롤러(230)의 표면은 소재(W)외 반경과 유사한 곡률로 오목하게 형성될 수 있으며, 이로써 롤러(230)가 소재(W)의 외경에 닿았을 때에 좀 더 넓은 면접촉을 할 수 있다.

클램핑장치(160)는 첨부도면 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

클램핑 장치(160)는 플레이트(170)와 바디(180)의 사이에 피스톤(190)이 배치되고, 피스톤(190)에는 복수 개의 롤러조립체(200)가 방사상 형상으로 배열된다.

상술한 플레이트(170)는 상술한 스핀들 플랜지(126)에 볼트와 같은 체결요소에 의해 고정되고 상술한 제3 공압유로(126a)와 통하도록 제4 공압유로(172)가 형 성된다.

즉, 스핀들 플랜지(126)의 한쪽에 제1 체결 홀(126a)이 형성되고, 플레이트(170)에는 제1 암나사(174)가 형성되며, 스핀들 플랜지(126)에 플레이트(170)를 맞대고 제1 체결 홀(126a)에 볼트를 삽입하여 상술한 제1 암나사(174)에 체결함으로써 조립되는 것이다.

상술한 바디(180)는 바디 실린더(182)의 한쪽에 바디 디스크(184)가 형성되고 상술한 바디 디스크(184)에 복수 개의 제1 롤러 시트(186)가 방사선 방향으로 형성되며 상술한 복수 개의 제1 롤러 시트(186)의 내측에 각각 제1 캠 면부(187)가 형성된다.

즉, 상술한 플레이트(170)에 제2 체결 홀(176)이 형성되고 상술한 바디 실린더(182)에 제2 암나사(188)가 형성되어 플레이트(170)와 바디 실린더(182)를 맞대고 제1 체결 홀(176)에 볼트를 끼우고 제2 암나사(188)에 그 볼트를 체결함으로써 플레이트(170)와 바디(180)가 조립된다.

상술한 피스톤(190)은 피스톤 바디(192)의 외측에 피스톤 플랜지(194)가 형성되고 피스톤 바디(192)의 내측에는 상술한 복수 개의 제1 롤러 시트(186)와 대응하는 위치에 각각 복수 개의 제2 롤러 시트(198)가 형성된다.

상술한 피스톤 바디(192)는 상술한 플레이트(170)의 내경에 삽입되게 배치되고, 상술한 피스톤 프랜지(194)는 상술한 바디(180)의 내경에 삽입되게 배치된다.

따라서 상술한 피스톤(190)은 상술한 제4 공압유로(172)를 통해 유입되는 공압에 의해 이동될 수 있는 것이다.

다른 한편으로, 본 발명의 일실시예에 따른 가이드 부싱장치(100)에서 구성요소 간에 상호 슬라이딩하는 부분에는 기밀을 유지하기 위한 패킹이 배치될 수 있다.

상술한 복수 개의 슬라이더(200)는 상술한 제1 캠 면부(187)와 캠 작용을 하는 제2 캠 면부(214)가 형성되고 상술한 롤러(230)가 각각 설치된다.

또한, 상술한 복수 개의 슬라이더(200)는 일부가 상술한 복수 개의 제1 롤러 시트(186)에 수납되고 다른 일부는 상술한 복수 개의 제2 롤러 시트(196)에 수납된다.

즉, 상술한 제1, 제2 롤러 시트(186)(196)는 상술한 슬라이더(200)의 이동을 안내할 수 있는 것이다.

또한, 상술한 피스톤(190)이 축선방향으로 이동되면 상술한 제1 캠 면부(187)와 상술한 제2 캠 면부(214)에 의해 캠 작용되어 운동방향이 전환되고 이로써 상술한 슬라이더(200)는 피스톤(190)의 중심방향으로 이동되며, 이때 복수 개의 슬라이더(200)의 사이에 소재가 존재할 경우 복수 개의 슬라이더(200)는 소재의 외경에 밀착되면서 소재를 클램핑한다.

반대로, 피스톤(190)에 공압이 가해지지 않을 경우에는 복수 개의 슬라이더(200)에 물리적인 힘이 가해지지 않는 것이므로 무부하상태가 될 수 있고, 이로 써 복수 개의 슬라이더(200)는 소재를 언클램핑하는 상태가 된다.

다른 한편으로, 상술한 복수 개의 제2 롤러 시트(198)의 한쪽에 복수 개의 제1 가이드(196)가 상술한 피스톤(190)의 중심을 향하여 방사형으로 형성될 수 있고, 상술한 복수 개의 슬라이더(200)의 한쪽에 상술한 제1 가이드(196)와 맞물려 상술한 슬라이더(200)의 선형운동을 안내하도록 하는 제2 가이드(212);가 형성될 수 있으며, 이로써 상술한 슬라이더(200)가 방사선 방향으로 이동이 좀 더 정밀하게 유도될 수 있다.

또한, 상술한 스핀들(120)과 상술한 복수 개의 슬라이더(200)의 사이에 각각 배치되고 상술한 복수 개의 슬라이더(200)를 밀어내는 방향으로 복원력을 가하도록 하는 스프링(129)이 더 배치될 수 있다.

또한, 상술한 스프링(129)의 복원력에 의해 복수 개의 슬라이더(200)가 외측으로 항상 힘을 받는 것으로서 복수 개의 슬라이더(200)가 임의로 유동되는 것이 방지되고 이로써 복수 개의 슬라이더(200)를 안정시킬 수 있다.

또한, 피스톤(190)에 공압이 가해지지 않는 상태에서 상술한 복수 개의 슬라이더(200)는 무부하 상태일 수 있고, 이때 스프링(129)의 복원력이 복수 개의 슬라이더(200)에 가해짐으로써 제1 캠 면부(187)와 제2 캠 면부(214)가 캠 작용을 하여 상술한 복수 개의 슬라이더(200)가 방사선 방향으로 벌려지는 것이다.

또한, 상술한 스프링(129)은 가이드 캡(127)과 스프링 캡(128)의 내부에 수 납될 수 있고, 어느 한 쪽의 가이드 캡(127)은 상술한 스핀들 플랜지(126)에 고정될 수 있으며, 상술한 스프링 캡(128)은 상술한 복수 개의 슬라이더(200)의 한쪽에 접할 수 있다.

상술한 스핀들 플랜지(126)의 한쪽에는 암나사(129a)가 형성될 수 있고, 상술한 가이드 캡(127)에는 볼트가 삽입될 수 있으며, 그 볼트가 상술한 암나사(129a)에 체결됨으로써 가이드 캡(127)이 스핀들 플랜지(126)에 고정된다.

이하, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치(100)의 작용을 첨부도면 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

플레이트(170)와 바디(180) 및 피스톤(190)이 조립되면 피스톤 플랜지(194)의 한쪽에 챔버(C)가 형성된다.

또한, 제1, 제2, 제3, 제4 공압유로(111a)(114a)(126a)(172)에 공압이 제공되면 그 공압은 상술한 챔버(C)에 제공되고, 그 공압의 압력에 의해 피스톤(190)은 이동되는 것이다.

다른 한편으로, 클램핑 장치(160)가 언클램핑 상태일 때에는 복수 개의 슬라이더(200)가 벌려진 상태이고, 이러한 상태에서 소재(W)는 스핀들(120)의 센터 홀(121)에 소재(W)가 끼워지고, 그 소재(W)는 복수 개의 롤러(230)의 사이를 통과하는 것이다.

또 다른 한편으로, 소재(W)가 이동될 때에 소재(W)와 롤러(230)는 구름접촉을 할 수 있는 것으로 클램핑 장치(160)가 소재(W)의 이동에 물리적인 마찰이나 저 항을 가하지 않는 것이고 이로써 소재(W)가 비정상적으로 변형되거나 표면에 흠집이 발생하지 않는 것이다.

이후 소재(W)를 선삭가공하기 위해서는 소재(W)가 클램핑되어야 하고, 이때에는 상술한 챔버(C)에 공압이 제공되어 피스톤(190)이 이동되며, 피스톤(190)은 슬라이더(200)를 밀어내게 된다.

상술한 슬라이더(200)와 바디(180)는 제1, 제2 캠 면부(187)(214)로 접하고 있으므로 캠 작용에 의해 슬라이더(200)의 이동방향이 전환되어 슬라이더(200)가 소재(W)를 향하는 방향으로 이동되어 결국 소재(W)를 클램핑하게 된다.

상술한 바와 같이 클램핑한 상태에서 구동기어(130)에 동력이 절달되면 구동기어(130)는 스핀들(120)을 회전시키고, 스핀들(120)은 클램핑 장치(160)를 회전시킴으로써 소재(W)를 회전시키는 것이다.

또한, 소재(W)가 회전하더라도 공압은 계속 가해지는 것으로서 소재(W)의 클램핑 상태가 유지되는 것이다.

다른 한편으로 소재(W)를 가공함에 따라 발생하는 칩 등의 이물질이 가이드 부싱장치(100)의 내부로 유입될 수 있는데 이러한 경우에는 에어공급 커버(150)를 통해 유입되는 공기압에 의해 청소될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치는 가늘고 기다란 형태의 소재(W)를 더욱 안정적으로 클램핑할 수 있고, 소재(W)를 이동시킬 때에 소재(W)에 물리적인 외력을 가하지 않음으로써 소재(W)가 비정상적으로 변형되는 것을 방지할 수 있고, 소재(W)를 더욱 고속으로 이동시킬 수 있다.

또한, 클램핑 장치(160)에서 슬라이더(200)가 이동되는 이동 변위가 있고, 그 이동변위의 범위 내에서 소재(W)의 굵기에 대응할 수 있고 이로써 소재(W)의 굵기가 달라지더라도 소재(W)를 클램핑/언클램핑할 수 있는 것이다.

상술한 이동변위가 일례로서 2mm일 경우 반지름 방향으로 2mm 이동하는 것으로서 지름은 4mm의 차이가 발생할 수 있으며, 결국 소재(W)의 최소 지름과 최대 지름의 차이는 4mm의 범위내의 다양한 굵기의 소재(W)를 수용할 수 있는 것이다.

상술한 이동변위는 본 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 것으로서 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 이동변위는 가이드 부싱장치(100)의 규격 또는 소재(W)의 규격에 따라 다양하게 설계 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상술한 바와 같이 소재(W)의 굵기가 변하더라도 상술한 이동범위 내에서 소재(W)를 수용할 수 있으므로 종래의 가이드 부싱징치(20)처럼 콜릿(30)을 교체할 필요가 없으므로 편리한 이점이 있고, 콜릿(30)을 교체하는데 소요되는 시간만큼 시간을 절약할 수 있고 이로써 선삭 가공의 가공시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하 지 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 발명에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치는 가늘고 기다란 형태의 소재를 선삭 가공할 때에 이용될 수 있다.

도 1은 종래의 선삭구성을 설명하기 위한 예시도면이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선삭가공용 가이드 부싱장치의 구성을 설명하기 위한 분해도면이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10: 메인 스핀들 20: 가이드 부싱장치

22: 하우징 24: 스핀들

25: 내경사면 26: 구동기어

27: 전동벨트 30: 콜릿(collet)

31: 수나사 32: 조절 슬리브

33: 암나사 34: 커버

36: 너트 W: 소재

T: 절삭공구

100: 가이드 부싱장치 110: 하우징

111: 실린더 111a: 제1 공압 유로

112: 하우징 플랜지 112a: 공압 그루브

113a, 113b: 패킹 시트 114: 베어링 커버

114a: 제2 공압 유로 115: 베어링

116: 스페이서

120: 스핀들 121: 센터 홀

122: 제1 실린더 123: 메인 유로

123a, 123b: 제1, 제2 서브 유로 124: 제2 실린더

125: 수나사 126: 스핀들 플랜지

126a: 제3 공압 유로 126b: 제1 체결 홀

127: 가이드 캡 128: 스프링 캡

129 스프링 129a: 암나사

130: 구동기어 132: 단면부

140: 너트 150: 에어공급 커버

151: 유로 포트 152: 유로 그루브

160: 클램핑장치 170: 플레이트

172: 제4 공압유로 174: 제1 암나사

176: 제2 체결 홀

180: 바디 182: 바디 실린더

184: 바디 디스크 186: 제1 롤러 시트

187: 제1 캠 면부 188: 제2 암나사

190: 피스톤 192: 피스톤 바디

194: 피스톤 플랜지 196: 제1 가이드

198: 제2 롤러 시트

200: 슬라이더 210: 캠 블록

212: 제2 가이드 214: 제2 캠 면부

220: 롤러 조립체 230: 롤러

Claims

내부에 제1 공압 유로(111a)가 형성되는 실린더와, 상기 실린더(111)의 전방에 형성되되 측면에 상기 제1 공압 유로(111a)와 통하도록 하는 공압 그루브(112a)가 형성되는 하우징 플랜지(112)를 포함하는 하우징(110);

상기 하우징(110)의 내경부에 회전가능하게 배치되고 소재가 통과되는 센터 홀(121)이 형성되는 제1 실린더(122)와, 상기 제1 실린더(122)의 외측에 형성되고 상기 공압그루브(112a)와 대응하는 위치에 제3 공압 유로(126a)가 형성되는 스핀들 플랜지(126)를 포함하는 스핀들(120); 및

상기 스핀들(120)의 전방에 설치되고 복수 개의 롤러(230)가 원주 방향으로 배치되며 상기 제3 공압 유로(126a)를 통해 유입되는 공압에 의해 상기 복수 개의 롤러(230)가 중심방향으로 좁혀지도록 이동되어 상기 소재를 클램핑하는 클램핑 장치(160);를 포함하는 선삭가공용 가이드 부싱장치.
제 1항에 있어서,

상기 클램핑 장치(160)는,

상기 스핀들 플랜지(126)에 고정되고 상기 제3 공압유로(126a)와 통하도록 제4 공압유로(172)가 형성되는 플레이트(170);

상기 플레이트(170)에 고정되는 바디 실린더(182)를 포함하는 바디(180);

상기 바디 실린더(182)의 내측에 배치되어 상기 제4 공압유로(172)를 통해 유입되는 공압에 의해 이동되는 피스톤(190); 및

상기 바디(180)의 내측에 일부가 수납되며 상기 피스톤(190)의 내측에 다른 일부가 수납되되, 내측에는 상기 롤러(230)가 각각 설치되어 상기 피스톤(190)의 중심방향으로 이동되는 복수 개의 슬라이더(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치.
제 2항에 있어서,

상기 바디(180)는 상기 바디 실린더(182)의 한쪽에 형성되는 바디 디스크(184)를 더 포함하고, 상기 바디 디스크(184)에 복수 개의 제1 롤러 시트(186)가 방사선 방향으로 형성되고,

상기 피스톤(190)은 상기 복수 개의 제1 롤러 시트(186)와 대응하는 위치에 형성되는 복수 개의 제2 롤러 시트(198)를 더 포함하며,

상기 복수 개의 제1 롤러 시트(186)와 상기 복수 개의 제2 롤러 시트(198)에 의해 이루어지는 공간에 상기 복수 개의 슬라이더(200)가 각각 수납되는 것을 특징으로 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치.
제 3항에 있어서,

상기 바디(180)는 상기 복수 개의 제1 롤러 시트(186)의 내측에 제1 캠 면부(187)가 형성되고,

상기 복수 개의 슬라이더(200)는 일측에 상기 제1 캠 면부(187)와 캠 작용을 하는 제2 캠 면부(214)가 형성되고 상기 롤러(230)가 내부에 각각 설치되어 상기 피스톤(190)이 축선방향으로 이동되면 상기 제1 캠 면부(187)와 상기 제2 캠 면부(214)에 의해 운동방향이 전환되어 상기 피스톤(190)의 중심방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치.
제 3항에 있어서

상기 피스톤(190)은 상기 복수 개의 제2 롤러 시트(198)의 한쪽에 상기 피스톤(190)의 중심을 향하여 방사형으로 각각 복수 개의 제1 가이드(196);가 형성되고,

상기 복수 개의 슬라이더(200)는 상기 제1 가이드(196)와 맞물려 상기 슬라이더(200)의 선형운동을 안내하도록 하는 제2 가이드(212);가 형성된 것을 특징으로 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치.
제 2항에 있어서,

상기 스핀들(120)과 상기 복수 개의 슬라이더(200)의 사이에 각각 배치되고 상기 복수 개의 슬라이더(200)를 밀어내는 방향으로 복원력을 가하여 상기 복수 개의 슬라이더(200)가 방사선 방향으로 벌려지도록 하는 스프링(129);이 더 배치된 것을 특징으로 하는 선삭가공용 가이드 부싱장치.