KR100631848B1 - 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작물에 탭핑홀을 성형하기 위한 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들에 관한 것으로서, 원통형 바디(10)의 선단에 탭공구(20)를 고정하기 위한 그립수단(30)이 배치되고, 상기 원통형 바디(10)의 외주면에 나선부(12)가 형성되고, 상기 나선부(12)에 부싱너트(40)가 체결됨으로서, 전체길이(S)가 축소된다.

Description

탭핑홀 가공용 마스터 스핀들{Master spindle for processing tapping hole}
도 1은 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들을 도시한 반단면도
도 2a 및 도 2b는 도 1의 마스터 스핀들이 고정지그에 장착되어 동력전달장치에 의해 작동되는 예를 개략적으로 도시한 개략도
도 3은 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들이 프레스 사이에 배치되는 예를 도시한 개략도
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들이 다른 동력전달장치에 장착되어 작동되는 예를 도시한 단면도
도 6은 도 4 및 도 5에서 구동기어와 종동기어의 결합관계를 도시한 개략도
대한민국 특허 제466925호(2005년 1월 10일 등록, 발명의 명칭 : 탭핑머신용 마스터 스핀들)
대한민국 실용신안등록 제374319호(2005년 1월 18일 등록, 발명의 명칭 : 탭핑머신용 마스터 스핀들)
본 발명은 공작물에 탭핑홀을 성형하기 위한 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바디의 상단에 탭공구를 고정하기 위한 척이 배치되고, 바디의 외주면에 나선부가 형성되고, 상기 나선부와 부싱너트가 체결되는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들에 관한 것이다.
본 출원인의 대한민국 특허 제466925호(2005년 1월 10일 등록)에 "탭핑머신용 마스터 스핀들"이 소개되어 있다.
상기 탭핑머신용 마스터 스핀들은 탭공구가 착탈 가능하게 장착되는 척과, 상기 척이 장착되는 척지지부재와, 상기 척지지부재에 상단부가 고정되는 스핀들 볼트와, 상기 스핀들 볼트에 체결되어 척지지부재의 하부에 배치되는 부싱너트로 구성되므로서, 상기 척지지부재가 척이 장착되는 상단부와 스핀들 볼트가 고정되는 하단부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 탭핑머신용 마스터 스핀들은 척지지부재와 스핀들 볼트가 각각 형성되어 있기 때문에, 전체길이가 길어 공작물에 탭핑홀을 성형할 때 흔들림이 발생하며, 좁은 공간에서 사용하기 어려운 단점이 있다.
대한민국 실용신안등록 제374319호(2005년 1월 18일 등록)에 "탭핑머신용 마스터 스핀들"이 소개되어 있다.
상기 탭핑머신용 마스터 스핀들은 탭공구를 착탈 가능하게 장착할 수 있는 홀더가 상단부에 구비된 스핀들 몸체에 흔들림 교정캡이 끼워지고, 상기 흔들림 교정캡의 플랜지부가 체결볼트에 의해 스핀들 볼트와 체결된 부싱너트에 결합되어, 고정된 부싱너트에 대해 스핀들 볼트가 상대 운동을 할 때, 상기 스핀들 볼트와 일체로 결합된 스핀들 몸체가 흔들림 교정캡의 내주면에 밀착되어 부싱너트에 고정된 흔들림 교정캡에 대해 상대적으로 흔들림없이 승하강 운동을 하게 되는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 탭핑머신용 마스터 스핀들은 스핀들 몸체와 스핀들 볼트가 연결되어 있기 때문에, 전체길이가 길어 좁은 공간에서 사용하기 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 탭공구를 고정하는 홀더가 형성된 바디부의 외주면에 부싱너트와 체결되는 나선부가 형성됨으로써, 전체길이를 축소되는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동력전달장치의 타이밍 벨트에 의해 여러대가 좁은 공간에서 동시에 작동될 수 있는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 탁상용 공작기계에 장착되는 동력전달장치에 의해 바디가 헤드 케이스에 대해 상대적으로 승하강될 수 있어, 공작기계의 주축 작용없이 정밀하고 빠르게 공작물에 탭핑홀을 가공할 수 있는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)은 원통형 바디(10)의 선단에 탭공구(20)를 고정하기 위한 그립수단(30)이 배치되고, 상기 원통형 바디(10)의 외주면에 나선부(12)가 형성되고, 상기 나선부(12)에 부싱너트(40)가 체결된다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)은 전체 길이(S)가 종래의 마스터 스핀들에 비해 대폭 축소되고, 전체 길이(S)의 감소로 진동이 감소되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)은 원동형 바디(10)의 상단에 홈(14)이 장착되고, 상기 홈(14)에 칩커버(50)가 장착된다. 이것에 의해, 버티컬 타입으로 탭핑홀 가공을 수행하여도, 공작물(도시하지 않음)에서 떨어지는 작은 입자의 칩 브레이크가 바디(10)의 나선부(12)와 부싱너트(40)와 사이로 들어가는 것을 방지할 수 있어, 바디(10)의 나선부(12)와 부싱너트(40)의 내주면에 형성된 나선이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들의 작동을 설명하기로 한다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와같이, 고정지그(60)에 부싱너트(40)가 록킹볼트(42) 및 너트(44)에 의해 고정되고, 바디(10)의 하단이 동력전달장치(70)와 연결되어, 동력전달장치(70)의 동력전달에 의해 바디(10)가 고정지그(60)에 고정된 부싱너트(60)에 대해 상대적으로 회전하면서 화살표(22) 방향으로 전후진함으로서, 도 2b에 도시된 바와같이, 바디(10)에 장착된 탭공구(20)가 회전되면서 전후진하는 과 정에서 공작물(도시하지 않음)에 탭핑홀을 가공하게 된다.
상기 동력전달장치(70)는 모터(72)의 구동축(74)에 장착된 구동 스프라켓(76)과 파이프 조인트(84)의 외주면에 장착된 종동 스프라켓(82)이 타이밍 벨트(78)에 의해 연결되고, 상기 파이프 조인트(84)의 중공부에 스플라인 샤프트(86)가 끼워지고, 상기 스플라인 샤프트(86)의 선단부가 바디(10)의 후방 연결부(16)에 연결된다.
상기 바디(10)의 후방 연결부(16)에 스플라인 샤프트(86)의 선단이 끼워진 후, 바디(10)의 후방 연결부(16)와 스플라인 샤프트(86)가 핀(88)에 의해 결합되고, 파이프 조인트(82)는 후단이 축받침(92)에 의해 지지될 수 있다.
이것에 의해, 상기 동력전달장치(70)는 모터(72)의 동력에 의해 파이프 조인트(84)와 스플라인 샤프트(86)가 함께 회전하게 되고, 상기 스플라인 샤프트(86)의 회전력이 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)의 원통형 바디(10)로 전달되어, 원통형 바디(10)가 외주면에 형성되어 부싱너트(40)와 체결된 나선부(12)에 의해 전진할 때, 상기 스플라인 샤프트(86)가 파이프 조인트(84)에서 인출되고, 모터(72)에 의해 스플라인 샤프트(86)가 역회전됨으로서 상기 바디(10)가 후진할 때, 상기 스플라인 샤프트(86)가 파이프 조인트(84)로 삽입된다.
따라서, 도 3에 도시된 바와같이, 여러대의 프레스(94a, 94b, 94c, ....)가 나란하게 배열되어 공작물(96)이 순차적으로 프레스(94a, 94b, 94c, ....)를 통과하는 과정에서, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)이 프레스 사이의 좁은 공간부에 배치되도록, 고정지그(60)에 다수개가 일렬로 장착되고, 위에서 설 명한 동력전달장치(70)에 의해 작동됨으로서, 프레스(94a, 94b,)에 의해 절곡된 공작물(96)의 측면에 다수개의 탭핑홀(도시하지 않음)을 성형할 수 있다. 이와같이, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)은 전체 길이가 짧아 좁은 공간에 배치하여 사용할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)은 다른 대안의 동력전달장치(100)에 장착되어, 드릴링 머신, 보링머신, 탭핑머신 등의 탁상용 공작기계에 장착될 수 있다.
상기 동력전달장치(100)는 탁상용 공작기계의 헤드척에 장착될 수 있도록 헤드 케이스(102)가 형성되고, 상기 헤드 케이스(102)의 하부면에 마스터 스핀들(1)의 부싱너트(40)가 결합되고, 마스터 스핀들(1)의 바디(10)에 종동축(104)이 연결되고, 상기 종동축(104)의 상단에 종동기어(106)가 장착되고, 상기 종동기어(106)가 구동축(108)과 결합되고, 상기 구동축(108)이 파이프 조인트(110)의 외주면에 장착되고, 상기 파이프 조인트(110)에 대해 상대적으로 상하로 슬라이딩 운동을 할 수 있도록 파이프 조인트(110)의 중공부에 스플라인 샤프트(112)가 장착된다.
상기 동력전달장치(100)는 다음과 같이 작동한다.
탁상용 공작기계의 헤드척(도시하지 않음)에 헤드 케이스(102)가 장착되고, 헤드척의 회전동력이 스플라인 샤프트(112)로 전달되면, 상기 스플라인 샤프트(112)의 회전에 의해 파이프 조인트(110)가 회전하게 되고, 상기 파이프 조인트(110)의 외주면에 장착된 구동기어(108)와 종동축(104)에 장착된 종동기어(106)가 연동됨으로써, 종동축(104)이 회전하게 되고, 상기 종동축(104)에 연결된 마스터 스핀들(1)의 바디(10)가 부싱너트(40)에 대해 상대회전하게 된다. 이때, 마스터 스핀들(1)의 바디(10)가 나선부에 의해 부싱너트에 대해 상대적으로 전진운동을 하게 됨으로서, 스플라인 샤프트(112)에 대해 파이프 조인트(110)가 상대적으로 하강운동을 하게 된다. 또한, 스플라인 샤프트(112)가 반대로 회전하게 되면, 마스터 스핀들(1)의 바디(10) 및 파이프 조인트(110)가 위와 반대 방향으로 상승하게 된다.
상기와 같이 구성되고 작동하는 동력전달장치(100)에 있어서, 상기 종동기어(106)와 구동기어(108)의 결합이 분리되는 것을 방지하기 위해 스러스트 베어링(114)이 파이프 조인트(110)에 장착될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 종동기어(106)는 도 6의 (가)에 도시된 것처럼 구동기어(108)를 중심으로 180°대칭되게 배치될 수 있어, 2개의 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들이 나란하게 배치될 수 있고, 도 6의 (나)에 도시된 것처럼 구동기어(108)를 중심으로 120°대칭되게 배치될 수 있어 3개의 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)이 등간격으로 헤드 케이스(102)에 장착될 수 있고, 도 6의 (다)에 도시된 것처럼 구동기어(108)를 중심으로 90°대칭되게 배치될 수 있어 4개의 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)이 등간격으로 헤드 케이스(102)에 장착될 수 있다.
위에서 설명한 것과 같은 동력전달장치(100)에 의해 탁상용 공작기계에 장착되는 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들(1)은 바디(10)가 직접 하강되는 과정에서 공작물에 탭핑홀을 가공할 수 있어, 탁상용 공작기계의 주축 작용에 의해 헤드가 승하강되는 종래의 경우보다 가공속도가 빠르게 정밀하게 가공할 수 있다.
위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들은 홀더가 형성된 바디부의 외주면에 부싱너트와 체결되는 나선부가 형성됨으로써, 전체길이를 축소할 수 있어, 프레스 등에서 사용제약을 해소할 수 있고, 동력전달장치의 타이밍 벨트에 의해 여러대가 좁은 공간에서 동시에 작동될 수 있으며, 탁상용 공작기계에 장착되는 동력전달장치에 의해 바디가 헤드 케이스에 대해 상대적으로 승하강될 수 있어, 공작기계의 주축 작용없이 정밀하고 빠르게 공작물에 탭핑홀을 가공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 원통형 바디(10)의 선단에 탭공구(20)를 고정하기 위한 그립수단(30)이 배치되고, 상기 원통형 바디(10)의 외주면에 나선부(12)가 형성되고, 상기 나선부(12)에 부싱너트(40)가 체결되고,
    상기 부싱너트(40)가 헤드 케이스(102)에 장착되고, 상기 헤드 케이스(102)에 장착된 동력전달장치(100)에 의해 바디(10)가 헤드 케이스(102)에 대해 상대적으로 승하강될 수 있고,
    상기 동력전달장치(100)는 탁상용 공작기계의 헤드척에 장착될 수 있도록 헤드 케이스(102)가 형성되고, 상기 헤드 케이스(102)의 하부면에 마스터 스핀들(1)의 부싱너트(40)가 결합되고, 마스터 스핀들(1)의 바디(10)에 종동축(104)이 연결되고, 상기 종동축(104)의 상단에 종동기어(106)가 장착되고, 상기 종동기어(106)가 구동축(108)과 결합되고, 상기 구동축(108)이 파이프 조인트(110)의 외주면에 장착되고, 상기 파이프 조인트(110)에 대해 상대적으로 상하로 슬라이딩 운동을 할 수 있도록 파이프 조인트(110)의 중공부에 스플라인 샤프트(112)가 장착되는 것을 특징으로 하는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 종동기어(106)와 구동기어(108)의 결합이 분리되는 것을 방지하기 위해 스러스트 베어링(114)이 파이프 조인트(110)에 장착되는 것을 특징으로 하는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 종동기어(106)는 구동기어(108)를 중심으로 180°대칭되게 2개가 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 종동기어(106)는 구동기어(108)를 중심으로 120°대칭되게 3개가 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 종동기어(106)는 구동기어(108)를 중심으로 90°대칭되게 4개가 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 탭핑홀 가공용 마스터 스핀들.
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