KR102186394B1

KR102186394B1 - 공구의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 태핑 척

Info

Publication number: KR102186394B1
Application number: KR1020190117233A
Authority: KR
Inventors: 박정호
Original assignee: (주)전진티티에스
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2039-09-24

Abstract

본 발명은, 일측에 삽입구가 형성된 콜렛바디; 상기 삽입구에 일측이 삽입되며, 타측에는 공작물을 가공하는 공구가 삽입되는 클램핑 홀이 형성된 콜렛; 상기 콜렛을 상기 삽입구 내부로 가압하여, 상기 공구를 상기 콜렛에 고정시키는 콜렛너트; 상기 콜렛바디의 타측에 고정되어, 상기 공구의 단부와 상기 공작물과의 거리를 조절하는 위치조절부를 포함하는 태핑 척을 제공한다.

Description

공구의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 태핑 척{TAPPING CHUCK FOR PRECISE POSITIONING OF THE TOOL}

본 발명은 공구의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 태핑 척에 관한 것이다.

일반적으로 드릴 등의 공구에 의한 공작물의 가공은, 공작기계의 회전축에 공구가 삽입 체결된 콜렛 척(collet chuck)을 결합시킨 다음, 공작기계의 스핀들 모터의 구동에 따른 회전축에 결합된 콜렛 척 및 이에 결합된 공구의 회전에 의해 이루어진다.

그리고 상술한 콜렛 척은 공작기계의 회전축에 결합되는 콜렛바디와, 콜렛바디에 삽입 체결되는 콜렛과, 콜렛바디에 체결되어 콜렛을 조여주는 콜렛너트를 포함한다.

즉, 공작기계의 회전축에 콜렛바디를 결합시킨 상태에서, 콜렛을 콜렛바디 내에 삽입한 후, 콜렛 내에 공구를 삽입하고, 콜렛바디에 콜렛너트를 체결하여, 콜렛너트의 체결력에 의하여 콜렛의 텐션이 조절되면서 콜렛이 공구를 조여주며 고정한다.

그런데 콜렛너트가 콜렛바디에 체결된 후, 콜렛에 고정된 공구는 공작물의 가공에 의해 마모가 발생한다. 이렇게 마모가 발생한 공구는 새로운 것으로 갈아주거나, 콜렛에 고정된 공구의 위치 조절이 필요하다.

한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허 제10-2016-0120943호에 개시된다.

본 발명은, 콜렛에 고정된 공구의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 태핑 척을 제공한다.

본 발명의 태핑 척은, 일측에 삽입구가 형성된 콜렛바디; 상기 삽입구에 일측이 삽입되며, 타측에는 공작물을 가공하는 공구가 삽입되는 클램핑 홀이 형성된 콜렛; 상기 콜렛을 상기 삽입구 내부로 가압하여, 상기 공구를 상기 콜렛에 고정시키는 콜렛너트; 상기 콜렛바디의 타측에 고정되어, 상기 공구의 단부와 상기 공작물과의 거리를 조절하는 위치조절부를 포함한다.

상기 콜렛은 상기 공구를 감싸는 복수의 절개편을 포함하고, 상기 복수의 절개편이 상기 콜렛너트에 의해 상기 삽입구로 가압되면, 상기 복수의 절개편은 상기 삽입구의 내벽에 의해 가압되어 서로 접근하면서 상기 공구를 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 위치조절부는, 상기 콜렛바디가 결합되는 조절축과, 상기 공구의 단부와 상기 공작물과의 거리가 조절되도록, 상기 조절축을 왕복 이동시킬 수 있는 조절나사와, 일측에 상기 조절나사가 결합되고, 타측에는 상기 조절축이 관통하는 관통구가 형성된 체결관을 포함할 수 있다.

상기 조절축의 외주에는 상기 관통구의 외주와 선택적으로 접촉되는 조절턱이 형성되고, 상기 관통구의 외주에 지지되어, 상기 조절나사 측으로 탄성력을 전달하는 탄성부를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부는, 상기 조절나사의 일면과 접촉되는 제1지지링과, 상기 제1지지링과 일면이 마주보도록 이격되는 제2지지링과, 상기 제1지지링과 제2지지링 사이에 배치되는 복수의 스프링과, 상기 제2지지링의 타면과 이격되어 배치되는 제3지지링과, 상기 제2지지링과 상기 제3지지링 사이에 배치되는 판스프링과, 상기 관통구의 외주에 배치되어 상기 제3지지링을 지지하는 복수의 지지베어링을 포함할 수 있다.

본 발명의 태핑 척은 공구의 위치조절이 필요할 때, 콜렛에 고정된 공구의 위치를 정밀하게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공구의 위치를 조절할 수 있는 태핑 척의 사시도이고,
도 2는 도 1의 공구의 위치를 조절할 수 있는 태핑 척의 제1분해사시도이고,
도 3은 도 1의 공구의 위치를 조절할 수 있는 태핑 척의 제2분해사시도이고,
도 4는 도 1의 공구의 위치를 조절할 수 있는 태핑 척의 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 공구의 위치를 조절할 수 있는 태핑 척을 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공구의 위치를 조절할 수 있는 태핑 척(이하, “태핑 척(100)”이라 함.)은 콜렛바디(110), 콜렛(120), 콜렛너트(130) 및 위치조절부(140)를 포함한다.

상기 콜렛바디(110)는 상기 위치조절부(140)에 장착되어 회전할 수 있다.

상기 콜렛바디(110)의 일측에는 삽입구(110a)가 형성된다.

상기 콜렛(120)은 상기 삽입구(110a)에 삽입되며, 일측에는 공작물을 가공하는 드릴(drill) 등의 공구가 삽입되는 클램핑 홀(120a)이 형성된다.

더 상세히 설명하면, 상기 콜렛(120)은 상기 클램핑 홀(120a)을 형성하도록 서로 이격된 복수의 절개편(121)을 포함하고, 상기 복수의 절개편(121)은 공구를 감쌀 수 있다.

즉, 상기 복수의 절개편(121)이 상기 콜렛너트(130)에 의해 상기 삽입구(110a)로 가압되면, 상기 복수의 절개편(121)은 상기 삽입구(110a)의 내벽에 의해 가압되어 서로 접근하면서 공구를 고정할 수 있다.

상기 콜렛너트(130)는 상기 콜렛바디(110)에 나사 결합될 수 있다.

상기 콜렛너트(130)가 상기 콜렛바디(110)에 나사 결합될 때, 상기 콜렛너트(130)는 상기 콜렛(120)을 상기 삽입구(110a) 내부로 가압하여, 공구를 상기 콜렛(120)에 고정시킬 수 있다.

상기 위치조절부(140)는 상기 콜렛바디(110)의 타측에 고정되며 상기 콜렛바디(110)를 이동시켜 공구의 단부와 공작물과의 거리를 조절할 수 있다.

이러한 위치조절부(140)는 공작기계의 회전축에 결합되어, 공작기계의 회전축이 회전할 때, 회전될 수 있다.

즉, 상기 위치조절부(140)가 공작기계의 회전축에 의해 회전되면, 상기 위치조절부(140)와 연결된 상기 콜렛바디(110), 상기 콜렛(120) 및 상기 콜렛너트(130)가 회전되고, 상기 콜렛(120)에 고정된 공구가 회전되어 공작물을 가공할 수 있다.

상기 위치조절부(140)는, 조절축(141)과, 체결관(142)과, 조절나사(143)를 포함할 수 있다.

상기 조절축(141)의 일단부는 상기 콜렛바디(110)의 타단부와 결합될 수 있다.

상기 조절축(141)의 일단부에는 복수의 제1고정구(141a)가 형성되고, 상기 콜렛바디(110)의 타단부에는 상기 복수의 제1고정구(141a)와 대등되는 복수의 제1고정홀(110a)이 형성되며, 상기 각 제1고정홀(110a)과 상기 각 제1고정구(141a)에 동시에 결합되는 복수의 제1고정나사(111)에 의해, 상기 조절축(141)의 일단부는 상기 콜렛바디(110)의 타단부와 결합될 수 있다.

한편, 상기 콜렛바디(110)의 중앙부에는 서로 마주보도록 형성된 한 쌍의 제2고정홀(110b)이 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 제2고정홀(110b)에는 한 쌍의 제2고정나사(112)가 각각 나사 결합되어 공구의 타단부를 고정시킬 수 있다.

즉, 본 발명에서는 상기 콜렛(120)에 고정된 공구의 타단부를 상기 한 쌍의 제2고정나사(112)의 고정하여, 공구가 회전할 때 공작기계의 회전축과 공구의 회전축이 불일치하는 정도 손실 현상을 방지할 수 있다.

상기 체결관(142)은 공작기계의 회전축에 의해 연결된다.

상기 체결관(142)의 일측에는 상기 조절나사(143)가 결합되고, 상기 체결관(142)의 타측에는 상기 조절축(141)이 관통하는 관통구(142a)가 형성된다.

상기 조절나사(143)는 공구의 단부와 공작물과의 거리가 조절되도록, 상기 조절축(141)을 왕복 이동시킬 수 있다.

즉, 상기 조절나사(143)는 상기 체결관(142)의 일측에서 회전하여, 상기 조절축(141)을 상기 조절축(141)의 회전축 방향(X)으로 왕복이동시킬 수 있고, 상기 조절축(141)은 상기 콜렛바디(110)를 상기 회전축 방향(X)으로 왕복이동시켜, 공구의 단부와 공작물과의 거리가 조절될 수 있다.

상기 조절축(141)의 외주에는 상기 관통구(142a)의 외주와 선택적으로 접촉되는 조절턱(1411)이 형성될 수 있다.

그리고 상기 태핑 척(100)은 상기 관통구(142a)의 외주에 지지되어, 상기 조절나사(143) 측으로 탄성력을 전달하는 탄성부(150)를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부(150)는 상기 조절나사(143)를 상기 콜렛(120)이 위치하는 측으로 가압하여 상기 조절나사(143)가 상기 체결관(142)의 일측에서 풀리는 것을 방지할 수 있다.

상기 탄성부(150)는 제1지지링(151)과, 제2지지링(152)과, 복수의 제1스프링(153), 제3지지링(154), 판스프링(155) 및 복수의 지지베어링(156)을 포함할 수 있다.

상기 제1지지링(151)은 상기 조절나사(143)와 접촉될 수 있다.

상기 조절나사(143)와 마주보는 상기 제1지지링(151)의 일면에는 설정된 간격으로 이격된 복수의 걸림홈(151a)이 형성될 수 있다.

그리고 상기 조절나사(143)에는 걸림볼(1431)과 탄성스프링(1432)이 구비될 수 있다.

더 상세히 설명하면, 상기 조절나사(143)에는 걸림홀(143a)이 형성되고, 상기 탄성스프링(1432)은 상기 걸림홀(143a) 내부로 삽입될 수 있다.

그리고 상기 걸림볼(1431)은 상기 탄성스프링(1432)을 단부에 설치된다. 상기 걸림볼(1431)은 상기 걸림홈(151a)과 상기 걸림홀(143a) 사이에 위치하며, 상기 조절나사(143)가 설계된 외력 이상이 가해져 회전하면, 상기 걸림볼(1431)은 상기 제1지지링(151)의 일면에 가압되어 상기 걸림홀(143a)로 삽입된다.

예컨대, 상기 복수의 걸림홈(151a)은 제1걸림홈(151a1)과 상기 제1걸림홈(151a1)과 인접한 제2걸림홈(151a2)을 포함하고, 상기 조절나사(143)에 설정된 외력이 가해져 상기 조절나사(143)가 회전하면, 상기 제1걸림홈(151a1)에 위치한 상기 걸림볼(1431)은 상기 제1지지링(151)의 일면에 가입되어 상기 걸림홀(143a)로 삽입된 후, 상기 제2걸림홈(151a2)으로 삽입되면서, 상기 걸림홀(143a)의 외부로 노출될 수 있다.

상기 걸림볼(1431)과 상기 탄성스프링(1432)에 의해, 상기 조절나사(143)의 회전은 제한되기 때문에, 상기 체결관(142)의 회전 등의 외부의 충격에 의해 상기 조절나사(143)가 상기 체결관(142)의 일측에서 감기거나 풀리는 현상을 방지할 수 있다.

상기 제2지지링(152)은 상기 제1지지링(151)과 일면이 마주보도록 이격된다.

그리고 상기 복수의 제1스프링(153)은 상기 제1지지링(151)과 상기 제2지지링(152) 사이에 배치된다.

즉, 상기 각 제1스프링(153)의 양단이 상기 제1지지링(151)과 상기 제2지지링(152)에 각각 삽입되는 방식으로 상기 각 제1스프링(153)은 상기 제1지지링(151)과 상기 제2지지링(152) 사이에 설치될 수 있다.

상기 제3지지링(154)은 상기 제2지지링(152)의 타면과 이격되어 배치된다.

그리고 상기 판스프링(155)은 상기 제2지지링(152)과 상기 제3지지링(154) 사이에 배치된다.

상기 판스프링(155) 및 상기 복수의 제1스프링(153)은 각각 상기 조절나사(143) 측으로 탄성력을 전달할 수 있다.

상기 판스프링(155) 및 상기 복수의 제1스프링(153)은 상기 제1지지링(151)을 통해, 상기 조절나사(143)를 상기 콜렛(120)이 위치하는 측으로 가압하여, 상기 조절나사(143)가 상기 체결관(142)의 일측에서 풀리는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 판스프링(155) 전체의 탄성력과 상기 복수의 제1스프링(153) 전체의 탄성력은 서로 다를 수 있다.

따라서, 상기 판스프링(155) 및 상기 복수의 제1스프링(153) 중 어느 하나가 탄성복원이 된다고 하더라도, 상기 판스프링(155) 및 상기 복수의 제1스프링(153) 중 다른 하나가 상기 조절나사(143) 측으로 탄성력을 전달할 수 있다.

상기 복수의 지지베어링(156)은 상기 관통구(142a)의 외주에 배치되어 상기 제3지지링(154)을 지지할 수 있다.

그리고 상기 조절축(141)의 외주에는 상기 조절턱(1411)을 관통하는 복수의 안내홈(141h)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 복수의 지지베어링(156)은 상기 복수의 안내홈(141h)에 각각 위치하므로, 상기 조절축(141)이 이동할 때 상기 조절턱(1411)도 동시에 이동될 수 있다.

한편, 상기 제2지지링(152)에는 가이드 홈(152h)이 형성되고, 상기 위치조절부(140)에는 상기 가이드 홈(152h)에 삽입되는 가이드 편(140p)이 설치될 수 있다.

더 상세히 설명하면, 상기 체결관(142)의 외면에는 제1홀(140h)이 형성되고, 상기 제1홀(140h)에는 상기 가이드 홈(152h)에 삽입되는 가이드 편(140p)이 설치될 수 있다.

상기 가이드 편(140p)은 상기 제2지지링(152)이 상기 체결관(142)의 내부에서 이동할 때, 상기 조절축(141)의 회전축을 중심으로 회전하는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 각 제1스프링(153)의 양단이 상기 제1지지링(151)과 상기 제2지지링(152)에 각각 삽입되기 때문에, 상기 제2지지링(152)이 상기 위치조절부(140)에서 회전하는 것이 방지되면, 상기 제1지지링(151)도 회전되는 것을 방지될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 태핑 척
110: 콜렛바디
120: 콜렛
130: 콜렛너트
140: 체결부

Claims

일측에 삽입구가 형성된 콜렛바디;
상기 삽입구에 일측이 삽입되며, 타측에는 공작물을 가공하는 공구가 삽입되는 클램핑 홀이 형성된 콜렛;
상기 콜렛을 상기 삽입구 내부로 가압하여, 상기 공구를 상기 콜렛에 고정시키는 콜렛너트;
상기 콜렛바디의 타측에 고정되어, 상기 공구의 단부와 상기 공작물과의 거리를 조절하는 위치조절부를 포함하고,
상기 위치조절부는,
상기 콜렛바디가 결합되는 조절축과,
상기 공구의 단부와 상기 공작물과의 거리가 조절되도록, 상기 조절축을 왕복 이동시킬 수 있는 조절나사와,
일측에 상기 조절나사가 결합되고, 타측에는 상기 조절축이 관통하는 관통구가 형성된 체결관을 포함하고,
상기 조절축의 외주에는 상기 관통구의 외주와 선택적으로 접촉되는 조절턱이 형성되고,
상기 관통구의 외주에 지지되어, 상기 조절나사 측으로 탄성력을 전달하는 탄성부를 더 포함하고,
상기 탄성부는,
상기 조절나사의 일면과 접촉되는 제1지지링과,
상기 제1지지링과 일면이 마주보도록 이격되는 제2지지링과,
상기 제1지지링과 제2지지링 사이에 배치되는 복수의 스프링과,
상기 제2지지링의 타면과 이격되어 배치되는 제3지지링과,
상기 제2지지링과 상기 제3지지링 사이에 배치되는 판스프링과,
상기 관통구의 외주에 배치되어 상기 제3지지링을 지지하는 복수의 지지베어링을 포함하는 태핑 척.
청구항 1에 있어서,
상기 콜렛은 상기 공구를 감싸는 복수의 절개편을 포함하고, 상기 복수의 절개편이 상기 콜렛너트에 의해 상기 삽입구로 가압되면, 상기 복수의 절개편은 상기 삽입구의 내벽에 의해 가압되어 서로 접근하면서 상기 공구를 고정하는 것을 특징으로 하는 태핑 척.
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