KR100272981B1 - 바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀링머시인등의 가공기계의 테이블에 부착하여 가공물을 견고하게 고정할 수 있는 바이스에 관한 것으로서, 본 발명의 바이스는 가공기계등의 테이블 상에 고정되며 고정턱이 형성된 가이드레일과, 상기 가이드레일 위를 이동하며 이동턱이 형성된 슬라이더와, 상기 슬라이더를 이동시키는 회전축과, 상기 슬라이더에 부착되어 상기 회전축을 수용하는 슬라이더커버와, 상기 회전축과 나사결합되어 회전축을 지지하고 상기 가이드레일에 고정되어 상기 슬라이더의 위치를 조절하는 L자형지지부재와, 상기 회전축의 일단부와 결합되어 상기 회전축을 회전시키는 핸들조작부로 이루어진 바이스에 있어서, 상기 슬라이더 내부 일측에 베어링하우징을 장착하고, 이 베어링하우징의 내주와 회전축의 일단부 외주사이에 메탈베어링과 스러스트베어링을 차례로 설치하고, 상기 슬라이더커버의 내주와 회전축의 타단부 외주 사이에 레이디얼베어링을 설치하고, 그 일측에는 이 레이디얼베어링의 위치를 고정하는 로크너트가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 L자형고정부재는 양측에 돌출부를 일체로 형성하고, 상기 가이드레일은 상기 돌출부와 결합되도록 양측에 키홈부를 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 회전축의 단부에 끼워지는 연결부재와, 이 연결부재의 단부에 일체로 형성된 육각렌치부와 이 육각렌치부에 끼워져 상기 연결부재를 회전시키는 핸들부재로 이루어진 상기 핸들조작부에 있어서, 상기 연결부재는 그 내부가 다각형부와 원통부로 이루어지고 이 연결부재에 에어홀을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

바이스(VISE)

본 발명은 밀링머시인등의 가공기계의 테이블에 부착하여 가공물을 견고하게 고정하는 바이스에 관한 것이다.

바이스는 크게 기계식 바이스와 유압식 바이스로 분류된다.

종래의 기계식 바이스는 도 1에 도시된 바와같이, 밀링머시인등의 테이블 상에 놓여지고, 일측 상부에 가공물(미도시)의 일측을 고정하는 고정턱(1a)을 형성한 가이드레일(1)과, 상기 가이드레일(1) 위를 이동하며, 가공물의 타측을 고정하는 이동턱(2a)을 형성한 슬라이더(2)와, 상기 슬라이더(2)와 나사결합되어 회전함으로써 상기 슬라이더를 이동시키는 회전축(3)과, 상기 회전축(3)의 렌치부(3a)와 결합되어 상기 회전축(3)을 회전시키는 핸들부재(5)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 가이드레일(1)의 타측에는 회전축(3)을 끼워 지지하는 지지대(1b)가 일체로 형성되어 있고, 상기 지지대(1b)의 양측에는 링(4)이 끼워져 있다.

이와같이 구성된 종래의 기계식 바이스는, 핸들부재(5)의 회전에 의해 회전축(3)이 회전하게 되고, 이에 따라 상기 회전축(3)과 나사결합된 슬라이더가 가이드레일(1) 위를 이동함으로써, 이 슬라이더(2)에 형성된 이동턱(2a)와 가이드레일(1)에 형성된 고정턱(1a) 사이에 가공물이 고정되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 기계식 바이스는 나사결합된 회전축과 슬라이더간의 마찰저항에 의해 조작시에 힘이 많이 들뿐만아니라 축방향의 스러스트 하중을 집중적으로 받는 부분의 마찰저항이 매우 커서 회전축의 조임과 해제시 필요이상의 큰 힘이 걸리게 되어 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 종래의 기계바이스는 슬라이더의 이동거리가 제한되어 있기 때문에 다양한 치수의 가공물을 고정하는데 문제점이 있었다.

종래의 유압식 바이스는 도 2a에 도시된 바와 같이, 밀링머시인의 테이블에 고정되고 상측에 고정턱(1a)이 형성된 가이드레일(1)과, 상기 고정턱(1a)과의 사이에서 가공물(미도시)을 고정하는 이동턱(2a)이 일체로 형성된 슬라이더(2)와, 상기 슬라이더(2)내에 형성되어 있는 유압실(3)과,상기 유압실(3)내에 삽입되는 유압부재(4)와, 상기 유압부재에 삽입되는 유압로드(5)와, 회전에 의해 상기 슬라이더(2)를 이동시키는 제1스크류부재(6)와, 상기 슬라이더(2)의 일측면에 부착되어 제1스크류부재를 지지하는 스크류하우징(7)과, 상기 제1스크류부재(6)의 외주면에 결합되어 상기 제1스크류부재(6))를 지지하는 L자형지지부재(8)와, 상기 제1스크류부재(6)에 삽입되어 상기 유압부재(4)에 유압을 발생시키도록 하는 제2스크류부재(9)와, 상기 제2스크류부재(9)의 일측에 형성되어 있는 렌치부에 결합되어 상기 제 1스크류부재(6)와 제2스크류부재(9)를 회전시키는 핸들부재(10)로 구성되어 있다.

상기 제2스크류부재(9)의 대략 중간에는 상기 제1스크류부재(6)가 1차적으로 회전되도록 일측에 굴곡부(91a)를 형성한 키부재(91)가 삽입되고, 상기 키부재(91)가 일정하게 작동되도록 상기 굴곡부(91a)에는 볼(92)을 안착시키고, 상기 볼(92)이 고정되도록 스프링핀(93)이 삽입되어지며, 상기 스프링핀(93)이 튀어 나오지 않도록 클러치부재(94)가 결합된다.

상기 유압부재(4)는 유압실(3)의 오일이 유출되지 않도록 그 선단에 팩킹(41)이 결합되어 있고, 그 일측에는 다수개의 판스프링(42)이 결합되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 바이스는 상기 유압부재(4)가 슬라이더(2)내에 형성되어 있는 유압실(3)에 삽입되며, 상기 유압부재(4)에 삽입된 유압로드(5)는 상기 제1스크류부재(6)에 삽입되고, 상기 유압로드(5)는 상기 제1스크류부재(6)에 삽입되는 제2스크류부재(9)의 선단에 형성되어 있는 돌출부(9a)와 맞닿게 된다.

이때, 상기 핸들부재(10)를 일정한 방향으로 돌리면, 상기 제 2스크류부재(9)에 삽입결합되어 있는 키부재(91)가 상기 제 1스크류부재(6)의 내측에 형성되어 있는 요홈(6a)에 끼워져 상기 제 2스크류부재(9)는 제 1스크류부재(6)내에 고정되므로 1차적으로 상기 제 1스크류부재(6)가 회전되어 상기 슬라이더(2)가 이동되어 그 이동턱(2a)에 가공물이 맞닿게 되는 것이다.

이러한 상태에서는 상기 제 1스크류부재(6)는 더 이상 회전되지 않게 되고, 상기 핸들부재(7)를 계속해서 돌리면, 볼(92)이 키부재(91)를 밀면서 그 굴곡부(91a)를 따라 이동함에 의해 키부재(91)가 상기 제1스크류부재(6)내에 형성되어 있는 요홈(6a)에서 빠져나와 상기 제 2스크류부재(9)의 둘레면과 일치하게 된다.

그러므로,상기 제1스크류부재(6)내에 결합되어 있는 상기 제2스크류부재(9)를 핸들부재(10)로 회전시키면, 상기 제2스크류부재(9)에 형성되어 있는 나사부(9b)는 상기 제1스크류부재(6)내에 형성되어 있는 나사부(6b)와 나사결합되어 회전하여 상기 제 2스크류부재(9)는 전진하게 되는 것이다.

이때, 상기 제 2스크류부재(9)가 전진하므로 상기 유압부재(4)의 삽입된 유압로드(5)가 상기 제 2스크류부재(9)의 선단에 돌출되어 있는 돌출부(9a)와 맞닿아 밀리게 되므로 상기 유압로드(5)는 전진하게 된다.

그러므로,상기 유압부재(4)는 상기 유압실(3)에서 유압을 발생시켜 상기 슬라이더(2)가 2차적으로 이동되어 상기 가공물을 견고하게 고정하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 유압식 바이스는 오일유출에 의한 유압의 변화와 유압실 내부의 스트로크의 제한으로 일정한 압력이상의 힘을 가할수 없고 공작물의 척킹시 유압작동시점까지 여러번의 회전을 주어야 척킹됨으로써 작업능률이 저하되고 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또, 도 2b는 도 2a의 A-A선에 따른 측단면도로서, 종래 유압식 바이스의 L자형지지부재(8)의 구성 및 설치구조를 보여주고 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 가이드레일(1)의 양측에는 여러개의 삽입공(1b)이 형성되어 있고, L자형지지부재(8)는 가이드레일(1)의 내측 사이에 설치되어 있다. 이 L자형지지부재(8)는 수직부와 수평부로 이루어져 있고, 수직부의 상측에는 제1스크류부재(6)를 지지하도록 제1스크류부재(6)와 결합부(8a)가 형성되어 있고, 수평부 일측에는 가공물의 치수에 따라 가이드레일(1) 상에서 슬라이더(2)의 위치를 조절하도록 가이드레일(1)에 형성된 여러개의 삽입공(1b)중 하나와 결합되는 고정공(8b)이 형성되어 있다.

이와같이 L자형고정부재(8)의 결합부(8a)에 제1스크류부재(6)가 결합됨으로써 제1스크류부재(6)가 일정하게 지지되고, 가이드레일(1)의 삽입공(1b)과 L자형고정부재(8)의 고정공(8b) 사이예 고정핀(20)을 삽입함으로써 다양한 치수의 가공물을 고정할수 있는 것이다.

그러나, 이와같은 L자형고정부재(8)는 도 2a의 점선으로 표시된 바와 같이 후진시에 L자형지지부재(40)의 수직부로 전달되는 후퇴력(F)이 45도 방향으로 분산되어 L자형고정부재(40)가 기울어져 수평으로 유지되지 못함으로써 수평방향으로 정확하게 힘을 전달할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 기계식 및 유압식 바이스의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 밀링머시인등의 가공기계의 테이블에 부착하여 가공물을 고정하는 바이스에 있어서, 회전축의 흔들림을 방지하고 마찰저항을 감소시켜 조작력을 증가시키며 핸들의 조작을 정확하게 할 수 있는 바이스를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 일반적인 기계식 바이스를 개략적으로 나타낸 결합단면도,

도 2a는 종래 일반적인 유압식 바이스를 개략적으로 나타낸 결합단면도,

도 2b는 도 2a의 A-A선에 따른 측단면도,

도 3은 본 발명의 바이스를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명의 바이스를 나타낸 결합단면도,

도 5는 도 4의 A-A선에 따른 측단면도,

도 6은 본 발명의 핸들조작부의 주요부에 대한 상세단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10;가이드레일 10a;고정턱

10b:삽입공 10c:키홈부

20;슬라이더 20a;이동턱

30;회전축 40;L자형지지부재

40a;나사결합부 40b;고정공

40c:돌출부 50:슬라이더커버

60:핸들조작부 60a:연결부재

60b:렌치부 60c:핸들부재

60d:원통부 60e:다각형부

60f:에어홀 70:베어링하우징

80a:메탈베어링 80b:스러스트베어링

80c:레이디얼베어링 90:로크너트

100:고정핀

이와같은 목적을 달하기 위하여 본 발명의 바이스는 가공기계등의 테이블 상에 고정되며 일측 상부에 가공물의 일측을 고정하는 고정턱을 형성한 가이드레일과, 상기 가이드레일 위를 이동하며 가공물의 타측을 고정하는 이동턱을 형성한 슬라이더와, 회전함으로써 상기 슬라이더를 이동시키는 회전축과, 상기 회전축의 일측을 수용하도록 상기 슬라이더의 일면에 부착되는 슬라이더커버와, 상기 회전축을 지지하도록 상기 회전축과 결합되는 나사결합부를 형성하고 가공물의 치수에 따라 가이드레일 상에서 슬라이더의 위치를 조절하도록 상기 가이드레일에 형성된 삽입공과 결합되는 고정공을 형성한 L자형지지부재와, 상기 회전축의 일단부와 결합되어 상기 회전축을 회전시키는 핸들조작부로 이루어진 바이스에 있어서, 슬라이더 내부 일측에 베어링하우징을 장착하고, 이 베어링하우징과 회전축의 일단부 외주사이에 메탈베어링과 스러스트베어링을 차례로 설치하고, 상기 슬라이더커버의 내주와 회전축의 타단부 외주 사이에 레이디얼베어링을 설치하고, 그 일측에는 이 레이디얼베어링의 위치를 고정하는 로크너트가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 L자형지지부재는 양측에 돌출부를 일체로 형성하고, 상기 가이드레일은 상기 돌출부와 결합되도록 양측에 키홈부를 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 회전축의 단부에 끼워지는 연결부재와, 이 연결부재의 단부에 일체로 형성된 육각렌치부와 이 육각렌치부에 끼워져 상기 연결부재를 회전시키는 핸들부재로 이루어진 상기 핸들조작부에 있어서, 상기 연결부재는 그 내부가 회전축과 맞물려 조작력을 주는 다각형부와 회전축과의 결합시 정밀공차를 유지하는 원통부로 이루어지고 이 연결부재에 에어홀을 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 바이스를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 의한 바이스를 개략적으로 나타낸 결합단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와같이, 본 발명의 바이스는 가공기계의 테이블 상에 가이드레일(10)이 놓여져 있고, 이 가이드레일(10)의 일측 상부에는 가공물의 일측을 고정하는 고정턱(10a)이 형성되어 있으며, 이 가이드레일(10) 상에는 슬라이더(20)가 위치되어 가이드레일(10) 위를 이동하며, 이 슬라이더(20)에는 가공물의 타측을 고정하는 이동턱(20a)이 형성되어 있다.

그리고 상기 슬라이더(20)의 내부에는 회전에 의해 슬라이더(20)를 이동시키는 회전축(30)이 설치되어 있고, 이 회전축(30)의 외주면에는 나사부가 형성되어 있다.

또한, 슬라이더(20) 내부 일측에는 베어링하우징(70)이 장착되고, 이 베어링하우징(70)과 회전축(30)의 일단부 외주사이에 회전축(30)의 직각방향 하중을 지지할 수 있는 메탈베어링(80a)과 회전축(30) 방향의 하중을 지지할 수 있는 스러스트베어링(80b)이 차례로 설치되고, 상기 슬라이더(20) 타측에는 회전축(30)의 타단부를 수용하는 슬라이더커버(50)를 부착하고, 이 슬라이더커버(50)의 내주와 회전축(30)의 타단부 외주사이에 회전축의 직각방향 하중을 지지할 수 있는 레이디얼베어링(80c)을 설치하고, 그 일측에는 이 레이디얼베어링(80c)의 위치를 고정하는 로크너트(90)가 설치되어 있다.

이에따라 본발명의 바이스는 회전축(30)의 일단부에 설치된 메탈베어링(80a)과 회전축(30)의 타단부에 설치된 레이디얼베어링(80c)이 양쪽에서 회전축(30)의 직각방향 하중을 지지함으로써 회전축(30)의 이동시에 회전축(30)의 흔들림을 방지하고, 회전축(30) 일단부의 메탈베어링(80a)의 일측에 설치된 스러스트베어링(80b)이 회전축(30) 방향의 하중을 지지함으로써 마찰저항을 구름저항으로 전환시켜 조작력을 증가시킬 수 있는 것이다.

그리고 상기 가이드레일(10) 내측 사이에는 L자형지지부재(40)가 설치되는 데, 이러한 L자형지지부재(40)의 설치구조는 도 5를 참조하면서 상세히 설명한다.

도 5는 도 4의 A-A선에 따른 측단면도로서, 본 발명의 바이스의 L자형고정부재(40)의 구성 및 설치구조를 보여주고 있다.

도5에 도시된 바와 같이, 가이드레일(10)의 양측에는 여러개의 삽입공(10b)이 형성되어 있고, L자형지지부재(40)는 가이드레일(10)의 내측 사이에 설치되어 있다. 이 L자형지지부재(40)는 수직부와 수평부로 이루어져 있고, 수직부의 상측에는 회전축(30)을 지지하도록 회전축(30)과 결합되는 나사결합부(40a)가 형성되어 있고, 수평부 일측에는 가공물의 치수에 따라 가이드레일(10) 상에서 슬라이더(20)의 위치를 조절하도록 가이드레일(10)에 형성된 여러개의 삽입공(10b)중 하나와 결합되는 고정공(40b)이 형성되어 있다.

이와같이 L자형고정부재(40)의 나사결합부(40a)에 회전축(30)이 결합됨으로써 회전축(30)이 일정하게 지지되고, 가이드레일(10)의 삽입공(10b)과 L자형고정부재(40)의 고정공(40b) 사이에 고정핀(100)을 삽입함으로써 다양한 치수의 가공물을 고정할수 있는 것이다.

또한 가이드레일(10)의 내측에는 키홈부(10c)가 형성되어있고, L자형지지부재(40)의 수직부 하단 양측에는 상기 키홈부(10c)에 끼워지도록 돌출부(40c)가 형성되어 있다.

이와같이 가이드레일(10)의 키홈부(10c)와 L자형지지부재(40)의 돌출부(40c)가 서로 결합함으로써, 회전축(30)의 후진시에 L자형지지부재(40)의 수직부로 전달되는 후퇴력이 45도 방향으로 분산되는 것을 방지하여 L자형고정부재(40)가 기울어짐이 없이 수평으로 유지되어 축방향(수평방향)으로 정확하게 힘을 전달할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 핸들조작부(60)는 회전축(30)의 단부에 끼워지는 연결부재와, 이 연결부재(60a)의 단부에 일체로 형성된 렌치부(60b)와 이 렌치부(60b)에 끼워져 상기 연결부재(60a)를 회전시키는 핸들부재(60c)로 이루어져 있다.

여기서는 이러한 핸들조작부를 이루는 구성요소중 본발명의 핵심을 이루는 연결부재의 구조에 대하여 도 6을 참조하여 상세히 설면한다.

도 6은 본 발명의 핸들조작부의 주요부(연결부재)에 대한 단면도로서, 여기서 연결부재(60a)는 회전축(30)의 단부에 끼워져 핸들부재(60c)와 연결되는 원통형 부재로서, 이 연결부재(60a)의 내부구조는 중간에 회전축과 맞물려 조작력을 주는 다각형부(60e)와 그 양측에 회전축(30)과의 결합시 정밀공차를 유지하는 원통부(60d)로 이루어져 있다.

이렇게 형성된 연결부재(60a)는 양측의 원통부(60d)가 정밀공차로 유지되어 회전축(30)과의 결합시 정밀도가 유지되어 이점지지에 의한 정확한 조작력을 줄 수 있는 것이다.

또한 상기 연결부재(60a)에는 에어홀(60f)이 형성되어 연결부재(60a)와 회전축(30)의 조립시 공기를 유출하고, 분해시 공기를 유입함으로써 연결부재(60a)의 조립 및 분해를 용이하게 할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 바이스는 회전축의 양 단부에 메탈베어링, 스러스트베어링 및 레이디얼베어링을 설치함으로써 회전축의 흔들림을 방지하며 마찰저항의 감소로 조작력을 감소시킬수 있고, L자형고정부재에 형성된 돌출부와 가이드레일에 형성된 키홈부가 되어 회전축의 후퇴시 힘의 분산을 방지함에 따라 L자형고정부재를 수평으로 유지함으로써 축방향으로 힘을 정확히 전달할 수 있고,회전축과 핸들부재를 연결하는 연결부재의 원통부에 정밀공차를 둠으로써 회전축과의 결합시 정확한 조작력을 줄 수 있고, 또한 연결부재 내부에 에어홀을 형성함으로써 연결부재의 조립 및 분해를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 가공기계등의 테이블 상에 고정되며 고정턱(10a)이 형성된 가이드레일(10)과, 상기 가이드레일(10) 위를 이동하며 이동턱(20a)이 형성된 슬라이더(20)와, 상기 슬라이더(20)를 이동시키는 회전축(30)과, 상기 슬라이더(20)에 부착되어 상기 회전축(30)을 수용하는 슬라이더커버(50)와, 상기 회전축(30)과 나사결합되어 회전축(30)을 지지하고 상기 가이드레일(10)에 고정되어 상기 슬라이더(20)의 위치를 조절하는 L자형지지부재(40)와, 상기 회전축(30)의 일단부와 결합되어 상기 회전축(30)을 회전시키는 핸들조작부(60)로 이루어진 바이스에 있어서, 상기 슬라이더(20) 내부 일측에 베어링하우징(70)을 장착하고, 이 베어링하우징(70)의 내주와 회전축(30)의 일단부 외주사이에 메탈베어링(80a)과 스러스트베어링(80b)을 차례로 설치하고, 상기 슬라이더커버(50)의 내주와 회전축(30)의 타단부 외주 사이에 레이디얼베어링(80c)을 설치하고, 그 일측에는 이 레이디얼베어링(80c)의 위치를 고정하는 로크너트(90)가 설치된 것을 특징으로 하는 바이스.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 L자형지지부재(40)는 외측에 돌출부(40c)를 일체로 형성하고, 상기 가이드레일(10)은 상기 돌출부(40c)와 결합되도록 내측에 키홈부(10c)를 형성한 것을 특징으로 하는 바이스.
3. 회전축(30)의 단부에 끼워지는 연결부재(60a)와, 이 연결부재(60a)의 단부에 일체로 형성된 렌치부(60b)와 이 렌치부(60b)에 끼워져 상기 연결부재(60a)를 회전시키는 핸들부재(60c)로 이루어진 상기 핸들조작부(60)에 있어서, 상기 연결부재(60a)는 그 내부가 원통부(60d)와 다각형부(60e)로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이스.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 연결부재(60a)에는 에어홀(60f)이 형성된 것을 특징으로 하는 바이스.