KR100429053B1 - 워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠 - Google Patents

Abstract

소프트 죠(Jaw) 부착부재의 삽입구멍을 형성하는 데 대하여 필요한 부분에 있어서, 소프트 죠 전체에 차지하는 비율이 작고 소프트 죠의 워크 지지면에 많은 가공 부분을 형성할 수 있으며 수명이 길고 경제적인 워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠를 얻는다.

공작 기계의 워크 회전 축에 부착되는 척 본체(10)에 위치 결정되는 마스터 죠(20), 마스터 죠(20)의 T홈(20a)에 끼워맞춰지는 머리부(30a) 및 몸통부(30b)가 형성된 T 너트(30), 몸통부(30b)에 끼워맞춰지는 끼워맞춤 홈(40b) 및 워크 지지면 (40a)이 형성된 소프트 죠(40), 소프트 죠(40)를 T 너트(30)에 부착하는 소프트 죠 부착부재로서의 편심축(50)을 갖는다. 편심축(50)의 삽입구멍(30c, 40c)을 T 너트(30)와 소프트 죠(40)의 끼워맞춤부의 측면을 관통하는 방향으로 형성한다. 소프트 죠(40)의 워크 지지면(40a)의 가공 여유 부분이 많아져 경제적인 척(100A)을 얻을 수 있다.

Description

워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠{Work chucking apparatus and soft jaw for the same}

본 발명은 공작 기계에 워크(가공물)를 장착할 때에 사용되는 워크 처킹 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선반 등 공작 기계의 워크 회전축에 워크를 장착하는 방법으로서, 워크 처킹 장치가 사용되어 있다.

이 종류의 워크 처킹 장치로서, 예를 들어 도 27 및 도 28에 나타내는 바와 같이, 상기 공작 기계의 워크 회전축에 부착되는 척 본체(1)와, 척 본체(1)의 법선 방향을 따라 죠절 이동되고 척 본체(1)에 위치 결정되며 고정되는 법선 방향에 따른 T 홈(2a)이 형성된 마스터 죠(2)와, 이 마스터 죠(2)의 T 홈(2a)에 대해서 상기 법선 방향에 따라 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰지는 머리부(3a)와 몸통부(30b)가 형성된 T 너트(3)와, 워크(미도시)를 지지하는 워크 지지면(4a)과 T 너트(3)의 몸통부(3b)에 끼워맞춰지는 끼워맞춤 홈(4b)이 형성된 소프트 죠(4)와, T 너트(3)와 소프트 죠(4)의 끼워맞춤부를 관통하는 삽입구멍(3c, 4c)에 삽입되어 T 너트(3)에 대해서 소프트 죠(4)를 부착하는 소프트 죠 부착부재(5)를 갖춘 척(100)이 알려져 있다. 상기 소프트 죠 부착부재(5)는 볼트로 이루어진다.

그런데 이런 종류의 척(100)에 있어서는 상기 소프트 죠(4)로서 그 워크 지지면(4a)이 워크를 지지하기 쉬운 형상으로 손질된 것을 사용하는 것이 관례로 되어 있다.

이와 같이 상기 소프트 죠(4)는 가공 대상물로서의 워크가 달라질 때마다 워크 지지면(4a)이 가공된다. 게다가 같은 워크에 있어서도 공정 바꾸기가 실시될 때마다 소정의 공작 정밀도를 내기 위해서는 그 워크 지지면(4a)을 가공할 필요가 있다. 따라서 상기 소프트 죠(4)의 워크 지지면(4a)이 서서히 소모되기 때문에 워크 지지면(4a)의 가공 가능한 영역(이하, 이 영역을 "가공 여유 부분"이라 함)이 가급적 큰 것이 바람직하다.

그런데, 상기 종래의 척(100)은, 도 27 및 도 28에 제시하듯이, 소프트 죠 부착부재(5)가 삽입되는 상기 T 너트(3)와 상기 소프트 죠(4)의 끼워맞춤부를 관통하는 삽입구멍(3c, 4c)이 척(100)의 회전 중심축(O)과 나란히 상기 T 너트(3)와 상기 소프트 죠(4)의 끼워맞춤부를 상하 방향으로 관통해서 형성되어 있었다.

이 때문에 이 종래의 척(100)에 있어서는, 상기 소프트 죠 부착부재(5)가 삽입되는 삽입구멍(3c, 4c)을 형성하기 위해서 필요한 부분이 상기 소프트 죠(4) 전체에 차지하는 비율이 커지고, 그 만큼 소프트 죠(4)의 워크 지지면(4a)의 가공 여유 부분이 작아지며 소프트 죠(4)의 수명이 짧아서 비경제적이라는 문제점이 있었다.

또한 종래의 워크 처킹 장치에 있어서는 소프트 죠 부착부재로서 볼트를 사용하고 있었다. 이 때문에 T 너트에 대해서 소프트 죠를 부착할 작업에 품이 든다는 불편함이 있었다. 또한 볼트가 삽입되는 T 너트의 삽입구멍도 나사 구멍으로 구성되기 때문에 상기 삽입구멍의 가공에 품이 든다거나 삽입구멍에 절삭칩 등이 침입했을 경우에, 나사 구멍이나 볼트의 나사산이 손상되기도 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 삽입구멍을 형성하기 위하여 필요한 부분이 소프트 죠 전체에 차지하는 비율이 적으며, 소프트 죠의 워크 지지면의 가공 여유 부분을 많이 형성할 수 있는, 수명이 길고 경제적인 워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 T 너트에 대해서 소프트 죠를 부착하는 작업을 간단하고 또한 신속하게 실시할 수 있는 워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠를 제공하는 데 있다.

본 발명은 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 삽입구멍이 T 너트와 소프트 죠와의 끼워맞춤부의 측면을 관통하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

소프트 죠 부착부재가 삽입되는 삽입구멍을 형성하기 위해서 필요한 부분이 소프트 죠 전체에 차지하는 비율이 종래의 공작 기계용 척에 부착되는 소프트 죠와 비교해서 작아지며 소프트 죠의 워크 지지면에 가공 여유 부분이 많아진다. 이에 의하여 소프트 죠를 장기간에 걸쳐 사용할 수 있게 되어 경제적인 워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠를 얻을 수 있다.

본 발명은 또한 상기 삽입구멍에 삽입되는 소프트 죠 부착부재를 회전에 의하여 T 너트와 소프트 죠를 상대 이동시키는 편심캠 면을 갖는 편심축으로 형성되며, 이 편심축의 회전에 의하여 편심축의 편심캠 면이 접촉하는 캠 접촉면을 상기 삽입구멍에 형성하는 것을 특징으로 한다.

편심축을 약간 회전시키는 것만으로 T 너트에 대해서 소프트 죠를 부착시킬 수 있다. 또한 편심축이 삽입되는 삽입구멍의 가공이 용이해져서 이 삽입구멍에 절삭칩이 침입해도 삽입 구명의 손상이 감소된다.

본 발명은 또한 편심축의 회전에 의하여 이 편심축의 편심캠 면이 접촉하는 캠 접촉면이 T 너트의 삽입구멍에 형성되고 상기 편심축의 편심캠 면이 T 너트의 삽입 구멍에 대응하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 편심축은, 소프트 죠의 삽입구멍에 삽입되는 부분을 단면 형상이 거의 진원의 축부로 형성하며, 상기 T 너트의 삽입구멍에 삽입되는 부분을 상기 축부의 단면 형상보다 지름이 작은 상기 편심캠 면을 갖는 캠 부로 형성함으로써 편심캠 면이나 캠 접촉면으로의 절삭칩의 침입을 방지해서 워크 처킹 장치의 수명 연장을 꾀할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 특징과 효과는 실시형태를 참조함으로써 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 워크 처킹 장치의 일례를 나타내는 개략 사시도이고,

도 2는 상기 워크 처킹 장치의 주요한 구성 부재인 T 너트, 소프트 죠, 편심축의 마스터 죠에의 부착 구조의 일례를 나타내는 개략 정면도이고,

도 3a는 T 너트의 일례를 나타내는 사시도, 도 3b는 T 너트의 측면도, 도 3c는 T 너트의 삽입구멍에 편심축의 진원부가 삽입된 상태를 나타내는 개략 단면도이고,

도 4a는 상기 소프트 죠의 일례를 나타내는 사시도, 도 4b는 소프트 죠의 측면도, 도 4c는 소프트 죠의 저면도이고,

도 5a는 상기 편심축의 일례를 나타내는 사시도, 도 5b는 편심축의 정면도, 도 5c는 편심축의 측면도, 도 5d는 도 5b의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도이고,

도 6은 상기 T 너트에 상기 소프트 죠를 부착할 때의 공정을 설명하기 위한 측면도이고,

도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도이고,

도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 주요부 단면도이고,

도 9는 상기 T 너트에 상기 소프트 죠를 부착한 후, 당해 T 너트와 소프트 죠의 삽입구멍에 삽입된 상기 편심축을 회전한 상태를 나타내는 주요부 단면도이고,

도 10은 상기 편심축의 회전에 의하여 상기 T 너트 및 상기 소프트 죠가 상기 마스터 죠에 부착된 상태를 나타내는 개략 정면도이고,

도 11a는 상기 T 너트의 다른 구성 예를 나타내는 분해 사시도, 도 11b는 T 너트의 사시도이고,

도 12는 상기 T 너트의 또 다른 구성 예를 나타내는 사시도이고,

도 13a는 상기 소프트 죠의 또 다른 구성 예를 나타내는 측면도, 도 13b는 소프트 죠의 저면도이고,

도 14a는 상기 편심축의 또 다른 구성 예를 나타내는 측면도, 도 14b는 상기 편심축의 정면도, 도 14c는 상기 편심축의 평면도이고,

도 15a는 상기 편심축의 또 다른 구성 예를 나타내는 측면도, 도 15b는 이 편심축의 졍면도, 도 15c는 이 편심축의 평면도, 도 15d는 상기 편심축과 조합할 수 있는 T 너트와 소프트 죠의 구멍의 예를 나타내는 측면도이고,

도 16a는 상기 편심축으로서 시판되는 6각 구명 부착 볼트를 이용한 구성 예를 나타내는 사시도, 도 16b는 상기 편심축으로서 시판되는 6각 볼트를 이용한 구성 예를 나타내는 사시도, 도 16c는 상기 편심축으로서 시판되는 6각 볼트를 이용한 다른 구성 예를 나타내는 사시도이고,

도 17a는 회전 방지 부재로서 판스프링을 부착시킨 구성의 편심축을 나타내는 사시도, 도 17b는 이 편심축의 정면도, 도 17c는 이 편심축을 상기 소프트 죠의 삽입구멍에 삽입해서 회전한 상태를 나타내는 주요부 단면도, 도 17d는 회전 방지로서 유효한 편심축과 T 너트 및 소프트 죠 구멍의 예를 나타내는 측면도, 도 17e는 상동 편심축에서 T 너트와 소프트 죠를 죈 상태를 나타내는 측면도이고,

도 18a는 편심축의 또 다른 구성 예를 나타내는 분해 사시도, 도 18b는 이 편심축을 상기 T 너트와 소프트 죠의 삽입구멍에 삽입해 둔 상태를 나타내는 주요부 단면도이고,

도 19a는 범용 선반의 척에 사용되는 상기 T 너트의 구성 예를 나타내는 분해 사시도, 도 19b는 상기 T 너트의 사시도이고,

도 20은 상기 범용 선반의 척에 사용되는 상기 T 너트의 다른 구성 예를 나타내는 사시도이고,

도 21은 본 발명에 적용 가능한 소프트 죠의 다른 예를 나타내는 측면도이고,

도 22는 상기 소프트 죠의 삽입구멍과 이 구멍에 삽입되는 소프트 죠 부착부재와의 관계를 나타내는 확대 측면도이고,

도 23은 본 발명에 적용 가능한 소프트 죠의 또 다른 예를 나타내는 측면도이고,

도 24는 상기 소프트 죠와 이 구멍에 삽입되는 소프트 죠 부착부재와의 관계를 나타내는 확대 측면도이고,

도 25a는 종래의 워크 처킹 장치에 사용되어 있는 소프트 죠의 가공 여유 부분을 나타내는 개략 사시도, 도 25b는 본 발명의 실시형태에 따른 워크 처킹 장치의 소프트 죠 가공 여유 부분을 나타내는 개략 사시도이고,

도 26a는 종래의 워크 처킹 장치에 사용되어 있는 다른 소프트 죠 가공 여유 부분을 나타내는 개략 사시도, 도 26b는 본 발명의 실시형태에 따른 워크 처킹 장치의 다른 소프트 죠 가공 여유 부분을 나타내는 개략 사시도이고,

도 27은 종래의 워크 처킹 장치의 일례를 나타내는 개략 사시도이고,

도 28은 상기 종래의 워크 처킹 장치의 주요한 구성 부재인 T 너트, 소프트 죠, 편심축의 마스터 죠로의 부착 구조의 일례를 나타내는 개략 정면도이다.

<도면에 있어서의 주요부호에 대한 설명>

10...척 본체 20...마스터 죠

20a...마스터 죠의 T홈 20b...마스터 죠의 세레이션

30,,,T 너트 30a...T 너트의 머리부

30b...T 너트의 몸통부 30c...T 너트으 삽입구멍

30d...T 너트의 캠접촉면 40...소프트 죠

40a...소프트 죠의 워크지지면 40b...소프트 죠의 끼워맞춤홈

40c...소프트 죠의 삽입구멍 40d...소프트 죠의 세레이션

40h...삽입구멍 40k...삽입구멍

50...편심축(소프트 죠의 부착부재)

50a...편심축의 축부 50c...편심축의 캠부

50d...캠부의 편심캠면 60...T 너트의 상면에 나사결합되는 볼트

70...판스프링 80...테이퍼면이 형성된 볼트

90...테이퍼면이 형성된 너트 100A...척

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 관련된 워크 처킹 장치 및 워크 처킹 장치용 소프트 죠의 실시형태에 대해서 설명한다.

도 1에 본 실시형태에 따른 워크 처킹 장치(이하, 단순히 "척(100A)"이라고 함)의 일례를 나타낸다.

이 척(100A)은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상기 종래의 척(100A)과마찬가지로 척 본체(10)와, 마스터 죠(20)와, T 너트(30)와, 소프트 죠(40)와, 소프트 죠 부착부재로서의 편심축(50)을 갖추고 있다.

상기 척(100A)의 소프트 죠(40), T 너트(30), 마스터 죠(20)는, 예를 들어 8인치, 6인치 등 특정 크기의 척 본체(10)에 각각 1세트의 죠로서 조립되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 척(100A)은, 상기 소프트 죠(40), T 너트(30), 마스터 죠(20)를 짜맞춰서 구성된 3개 1조의 죠가, 척 본체(10)의 일단면 쪽(여기서는 상면 쪽으로 함)에 각 죠의 슬라이딩 방향이 이루는 각도가 서로 120도의 같은 간격이 되도록 부착되어 있다.

여기서, 예를 들어 샤프트 형상의 워크는 알려진 바와 같이 상기 3개 1조의 죠가 척 본체(10)의 법선을 따라 슬라이딩하고 각 죠의 소프트 죠(40) 안쪽 끝에 형성되가 있는 3개의 워크 지지면(40a)으로 워크의 외주 면 3군데가 바깥쪽에서 협지됨으로써 척(100A)에 고정된다.

또, 원통형의 워크는 상기 3개 1세트의 죠가 척 본체(10)의 법선 방향을 따라 슬라이딩하고 각 죠의 소프트 죠(40)의 바깥쪽 끝에 형성되어 있는 3개의 워크 지지면(40a)이 워크의 원통부 내주면의 3군데에 안쪽에서 접촉함으로써 척(100A)에 고정된다.

다음에, 상기 척(100A)의 주요한 구성 부재인 상기 T 너트(30), 소프트 죠(40), 편심축(50)에 대해서 설명한다.

도 3a, 도 3b에 상기 T 너트(30)의 일례를 나타낸다.

이 T 너트(30)는 머리부(30a)와 몸통부(30b)가 T자 형상으로 일체 형성되어이루어진다. T 너트(30)의 머리부(30a)는 상기 마스터 죠(20)의 T 홈(20a)에 대해서 상기 법선 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰지는 형상으로 형성되어 있다.

그리고 마스터 죠(20)는 공작 기계의 워크 회전 축(미도시)에 부착되는 척 본체(10)에 장착되어 있으며 유압 제어 등에 의하여 척 본체(10)의 법선 방향을 따라 죠절 이동되어 척 본체(10)에 위치 결정되어 고정된다.

또, T 너트(30)의 몸통부(30b)에는, 편심축(50)이 관통하는 2개의 삽입구멍 (30c)이 상기 몸통부(30b)의 측면을 관통하는 방향으로 형성되어 있다.

이 T 너트(30)의 몸통부(30b)에 형성된 각 삽입구멍(30c)은, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 편심축(50)의 축부(50a)(상세한 것은 후술함)가 완만하게 관통하는 크기로 형성되어 있다.

또한 T 너트(30)의 각 삽입구멍(30c)에는 편심축(50)의 캠 부(50b)의 편심캠 면(50d)이 접촉하는 거의 평탄한 캠 접촉면(30d)이 형성되어 있다.

도 4a, 도 4b, 도 4c에 상기 소프트 죠(40)의 일례를 나타낸다.

이 소프트 죠(40)에는 길이 방향 양단에 워크(미도시)를 지지하는 워크 지지면(40a)과 T 너트(30)의 몸통부(30b)를 바깥쪽에서 감싸듯이 끼워맞추는 형상의 끼워맞춤 홈(40b)이 형성되어 있다.

또, 이 소프트 죠(40)의 끼워맞춤 홈(40b)이 형성되어 있는 부분에는, 편심축(50)의 진원부(50a)(상세한 것은 후술)가 삽입되어 지지되는 베어링 구멍으로서의 2개 삽입구멍(40c)이 소프트 죠(40) 측면을 관통하는 방향으로 형성되어 있다.

도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d에 편심축(50)의 일례를 나타낸다.

이 편심축(50)은 상기 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)에 삽입되는 단면 형상이 거의 진원의 축부(50a)와, T 너트(30)의 삽입구멍(30c)에 삽입되는 캠 부(50b)로 구성되어 있다.

또, 편심축(50) 측면(한쪽의 축부(50a)의 단면)에는 편심축(50)을 회전시키기 위한 6각 렌치(미도시)가 삽입되는 6각 구멍(50c)이 형성되어 있다.

또한 이 편심축(50)의 캠 부(50b)에는 편심축(50)이 회전함으로써 상기 T 너트(30)의 삽입구멍(30c)에 형성되어 있는 캠 접촉면(30d)에 접촉하는 편심캠 면(50d)이 형성되어 있다.

다음에 편심축(50)을 이용해서 T 너트(30)와 소프트 죠(40)를 마스터 죠(20)에 부착하는 방법에 대해서 설명한다.

마스터 죠(20)에 T 너트(30)와 소프트 죠(40)를 부착하기 위해서는, 우선 도 6에 나타내는 바와 같이 마스터 죠(20)에서 T 너트(30)와 소프트 죠(40)를 분리한 상태에서, T 너트(30)의 삽입구멍(30c)의 중심과, 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)의 중심이 거의 일치된 상태가 되도록 T 너트(30)의 몸통부(30b)를 소프트 죠(40)의 끼워맞춤 홈(40b)에 끼워맞춘다.

이어서, 도 7에 나타내는 바와 같이, T 너트(30)의 삽입구멍(30c)에 편심축 (50)의 캠 부(50b)가 위치하며 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)에 편심캠(50)의 축부(50b)가 위치하도록 상기 삽입구멍(30c, 40c)에 편심축(50)을 삽입한다. 이 때, 도 8에 나타내는 바와 같이 편심축(50)의 캠 부(50b)에 형성되어 있는 편심캠면(50d)의 평탄한 부분이 T 너트(30)의 삽입구멍(30c)에 형성되어 있는 평탄한 캠 접촉면(30d)과 대향하도록 편심축(50)을 삽입한다.

이와 같이 T 너트(30), 소프트 죠(40), 편심축(50)을 조립한 상태에서 소프트 죠(40)를 들어올리면, T 너트(30)의 평탄한 캠 접촉면(30d)이 편심축(50)의 편심캠 부(50b)의 평탄한 부분(50d)에 접촉할 때까지 T 너트(30)가 자중에 의해 내려간다.

그리고 이 상태에서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 마스터 죠(20)의 티 홈(20a)에 T 너트(30)의 머리부(30a)를 삽입했을 때, 마스터 죠(20)의 상면에 형성된 톱니 형상의 세레이션(20b)과, 소프트 죠(40)의 바닥 면에 형성된 톱니 형상의 세레이션(40d)이 서로 물림이 빠지도록 각부의 크기 관계가 설정되어 있다.

이에 의하여 소프트 죠(40)를 들어올리면서 마스터 죠(20)의 티 홈(20a)에 머리부(30a)가 끼워맞춰져 있는 T 너트(30)를 척 본체(10)의 법선 방향을 따라 임의의 위치로 이동시킬 수 있어서 소프트 죠(40)의 워크 지지면(40a)의 위치를 워크의 형상에 따라서 죠절할 수 있다.

이어서, 상술한 바와 같이 해서 마스터 죠(20)에 대한 소프트 죠(40)의 부착 위치를 결정한 뒤, 편심축(50)의 6각 구멍(50c)에 6각 렌치를 삽입해서 이 6각 렌치를 죠작하여 편심축(50)을 소정 방향(여기서는 시계 방향)으로 회전한다. 이 편심축(50)의 회전에 의하여 도 9에 나타내는 바와 같이 편심축(50)의 캠 부(50b)의 편심캠 면(50d)이 T 너트(30)의 삽입구멍(30c)의 캠 접촉면(30d)에 접촉하며 T 너트(30)와 소프트 죠(40)가 서로 끌어당기는 방향으로 상대 이동한다.

이 T 너트(30)와 소프트 죠의 상대 이동으로 인하여, 도 10에 나타내는 바와 같이, T 너트(30)의 머리부(30a)의 단부가 마스터 죠(20)의 T 홈(20a)의 단부에 접촉하고 또한 마스터 죠(20)의 세레이션(20d)에 소프트 죠(40)의 세레이션(40d)이 맞물려서, 당해 마스터 죠(20)에 소프트 죠(40)가 지극히 견고하게 고정된다.

그런데 편심축(50)이 삽입되는 T 너트(30)의 삽입구멍(30c)은, 예를 들어 도 11a, 도 11b에 나타내는 바와 같이 상기 종래의 워크 처킹 장치에 사용되어 있는 기존의 T 너트(3)(도 23 및 도 24 참조)의 상면에 나사로 맞춰지는 볼트(60)의 머리부에 형성되도록 해도 좋다.

이에 의하여 T 너트(30)로서 기존의 T 너트(3)를 그대로 이용할 수 있게 되어 더 저렴한 워크 처킹 장치를 제공할 수 있게 된다.

또, 기존의 T 너트(3)를 그대로 본 실시형태의 척(100A)의 T 너트로서 사용하는 다른 방법으로서는, 예를 들어 도 12에 나타내는 바와 같이, T 너트(30) 머리부(30a)의 상면에 금속제 블록을 용접하여 삽입구멍(30c)을 형성하기 위한 몸통부 (30b)를 형성하도록 해도 좋다.

그리고 도 12에 나타내는 예에서는 T 너트(30)의 머리부(30a)와 몸통부(30b) 사이가 상하 2단으로 되어 있어서 상단의 몸통부(30b)만이 소프트 죠(40)의 끼워맞춤 홈(40b)에 끼워맞춰지도록 되어 있다. 이에 대해서 도 2, 도 3a 및 도 3c, 도 6, 도 7, 도 10 등에 나타내는 예에서는 T 너트의 머리부와 몸통부 사이가 1단으로 되어 있다. 그렇지만 도 2, 도 3a 및 도 3c, 도 6, 도 7, 도 10 등에 나타내는 것에 있어서도, 도 12에 나타내는 예와 같이, T 너트의 머리부와 몸통부 사이를 상하2단으로 하여 상단의 몸통부만을 소프트 죠(40)의 끼워맞춤 홈(40b)에 끼워맞추도록 해도 좋다.

소프트 죠(40)로서는, 예를 들어 도 13a 및 도 13b에 나타내는 바와 같이 편심축(50)의 축부(50a)가 삽입되는 삽입구멍(40c)을 3개 형성한 것이어도 좋다.

이와 같이 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)의 숫자를 많이 형성함으로써 T 너트(30)에 대한 소프트 죠(40)의 부착 위치를 워크의 형상이나 크기에 따라서 선택할 수 있게 된다.

또 편심축(50)으로서는, 예를 들어 도 14a 및 도 14c에 나타내는 바와 같이 T 너트(30)의 삽입구멍(30c)에 삽입되는 부분을 축부(50a)로 하고, 소프트 죠(40)의 삽입구멍 (40c)에 삽입되는 부분을 캠부(50b)로 해도 좋다. 그리고 이 경우에는 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)에 캠 접촉면이 형성되는 것은 두 말 할 나위가 없다.

또한 편심축(50)으로서는, 예를 들어 도 15a 및 도 15d에 나타내는 바와 같이 그 양단 쪽에 형성되어 있는 축부(50a, 50a) 가운데 한쪽 축부(50a)를 그 상면의 일부에 있어서 평탄하게 형성한 것이어도 좋다.

그리고 도 15d에 나타내듯이, 소프트 죠의 삽입구멍(40c)을 원형으로 하고, T 너트(30)의 삽입구멍(30c)은 상기 삽입구멍(40c)보다 약간 크게 만들어 주는 것과 더불어서 바깥쪽에서 볼 때 삽입구멍(30c)의 일부에 형성한 평탄부(30d)가 상기 삽입구멍(40c)에서 보이도록 해 둔다. 한편, 편심축(50)은 상기와 같이 한쪽 축부(50a)에 평탄한 부분을 형성해 놓고 이 평탄한 부분을 T 너트(30)의 삽입구멍(30c)의 평탄부(30d)에 대향시키면서 편심축(50)을 소프트 죠(40)와 T 너트(30)의 삽입구멍(30c), 삽입구멍(40c)에 삽입하도록 한다. 이러한 구성으로 해 놓으면, 마스터 죠의 T 홈에 T 너트(30)를 끼우고, T 너트의 몸통부를 소프트 죠(40)로 끼운 상태에서 편심축(50)을 삽입할 수 있고, 또한 편심축(50)을 회전시킴으로써 소프트 죠(40)와 T 너트(30)를 당겨서 척 본체에 고정시킬 수 있다.

이런 구성으로 하면 편심축(50)을 삽입하기만 하면 소프트 죠(40)와 T 너트(30)를 끌어당기지 않는 상태에서는 편심축(50)이 빠질 가능성이 있으므로 편심축(50)의 일단부에 대경 부를 형성하고, 또는 도 5a 및 도 5d에 나타내는 바와 같이 편심축(50)의 일단부에 주위 홈(50f)을 형성하며, 이 주위 홈(50f) 링 형상의 스토퍼를 부착하는 것 등 빠짐 방지 수단을 마련하면 좋다. 이렇게 해 놓으면 소프트 죠(40)와 T 너트(30)를 넘어뜨린 상태에서 편심축(50)을 수직 방향으로 삽입할 수 있다.

또, 편심축(50)은 시판되는 6각구멍 부착볼트나 6각볼트의 나사산이 형성되지 않은 부분을 이용해서 형성할 수 있다.

도 16a는 시판되는 6각 구멍 부착 볼트를 이용해서 편심축(50)을 형성한 예이다. 도 16b는 시판되는 6각 볼트를 이용해서 편심축(50)을 형성한 예이다. 도 16c는 마찬가지로 시판되는 6각 볼트를 이용해서 도 15a 및 도 15d에 제시하는 바와 같은 편심축(50)을 형성한 예이다.

또한 편심축(50)으로서는, 예를 들어 도 17a, 도 17b, 도 17c에 나타내는 바와 같이 편심축(50)의 축부(50a) 일부를 평탄하게 깎고 이 평탄한 면에 회전 방지부재로서의 판스프링(70)을 캔틸레버 식으로 부착하고 판스프링(70)의 선단부를 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)에 결합시킴으로써 편심축(50)의 회전 방지 부재로 한 것이어도 좋다.

도 17c에 나타내는 바와 같이, 판스프링(70)은 그 선단부가 삽입구멍(40c)에 결합함으로써 휘며, 휨으로써 생기는 반발력으로 판스프링(70)의 선단부가 상기 삽입구멍(40c)에 압접된다. 이에 의하여 외부로부터의 진동 등의 영향으로 편심축 (50)이 이완되는 방향으로 회전하기 어렵게 되어 T 너트(30)에 대해서 소프트 죠(40)를 더 견고하게 부착시킬 수 있게 된다.

소프트 죠(40)와 T 너트(30)를 죈 상태에서의 편심축(50)의 이완 방지 수단으로서 도 17d, 도 17e에 나타내는 바와 같이 편심축(50)의 캠면을 다각 형상으로 해도 좋다. 이렇게 하면 소프트 죠(40)와 T 너트(30)를 죈 상태에서 T 너트(30)의 평탄부(30d)에 편심축(50)의 캠면을 구성하는 평탄부(50f)의 하나가 부딪쳐 편심축(50)이 이완되는 방향으로 회전하기 어려워진다.

또, 본 실시형태의 척(100A)의 소프트 죠 부착부재로서는, 예를 들어 도 18a, 도 18b에 제시하듯이 상기 T 너트(30)의 삽입구멍(30c) 및 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c)에 삽입되는 부분에 테이퍼 면(80a, 90a)을 형성한 볼트(80)와 너트(90)로 구성해도 좋다.

도 18b에 나타내는 바와 같이, 소프트 죠 부착부재를 구성하는 상기 볼트(80)와 너트(90)는 T 너트(30)의 삽입구멍(30c) 및 소프트 죠(40)의 삽입구멍 (40c)에 양쪽에서 삽입되고 볼트(80)에 너트(90)가 나사 식으로 끼임으로써 양자가서로 끌린다. 이 때 볼트(80)와 너트(90)에 형성된 테이퍼 면(80a, 90a)에 의하여 T 너트(30)와 소프트 죠(40)가 상대 이동되어 상술한 바와 같이 마스터 죠(20)에 대해서 소프트 죠(40)가 부착된다.

그런데 범용 선반의 척에 사용되는 T 너트에 소프트 죠(40)를 부착할 경우에는, 예를 들어 도 19a, 도 19b에 나타내는 바와 같이 T 너트(3A)의 상면에 형성되어 있는 기존의 나사 구멍에 도 11a, 도 11b에 도시한 삽입구멍(30c)을 가지는 볼트(60)를 나사로 맞추면 된다.

또, 상기 범용 선반의 척에 사용되는 T 너트(3A)에 소프트 죠(40)를 부착하는 다른 방법으로서는, 예를 들어 도 20에 나타내는 바와 같이 T 너트(3A) 상면에 금속제 블록을 용접하여 삽입구멍(30c)을 형성하기 위한 몸통부(30b)를 형성하도록 해도 좋다.

여기까지 설명된 각 실시형태에서는, 소프트 죠 부착부재의 회전에 의하여 T 너트에 소프트 죠를 부착한 상태에서 소프트 죠 부착부재와 소프트 죠의 삽입 구멍이 1군데에서 접촉하도록 되어 있다.

소프트 죠의 안쪽 단면에서 워크를 끼고 또는 바깥쪽 단면에서 워크를 지지하면, 소프트 죠 부착부재와 소프트 죠의 삽입구멍의 접촉부를 지점으로 해서 소프트 죠를 마스터 죠에서 들어올리려는 힘이 부가된다. 이 힘을 확실하게 받아내서 소프트 죠를 안정적으로 받아내기 위해서는 소프트 죠 부착부재의 회전에 의하여 T 너트에 소프트 죠를 부착한 상태에서 소프트 죠 부착부재와 소프트 죠의 삽입 구멍이 복수 개소에서 접촉하도록 하면 좋다. 그 실시형태를 도 21 내지 도 24에 나타낸다.

도 21, 도 22에 나타내는 실시형태는 소프트 죠(40)의 소프트 죠 부착부재 삽입구멍(40h)을 전체적으로는 반지름 R1의 원형 구멍(40i)으로 형성함과 동시에, 이 구멍(40i)의 일부, 도시된 예에서는 아래쪽 일부를 상기 반지름 R1 보다 작은 반지름 R2 의 원으로 깍아 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40h)의 가장자리 부에 반지름 R2 의 홈(40j)이 형성된 구조로 되어 있다. 이 예에 따르면, 삽입구멍(40h) 하부에 반지름 R1의 원과 반지름 R2의 원의 연결 부분, 환언하면 상기 홈(40j)의 양단부에 모서리가 생겼으며 이 2개 모서리가 소프트 죠 부착부재(50)의 접촉부(T)가 되어 있다.

상기 소프트 죠 부착부재 삽입구멍(40h)에 삽입되는 소프트 죠 부착부재(50)의 축부의 단면 경(R3)은 상기 반지름 R1보다 작고 반지름 R2 보다 크다. 따라서, 소프트 죠 부착부재(50)를 회전시켜서 소프트 죠(40) 및 T 너트(30)를 마스터 죠(20)에 일체로 고정시킨 상태에서는 소프트 죠 부착부재(50)의 외주면이 상기 삽입구멍(40h) 2군데의 접촉부(T, T)에 접촉하며, 소프트 죠 부착부재(50)가 소프트 죠(40)에 안정적으로 지지된다. 이에 의하여 소프트 죠(40)에 부하가 부가되어 소프트 죠(40)를 마스터 죠에서 들려는 힘이 가해져도 소프트 죠(40)를 안정적으로 지지할 수 있다.

그리고 상기 접촉부(T, T)를 소프트 죠 부착부재(50) 축부의 단면경(R3)과 같은 경의 원형에 따라서 모따기를 해 놓으면, 접촉부(T, T)에 소프트 죠 부착부재 (50)의 축부가 면 접촉하여 소프트 죠 부착부재(50)를 더 안정적으로 지지할 수 있다.

도 23, 도 24에 나타내는 실시형태는 소프트 죠(40)의 소프트 죠 부착부재 삽입구멍(40k)을 전체적으로 반지름 R1의 원형 구멍(40m)으로 형성함과 동시에, 이 구멍(40m)의 일부, 도시된 예에서는 아래쪽의 일부를 상기 반지름 R1의 원에 이어지는 접선 방향의 선(40n, 40n)을 따라서 절삭되어 홈을 형성한 구조로 되어 있다. 상기 선(40n, 40n)은 하방을 향해서 서로 접근하는 방향의 선이 되어 있으며 상기 홈의 바닥(40p)으로 이어져 있다.

상기 소프트 죠 부착부재 삽입구멍(40k)에 삽입되는 소프트 죠 부착부재(50)의 축부 경(R3)은 상기 반지름 R1보다 훨씬 작고 상기 홈에 빠져들지 않는 크기로 되어 있다. 따라서, 소프트 죠 부착부재(50)를 회전시켜서 소프트 죠(40) 및 T 너트(30)를 마스터 죠(20)에 일체로 고정한 상태에서는 소프트 죠 부착부재(50)의 외주면이 상기 홈을 구성하는 2개의 선(40n, 40n) 상의 접촉부(T, T)에 접촉하여 소프트 죠 부착부재(50)가 소프트 죠(40)에 안정적으로 지지된다. 이에 의하여 소프트 죠 부착부재(50)가 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40k)에 2군데로 접촉하게 되며 소프트 죠(40)에 부하가 부가되어 소프트 죠(40)를 마스터 죠에서 들어올리려는 힘이 가해져도 소프트 죠(40)를 안정적으로 지지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 각 실시형태에 관련된 척(100A)에 있어서는 상기 편심축(50) 등으로 이루어지는 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 T 너트(30)의 삽입구멍(30c) 및 소프트 죠(40)의 삽입구멍(40c, 40h, 40k)이 T 너트(30)와 소프트 죠(40)의 끼워맞춤부의 측면을 관통하는 방향으로 형성되어 있다.

따라서 소프트 죠(40)의 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 삽입구멍(40c)을 형성하기 위하여 필요한 부분이 소프트 죠(40) 전체에 차지하는 비율이, 도 27 및 도 28에 나타낸 종래의 공작 기계용 척에 부착되어 있는 소프트 죠(4)와 비교해서 적어지며 소프트 죠(40)의 워크 지지면의 가공 여유 부분이 넓어진다.

즉, 종래의 워크 처킹 장치에 부착되어 있는 소프트 죠(4)의 가동 여유 부분은 도 21a 또는 도 22a에 있어서, 사선이 그어져 있는 부분 이외의 흰색 표시 부분이 된다.

이에 대해서 본 실시형태에 따른 척(100A)에 부착되어 있는 소프트 죠(40)의 가공 여유 부분은, 도 25b 또는 도 26b에 있어서 사선이 그어져 있는 부분 이외의 흰색 표시 부분이 되고, 종래의 소프트 죠(4)와 비교해서 소프트 죠(40)의 가공 여유 부분이 더 넓어진다.

여기서 도 25a, 도 25b에 나타내는 소프트 죠(4, 40)는 사이즈가 긴 소프트 죠의 일례를 나타내는 것이다.

또 26a, 도 26b에 나타내는 소프트 죠(4, 40)는 비교적으로 이용하기 쉬운 사이즈가 짧은 소프트 죠의 일례를 나타내는 것이다.

또 각 실시형태에 있어서는, 소프트 죠(40)와 T 너트(30)와 마스터 죠(20)의 세트가 척 본체의 일 단면 쪽에 서로 120도의 등간격으로 부착된 3개 짜리 죠의 예가 되어 있으나, 척의 크기 등에 의하여 4개짜리 죠의 척, 5개 짜리 죠의 척 등으로 적절히 설계 변경이 가능한 것은 두 말 할 필요가 없다.

워크의 형상에 맞춰서 소프트 죠를 가공할 때, 소프트 죠를 지지할 치구가사용된다. 이 치구에는 여러 종류가 있고, 소프트 죠에 세로 방향으로 형성한 구멍, 즉 척 본체에의 소프트 죠 부착부재의 삽입구멍에 대해서 직교하는 방향의 구멍을 마련해도 좋다. 이 구멍은 1개 있으면 되므로 이 구멍을 마련해도 종래의 소프트 죠와 비교하면, 워크 지지면의 가공 여유 부분을 많이 형성할 수 있어서 소프트 죠를 오랜 기간에 걸쳐서 사용할 수 있다.

종래의 워크 처킹 장치에 의하면, 척 본체에 소프트 죠를 장착하고 또 떼어낼 때에, 처킹 장치의 주축의 회전 방향과 동일한 방향으로 나사를 회전시키기 때문에 주축에 어느 정도의 저항이 있지 않으면 척 본체가 회전하여 나사를 돌리는 작업이 힘들었다. 그래서 상기 주축을 저속 회전 모드로 전환하여 그 회전 저항을 크게 한 상태에서 작업을 하였다. 이 점, 본 발명에 의하면 주축 방향에 대해서 직각 방향에서 소프트 죠 부착부재를 삽입하여 주축의 회전면에 대해서 직교하는 면내에서 소프트 죠 부착부재를 회전시키면 좋으며 주축이 고속 회전 모드가 되어도 소프트 죠의 장착 및 분리가 가능하므로 작업이 용이하고 주축의 회전 모드를 전환할 필요도 없기 때문에 신속한 작업이 가능하다.

본 발명에 의하면 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 삽입구멍을 형성하기 위해서 필요한 부분이 소프트 죠 전체에 차지하는 비율이 적고, 소프트 죠의 워크 지지면의 가공 여유 부분을 많이 형성할 수 있으므로 소프트 죠를 오랜 기간에 걸쳐 사용할 수 있게 되어 수명이 길고 경제적인 워크 처킹 장치를 제공할 수 있다.

특히 청구항 2 및 11 기재의 발명에 의하면, 소프트 죠 부착부재가 편심캠면을 갖는 편심축으로 형성되어 있으므로 편심축을 약간 회전시키는 것만으로 T 너트에 대해서 소프트 죠를 부착할 수 있게 된다. 또, 편심축이 삽입되는 삽입구멍의 가공도 용이해서 삽입구멍에 절삭칩 등이 침입해도 삽입구멍의 손상이 적어진다.

또한 청구항 3 기재의 발명에 의하면, 편심축이 소프트 죠의 삽입구멍에 대응하는 부분을 단면 형상이 거의 진원의 축부로 형성하고, 편심축이 T 너트의 삽입구멍으로 삽입되는 부분을 상기 축부의 단면 형상보다도 소경인 편심캠 면을 갖는 캠부로 형성함으로써, 편심캠 면이나 캠 접촉면으로 절삭칩 등의 침입을 방지하며 공작 기계용 척의 수명을 길에 만들 수 있게 된다. 또, 상기 소프트 죠 및 T 너트의 삽입구멍에 상기 편심축을 삽입한 후, T 너트를 척 본체에 위치가 결정되어 고정된 마스터 죠의 T 홈에 끼워맞춰서 소프트 죠 및 T 너트를 척 본체에 장착함으로써 상기 편심축의 축부와 캠 부의 단차를 이용해서 삽입구멍에서 편심축이 탈락하는 것을 방지할 수 있게 된다.

청구항 4 기재의 발명에 의하면, 편심축의 회전 방지 부재로서 판스프링의 선단부가 편심축의 회전에 의하여 상기 삽입구멍에 결합됨으로써, 외부에서의 진동 등의 영향으로 인하여 편심축이 이완되는 방향으로 회전하기 어려워지며 T 너트에 대해서 소프트 죠를 더 견고하게 부착할 수 있게 된다.

청구항 5 기재의 발명에 의하면, 볼트와 너트에 형성된 테이퍼 면에 의하여 T 너트와 소프트 죠를 상대 이동시킬 수 있고 이에 의하여 마스터 죠에 대해서 소프트 죠를 부착시킬 수 있다.

청구항 6, 7, 8, 12 및 13 기재의 발명에 의하면, 소프트 죠 부착부재를 회전시켜서 소프트 죠 및 T 너트를 마스터 죠에 일체로 고정시킨 상태에서는, 소프트 죠 부착부재의 외주면이 소프트 죠의 삽입구멍에 형성되어 있는 2군데의 접촉부에 접촉하며 소프트 죠 부착부재가 소프트 죠에 안정적으로 지지된다. 이에 의하여 소프트 죠에 부하가 부가되어 소프트 죠를 마스터 죠에서 들어올리려는 힘이 가해져도 소프트 죠를 안정적으로 지지할 수 있다.

청구항 9 기재의 발명에 의하면, 상기 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 T 너트의 삽입구멍이 T 너트의 상면에 나사 결합되는 볼트의 머리부에 형성되어 있으므로, T 너트로서 종래의 워크 처킹 장치에 사용되어 있는 기존의 T 너트를 그대로 이용할 수 있게 되어 더 저렴한 워크 처킹 장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (13)

1. 공작 기계의 워크 회전축에 부착되는 척 본체;

   상기 척 본체의 법선 방향을 따라 조절 이동되어 척 본체에 위치 결정과 고정이 가능하며 상기 법선 방향을 따라 T 홈이 형성된 마스터 죠;

   상기 마스터 죠의 T 홈에 대해서 상기 법선 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰지는 머리부가 형성됨과 동시에 머리부와 일체로 몸통부가 형성된 T 너트;

   워크를 지지하는 워크 지지면 및 상기 T 너트의 몸통부에 끼워맞춰지는 끼워맞춤 홈이 형성된 소프트 죠;

   상기 T 너트와 상기 소프트 죠의 끼워맞춤부를 관통하는 삽입구멍으로 삽입되어 T 너트에 대해서 소프트 죠를 부착하는 소프트 죠 부착부재를 갖추는 워크 처킹 장치로서,

   상기 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 상기 삽입구멍이, 상기 T 너트와 상기 소프트 죠의 끼워맞춤부의 측면을 관통하는 방향으로 형성되고,

   상기 T 너트와 상기 소프트 죠의 상기 삽입구멍에 삽입되는 상기 소프트 죠 부착부재는, 소프트 죠의 삽입구멍에 삽입되는 축부와, T 너트의 삽입구멍에 삽입되는 캠부를 가지며,

   상기 T 너트의 삽입구멍에는 캠 접촉면이 형성되고,

   상기 소프트 죠 부착부재의 상기 캠부에는, 상기 소프트 죠 부착부재가 회전함에 따라 상기 T 너트의 캠 접촉면에 접촉하여 T 너트와 소프트 죠를 상대이동시키는 편심 캠면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처킹 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   소프트 죠 부착부재가 소프트 죠 삽입구멍의 2개소에 접촉하는 것을 특징으로 하는 워크 처킹 장치.
7. 제6항에 있어서,

   소프트 죠의 삽입구멍의 가장자리 부에 홈이 형성되고, 이 홈의 양단부에 소프트 죠 부착부재가 접촉하는 것을 특징으로 하는 워크 처킹 장치.
8. 제7항에 있어서,

   소프트 죠의 삽입구멍은 원형으로서 이 삽입구멍의 가장자리 부에 홈이 형성되며,

   소프트 죠 부착부재가 상기 삽입구멍에 끼워맞춰지는 부분의 단면은 원형이며 이 단면의 외경은 상기 삽입구멍의 경보다 작은 것을 특징으로 하는 워크 처킹 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 T 너트의 몸통부에 볼트가 나사결합되고, 상기 볼트의 머리부 측면에 상기 소프트 죠 부착부재가 삽입되는 삽입구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처킹 장치.
10. 삭제
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