KR100835119B1 - 공작기계용 스핀들부재의 연장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공작물의 형상이나 주변 여건에 따라 스핀들부재를 연장하여 가공하고자 할 때 쉽게 연장함은 물론이고 결속력이 우수해 안정적으로 가공할 수 있으므로 작업능률이 극대화되고, 공작기계와 연동되어 작동되므로 공구고정부 또한 자동으로 탈장착이 가능한 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 관한 것이다.

본 발명의 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 의하면, 회전체와 상기 회전체 내부에 구비되는 작동로드부재로 비교적 간단하게 구성되므로 잔고장의 발생이 거의 없을 것이고, 공작물의 형상이나 주변 여건에 따라 스핀들부재의 연장이 필요하면 회전체를 스핀들부재의 스핀들에 볼트 결합시켜 쉽게 연장할 수 있으며, 결합된 회전체와 스핀들부재의 결속력이 우수하므로 안정적으로 가공할 수 있어 작업능률이 극대화될 것이다.

또한, 공구고정부를 탈장착함에 있어 공작기계의 푸시로드를 전후방으로 조작하게 되면 연장장치의 작동로드가 같이 슬라이딩되면서 공구고정부를 자동으로 탈장착하게 되므로 사용의 편리성을 극대화시키는 효과를 나타낸다.

공작기계, 스핀들, 푸시로드, 회전체, 작동로드, 콜릿 척

Description

공작기계용 스핀들부재의 연장장치{An extension mechanism of the spindle member for the machine tool}

본 발명은 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공작물의 형상이나 주변 여건에 따라 스핀들부재를 연장하여 가공하고자 할 때 쉽게 연장함은 물론이고 결속력이 우수해 안정적으로 가공할 수 있으므로 작업능률이 극대화되고, 공작기계와 연동되어 작동되므로 공구고정부 또한 자동으로 탈장착이 가능한 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공작기계는 공작물을 소정의 형상으로 가공하는데 사용되는 것으로, 대한민국 특허공개번호 제1998-0060780호, 특허공개번호 제2006-0076885호 및 특허공개번호 제2002-0049242호에 이미 소개되어 있음은 물론이고 다양한 산업분야에 널리 사용되고 있는데, 본 발명을 설명함에 앞서 이미 공지된 공작기계를 배경기술로서 살펴보면 하기와 같다.

즉, 도 1은 종래의 공작기계를 도시한 개략적 단면도인데, 도시된 바와 같이 종래의 공작기계(10)는 크게 본체(12)와, 상기 본체(12)에 베어링을 매개로 회동가능하게 구비되는 스핀들부재(20)와, 상기 본체(12)의 하측에 구비되어져 상기 스핀 들부재(20)를 회동시키는 회동수단(30)과, 상기 스핀들부재(20) 후방에 구비되는 전후진수단(40) 및 상기 스핀들부재(20)의 선단부에 장착되며 공작물을 가공하기 위한 공구가 결합되고 후면에는 키(k)가 돌출 형성된 공구고정부(50)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 스핀들부재(20)는, 선광후협한 경사를 가지되 후단부에 제1환홈(24)과 제1환턱(25)이 형성된 제1대경부(23)와 소경부(26) 및 제2대경부(27)가 순차적으로 형성된 제1관통공(22)이 내부에 구비되고 선단면에는 상기 공구고정부(50)의 키(k)가 삽입되는 키홈(h)이 형성된 원통 형상의 스핀들(21)과, 상기 스핀들(21)의 제1관통공(22)에 설치되어 공구고정부(50)를 탈장착하는 봉 형상의 푸시로드(28)와, 상기 푸시로드(28)의 선단부에 설치되어져 끝단이 상기 제1대경부(23)의 제1환홈(24)에 위치되어 공구고정부(50)를 탈장착하는 제1콜릿 척(29)과, 상기 스핀들(21)의 제2대경부(27)에 구비되어 푸시로드(28)에 탄성력을 제공하는 스프링(S)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 전후진수단(40)은 유압이 유입과 배출되는 유압실린더로서 간략하게 설명하면, 제1유입구(42)로 유압이 유입되면 푸시로드(28)의 말단에 형성된 돌출부를 스핀들(21)의 선단부로 밀게되고, 제2유입구(44)로 유압이 유입되면 푸시로드(28)를 당기는 작동을 하게 되는데, 하기에서 설명하겠지만 상기 전후진수단(40)이 상기 푸시로드(28)를 당기게 되면 제1콜릿 척(29)이 공구고정부(50)를 구속하여 장착하게 되고, 이와 반대로 푸시로드(28)를 밀게 되면 제1콜릿 척(29)이 공구고정부(50)에 대한 구속을 해제하여 탈착할 수 있게 됨을 인지하여야 된다.

이렇게 구성된 종래의 공작기계(10)가 공구고정부(50)를 탈장착하는 작동을 일부 확대도를 통해 살펴보도록 하겠다. 즉, 도 2의 "가"와 "나"는 종래의 공작기계 작동을 도시한 A부분 확대 단면도이다.

먼저, "가"를 참조로 하면, 스핀들(21)의 제1대경부(23)에 형성된 제1환홈(24)에는 푸시로드(28)의 선단부에 결합된 제1콜릿 척(29)의 끝단부가 약간 벌어진 채 위치되어 있음을 알 수 있으며, 이런 경우에는 상기 푸시로드(28)가 전후진수단(40)에 의해서 전방으로 슬라이딩 되어 있는 상태이다.

계속해서, "나"를 참조로 하면, 공구고정부(50)를 스핀들(21)의 제1대경부(23)로 삽입한 후 전후진수단(40)을 작동시켜 푸시로드(28)를 후방으로 슬라이딩시키게 되면 푸시로드(28)의 선단부에 결합된 제1콜릿 척(29)이 같이 후방으로 슬라이딩되고, 곧 제1대경부(23)에 형성된 제1환턱(25)에 의해서 그 끝단부가 협소해지면서 공구고정부(50)를 구속하게 되고, 이로서 공구고정부(50)의 장착이 완료되는 것이다. 이때, 상기 공구고정부(50)에 키(k)와 스핀들(21)의 선단면에 형성된 키홈(h)이 서로 결합됨은 너무나 당연하다.

결국, 상기의 공작기계(10)는 푸시로드 선단부에 결합된 제1콜릿 척(29)이 공구고정부(50)를 장착하게 되며, 상기 회동수단(30)에 의해서 스핀들부재(20)의 스핀들(21) 제1대경부(23)에 장착된 공구고정부(50)를 회동시켜 공작물을 가공하게 되는 공지된 구조이다.

이상에서 살펴본 종래의 공작기계(10)는, 푸시로드(28)의 전후진 작동에 의해 공구고정부(50)를 쉽게 탈장착할 수 있는 장점을 가지나 스핀들부재(20) 자체의 길이에 한계가 있으므로 공작물의 형상 혹은 주변 여건에 따라 본체(12)가 공작물에 근접하지 못하는 경우에는 공작물을 가공함에 있어 상당한 애로점이 발생되었다. 따라서, 공구고정부(50)를 장착하는 스핀들부재(20)를 연장할 수 있는 연장장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공작물의 형상이나 주변 여건에 따라 스핀들부재를 연장하여 가공하고자 할 때 쉽게 연장할 수 있음은 물론이고 결속력이 우수하여 안정적으로 가공할 수 있으므로 작업능률이 극대화되고, 공작기계의 공구고정부 또한 자동으로 탈장착이 가능한 공작기계용 스핀들부재의 연장장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스핀들부재에 결합되어 같이 작동되는 것으로, 외면은 전체적으로 원통형 형상을 가지되 일측 외주연에는 볼트공이 형성된 외향된 플랜지부가 형성되고, 후단부는 말단으로 갈수록 협소한 원뿔 형상을 가지며, 선단면에는 키홈이 형성되고, 내부에는 직경이 상이한 대경부와 장착홈이 일정한 거리를 두고 각각 형성된 관통공이 구비되며, 상기 대경부의 후단에는 환홈과 환턱이 순차적으로 형성되는 회전체; 상기 회전체의 관통공 내부에 구비되며, 선단부는 상기 공구고정부를 탈장착하고, 후단부는 상기 스핀들부재에 결합되어 같이 작동되는 작동로드부재를 포함하여 구성된다.

바람직하게 상기 작동로드부재는 상기 회전체의 관통공 내부에 구비되는 것으로, 가운데 부분에는 상기 장착홈 내부에 위치되는 외향된 걸림턱이 형성되고, 후단부에는 상기 스핀들부재에 결합되도록 상기 관통공으로 돌출되는 헤드부가 구비되는 작동로드; 상기 작동로드의 걸림턱과 상기 회전체의 장착홈 사이에 개재되 어 작동로드가 회전체의 관통공 내면에 더욱 밀접되도록 탄성력을 제공하는 스프링; 및 상기 작동로드의 선단부에 결합되며, 끝단부가 상기 관통공의 환홈에 위치되어져 공구고정부를 탈장착하도록 구비되는 콜릿 척을 포함하여 구성된다.

바람직하게 상기 회전체의 외주연을 지지하여 흔들림은 방지하되 회동 작동에는 간섭하지 않는 가이드수단이 추가로 구비된다.

바람직하게 상기 가이드수단은 상기 회전체의 외주연으로 삽입되어져 후단부가 공작기계에 결합되는 하우징; 및 상기 하우징과 회전체 사이에 개재되는 베어링을 포함하여 구성된다.

바람직하게 상기 가이드수단은 상기 회전체의 외주연으로 삽입되어져 선단부를 지지하는 수직면부재와, 상기 수직면부재로부터 후방으로 연장되어 공작기계에 결합되는 수평면부재로 이루어지는 브라켓; 및 상기 수직면부재와 회전체 사이에 개재되는 베어링을 포함하여 구성된다.

본 발명의 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 의하면, 회전체와 상기 회전체 내부에 구비되는 작동로드부재로 비교적 간단하게 구성되므로 잔고장의 발생이 거의 없을 것이고, 공작물의 형상이나 주변 여건에 따라 스핀들부재의 연장이 필요하면 회전체를 스핀들부재의 스핀들에 볼트 결합시켜 쉽게 연장할 수 있으며, 결합된 연장장치와 스핀들부재의 결속력이 우수하므로 안정적으로 가공할 수 있어 작업능률이 극대화될 것이다.

또한, 공구고정부를 탈장착함에 있어 공작기계의 푸시로드를 전후방으로 조 작하게 되면 연장장치의 작동로드부재가 같이 슬라이딩되면서 공구고정부를 자동으로 탈장착하게 되므로 사용의 편리성을 극대화시키는 효과를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 공작기계용 스핀들부재의 연장장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계용 스핀들부재의 연장장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전체의 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 작동로드부재를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연장장치의 개략적 결합 종단면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조로 하면, 본 발명의 공작기계용 스핀들부재의 연장장치(100)는 크게 회전체(110)와 작동로드부재(120)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

먼저, 상기 회전체(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외면은 전체적으로 원통형 형상을 가지되 그 일측 외주연에는 볼트공(118)이 형성된 외향된 플랜지부(117)가 형성되고, 후단부는 말단으로 갈수록 협소한 원뿔 형상을 가지며, 선단면에는 키홈(119)이 형성되고, 내부에는 직경이 상이한 대경부(113)와 장착홈(116)이 일정한 거리를 두고 각각 형성된 관통공(112)이 구비되며, 상기 대경부(113)의 후단에는 환홈(114)과 환턱(115)이 순차적으로 형성되어 있음을 알 수 있다.

이때, 상기 회전체(110)의 후단부를 원뿔 형상으로 형성하는 것은 후술하겠지만 종래의 스핀들부재(20)가 가지는 스핀들(21)의 제1대경부(23)에 결합될 수 있도록 하기 위함이며, 내부에 형성된 관통공(112)의 대경부(113)는 종래의 공구고정부(50)가 삽입될 수 있도록 선광후협한 형상 즉, 상기 스핀들(21)의 제1대경부(23)와 동일한 형상을 가진다.

그리고, 상기 회전체(110)의 후단부 일측에 볼트공(118)이 형성된 플랜지부(117)가 형성되는 것은 후술하겠지만 종래의 스핀들부재(20)의 스핀들(21)과 볼트(B) 결합되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 회전체(110)의 선단면에 키홈(119)을 형성하는 것은, 종래의 공구고정부(50)에 형성된 키(k)가 결합될 수 있도록 형성한 것이다.

한편, 상기 회전체(110)는 일체형으로 도시되어 있지만 상기 작동로드부재(120)의 결합이 용이함과 동시에 유지관리가 용이하도록 두 부분으로 분리되도록 구성하여 그 결합부분에 각각 플랜지부를 형성하여 볼트 결합될 수 있도록 구현할 수 있음은 너무나 당연하다.

다음으로, 상기 작동로드부재(120)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 크게 작동로드(122)와, 스프링(125) 및 콜릿 척(126)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 작동로드(122)는 전체적으로 봉 형상을 가지되, 그 가운데 부분 에는 상기 회전체(110)의 장착홈(116) 내부에 위치되는 외향된 걸림턱(123)이 형성되고, 후단부에는 후술하겠지만 종래의 스핀들부재(20)에 결합되는 헤드부(124)가 구비된다.

다음으로, 상기 스프링(125)은 상기 작동로드(122)의 걸림턱(123)과 상기 회전체(110)의 장착홈(116) 사이에 개재되어 작동로드(122)가 회전체(110)의 관통공(112) 내면에 더욱 밀접되도록 탄성력을 제공하도록 구비된다.

다음으로, 상기 콜릿 척(126)은 상기 작동로드(122)의 선단부에 결합되며, 끝단부가 상기 관통공(112)의 환홈(114)에 위치되어져 공구고정부(50)를 탈장착하도록 구비되는 것이다.

여기서, 상기 콜릿 척(126)은 종래의 스핀들부재(20)에서 이미 소개되었을 뿐만 아니라 당업계에서 이미 공지되어 널리 사용되고 있으므로 본 발명에서는 이 콜릿 척(126)에 대한 상세한 구성 및 작동관계에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 개략적으로 살펴보면 하기와 같다.

즉, 상기 콜릿 척(126)은 크게 작동로드(122)에 결합되는 몸체(126a)와, 상기 몸체(126a) 선단부 외측에 원 배열되는 복수의 날개부(126b) 및 상기 날개부(126b)의 끝단이 외측으로 벌어지도록 탄성력을 제공하는 밴드(126c)로 구성된다.

한편, 상기 콜릿 척(126)은 다양한 종류가 제공되고 있으므로 본 발명에서 도시한 형상의 것 이외의 다른 형상의 콜릿 척(126) 또한 본 발명과 동일한 작동을 구현하게 되면 본 발명에 포함됨은 너무나 명백하다.

계속해서, 상기와 같이 구성된 회전체(110) 및 작동로드부재(120)의 결합관계를 도 6을 참조로 하여 설명하겠다.

상기 회전체(110) 내부에 구비된 관통공(112)에는 상기 작동로드부재(120)가 구비된다. 이때, 상기 작동로드부재(120)의 작동로드(122) 후단에 형성된 헤드부(124)는 회전체(110)의 관통공(112)을 통해 외부로 돌출되어 있으며, 그 가운데 부분에 형성된 걸림턱(123)은 관통공(112)에 형성된 장착홈(116) 내에 위치되어 있되 걸림턱(123)과 장착홈(116) 사이에 개재된 스프링(125)의 탄성력에 의해 장착홈(116) 후단에 위치되어 있고, 선단부에 결합된 콜릿 척(126)의 끝단부는 상기 관통공(112) 내에 형성된 환턱(115)에 위치되어져 그 끝단부가 약간 협소해진 상태를 유지하고 있다.

한편, 상기 작동로드(122)는 스프링(125)의 탄성력에 의해 후단부로 이동되어 있으므로 상기 작동로드(122)의 선단부에 결합된 콜릿 척(126)의 끝단부가 환턱(115)에 의해 협소한 상태를 유지하고 있으나 후술하겠지만 종래의 스핀들부재(20)에 결합하게 되면 상기 작동로드(122)는 선단부로 이동되며, 이로 인해 상기 콜릿 척(126)의 끝단부는 환홈(114) 내부로 위치되어져 공구고정부(50)가 삽입될 수 있도록 그 끝단부가 벌어진 상태를 유지하게 된다.

도 7의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계용 스핀들부재의 연장장치의 사용 상태를 도시한 개략적 단면도이고, 도 8의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계용 스핀들부재의 연장장치 작동을 도시한 개략적 단면도이다.

먼저, 도 7의 "가"를 참조로 하면, 공작기계(10) 선단부 일부가 단면 도시되어 있다. 이때, 상기 공작기계(10)는 종래기술에서 언급하였듯이 크게 본체(12)와, 상기 본체(12)에 베어링을 매개로 회동가능하게 구비되는 스핀들부재(20)와, 상기 본체(12)의 하측에 구비되어져 상기 스핀들부재(20)를 회동시키는 회동수단(30)과, 상기 스핀들부재(20) 후방에 구비되는 전후진수단(40) 및 상기 스핀들부재(20)의 선단부에 장착되는 공구고정부(50)를 포함하여 구성되는데, 여기서는 본체(12)와 스핀들부재(20) 일부만이 도시되어 있다. 이때, 상기 스핀들부재(20)의 스핀들(21) 선단면에는 본 발명의 연장장치(100)를 결합하기 위해 볼트공(118a)이 형성된다. 종래기술에서 상술하였으나 참고로, 상기 스핀들(21) 내부에는 제1대경부(23), 제1환홈(24) 및 제1환턱(25)을 가지는 제1관통공(22)이 형성되어 있으며, 상기 제1관통공(22) 내에 구비되는 푸시로드(28)의 선단부에는 제1콜릿 척(29)이 결합되는데, 상기 제1콜릿 척(29)의 끝단부는 제1환홈(24)에 위치되어져 외측으로 약간 벌어진 상태를 유지하고 있다. 이렇게 상기 제1콜릿 척(29)의 끝단부가 외측으로 벌어진 상태를 유지하고 있다는 것은 푸시로드(28)가 여기서는 미도시된 전후진수단(40)에 의해 전방으로 이동되어 있음을 인지하여야 된다.

한편, 상기 공작기계(10)는 종래기술에서 언급하였을 뿐만 아니라 이미 공지되어 있으므로 동일한 부호를 사용하였다. 그러므로, 본 발명에서는 상기 공작기계(10)에 대한 더욱 상세한 설명은 접어두고 하기에서는 본 발명의 연장장치(100)와의 결합관계를 설명토록 하겠다.

따라서, 상기와 같이 구성된 종래 공작기계(10)의 스핀들부재(20)에 본 발명의 연장장치(100)가 결합되어 스핀들부재(20)를 연장하게 되는 것이다. 즉, "나"에 도시된 바와 같이, 원뿔 형상을 가지는 회전체(110)의 후단부를 스핀들(21)에 형성된 제1대경부(23)로 삽입시킨 후 회전체(110) 외주연에 형성된 플랜지부(117)의 볼트공(118)과 스핀들(21)에 형성된 볼트공(118a)을 일치시켜 볼트(B)를 체결하여 회전체(110)와 스핀들(21)을 단단히 고정시키게 된다.

그러면, 회전체(110)의 관통공(112)에 구비되어 있는 작동로드(122)의 후단부 즉, 헤드부(124)는 푸시로드(28)의 선단부에 결합되어 있는 제1콜릿 척(29)의 상면에 밀접되므로 작동로드(122)의 걸림턱(123)은 장착홈(116) 내부에 개재된 스프링(125)을 약간 수축시키면서 선단부로 약간 밀리게 되며, 이로 인해 작동로드(122)의 선단부에 결합된 콜릿 척(126)의 끝단부 즉, 날개부(126b)의 끝단이 회전체(110)의 관통공(112)에 형성된 환홈(114)으로 이동되어져 밴드(126c)의 탄성력에 의해 공구고정부(50)를 장착할 수 있도록 그 끝단을 약간 벌리게 되는 것이다.

이로서, 본 발명의 연장장치(100)는 공작기계의 스핀들부재(20)를 연장하게 되며 공작물을 가공하기 위한 공구고정부(50)를 장착할 준비를 완료하게 되는 것이 다.

이제, 하기에서는 본 발명의 연장장치(100)에 대한 작동관계를 설명토록 하겠다.

도 8의 "가"를 참조로 하면, 회전체(110)의 관통공(112) 선단부에 형성되어 있는 대경부(113)로 통상의 공구고정부(50)를 삽입시킨 후 여기서는 미도시된 공작기계(10)의 전후진수단(40)을 이용해 스핀들부재(20)의 푸시로드(28)를 후방으로 슬라이딩시키게 된다. 이때, 상기 공구고정부(50)에 형성된 키(k)가 상기 회전체(110)의 선단면에 형성된 키홈(119)에 삽입됨을 인지하여야 된다.

계속해서, "나"와 같이, 푸시로드(28)의 선단부에 결합된 제1콜릿 척(29)은 그 끝단부가 제1환턱(25)에 위치되면서 작동로드(122)의 헤드부(124)를 구속한 후 같이 후방으로 슬라이딩될 것이고, 이에 따라 상기 작동로드(122)의 선단부에 결합된 콜릿 척(126) 또한 후방으로 슬라이딩 되면서 관통공(112)에 형성된 환턱(115)에 의해 날개부(126b)의 끝단부가 협소해지면서 대경부(113)로 삽입된 공구고정부(50)의 헤드(52)를 구속하여 장착하게 된다. 이때, 상기 관통공(112)에 형성된 장착홈(116)에 개재된 스프링(125)의 팽창력에 의해 콜릿 척(126)은 장착되는 공구고정부(50)를 더욱 단단히 파지하게 될 것은 너무나 당연하다.

물론, 미도시하였지만 상기 작동로드(122)의 콜릿 척(126)에 장착된 공구고정부(50)에 대한 구속을 해제하여 탈착하기 위해서는 상기 장착과 반대로 작동시키 게 되는데, 즉 공작기계(10)의 푸시로드(28)를 전방으로 슬라이딩시키게 되면 이에 결합되어 있는 작동로드(122) 또한 같이 전방으로 슬라이딩 될 것이고, 이로 인해 작동로드(122) 선단부에 결합된 콜릿 척(126)의 끝단부가 관통공(112)에 형성된 환홈(114)으로 위치되면서 벌어지게 되므로 구속이 해제되고 쉽게 탈착할 수 있다.

이렇게 하여, 본 발명의 연장장치(100)를 공작기계(10)에 설치완료 하고, 이 연장장치(100)에 공구고정부(50)를 장착한 후 공작기계(10)의 회동수단(30)을 이용해 스핀들(21)을 회전시키게 되면 스핀들(21)과 푸시로드(28)에 결합된 연장장치(100) 즉, 스핀들(21)에 결합된 회전체(110)와, 푸시로드(28)에 결합된 작동로드부재(120) 및 상기 작동로드부재의 콜릿 척(126)에 장착됨과 동시에 회전체(110)의 키홈(119)에 키(k) 결합된 공구고정부(50)는 같이 회동되면서 공작물을 가공하게 되는 것이다.

도 9의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가이드수단을 도시한 개략적 단면도이다.

우선, 상기에서 전술한 연장장치(100)의 길이가 짧을 경우에는 크게 상관없지만 비교적 길게 형성하게 되면 공작물 가공시 진동 즉, 흔들림이 발생될 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명에서는 상기 연장장치(100)를 지지하되 회동 작동에는 간섭하지 않는 가이드수단(130)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 가이드수단(130)은 다양한 형태로 구현될 수 있으므로 본 발명에서 그 구성을 한정지을 수는 없으나 두 가지를 일예로 들어 설명토록 하겠다.

즉, "가"를 참조로 하면, 상기 가이드수단(130)은 상기 회전체(110)의 외주연으로 삽입되어져 후단부가 공작기계(10)에 볼트(B) 결합되는 하우징(132) 및 상기 하우징(132)의 내주연과 상기 회전체(110)의 외주연 사이에 개재되는 베어링(134)을 포함하여 구성되는 경우이다. 이는, 공작기계(10)의 본체(12)에 볼트(B) 결합된 하우징(132)이 그 내부에 개재되는 베어링(134)을 통해 연장장치(100)의 회전체(110)를 지지하게 되므로 흔들림을 방지함과 동시에 회전체(110)의 회동작동에는 간섭하지 않는 구조이므로 회전체(110)는 이 가이드수단(130)을 매개로 보다 안정적인 회동을 할 수 있게 되는 것이다.

계속해서, "나"를 참조로 하면, 상기 가이드수단(130)의 다른 실시예로서, 상기 회전체(110)의 외주연으로 삽입되어져 선단부를 지지하는 수직면부재와, 상기 수직면부재로부터 후방으로 연장되어 공작기계(10)에 볼트(B) 결합되는 수평면부재로 이루어지는 브라켓(136) 및 상기 브라켓(136)의 수직면부재와 회전체(110) 사이에 개재되는 베어링(138)을 포함하여 구성된 경우이다. 이 역시, 공작기계(10)의 본체(12)에 볼트(B) 결합된 브라켓(136)이 베어링(138)을 매개로 회전체(110)의 선단부를 지지하게 되므로 흔들림을 방지함과 동시에 회전체(110)의 회동작동에는 간섭하지 않는 구조이므로 회전체(110)는 이 가이드수단(130)을 매개로 보다 안정적인 회동을 할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 공작기계용 스핀들부재의 연장장치(100)에 의하면, 회전체(110)와 상기 회전체(110) 내부에 구비되는 작동로드부재(120)로 비교적 간단하게 구성되므로 잔고장의 발생이 거의 없을 것이고, 공작물의 형상이나 주변 여건에 따라 스핀들부재(20)의 연장이 필요하면 회전체(110)를 스핀들부재(20)의 스핀들(21)에 볼트 결합시켜 쉽게 연장할 수 있으며, 결합된 연장장치(100)와 스핀들부재(20)의 결속력이 우수하므로 안정적으로 가공할 수 있어 작업능률이 극대화될 것이다.

또한, 공구고정부(50)를 탈장착함에 있어 공작기계(10)의 푸시로드(28)를 전후방으로 조작하게 되면 연장장치(100)의 작동로드부재(120)가 같이 슬라이딩되면서 공구고정부(50)를 자동으로 탈장착하게 되므로 사용의 편리성을 극대화시키는 장점을 지닌다.

또한, 상기 연장장치를 길게 형성하여도 가이드수단이 추가로 구비되어 흔들림을 방지하게 되므로 보다 안정적인 작동을 구현할 수 있는 장점도 지닌다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

도 1은 종래의 공작기계를 도시한 개략적 단면도.

도 2의 "가"와 "나"는 종래의 공작기계 작동을 도시한 A부분 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계용 스핀들부재의 연장장치를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전체의 종단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 작동로드부재를 도시한 사시도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 연장장치의 개략적 결합 종단면도.

도 7의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계용 스핀들부재의 연장장치의 사용 상태를 도시한 개략적 단면도.

도 8의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계용 스핀들부재의 연장장치 작동을 도시한 개략적 단면도.

도 9의 "가"와 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가이드수단을 도시한 개략적 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 종래의 공작기계 12 : 본체

20 : 스핀들부재 21 : 스핀들

22 : 제1관통공 23 : 제1대경부

24 : 제1환홈 25 : 제1환턱

26 : 소경부 27 : 제2대경부

28 : 푸시로드 29 : 제1콜릿 척

S : 스프링 30 : 회동수단

40 : 전후진수단 42 : 제1유입구

44 : 제2유입구 50 : 공구고정부

k : 키 h : 키홈

100 : 본 발명의 연장장치 110 : 회전체

112 : 관통공 113 : 대경부

114 : 환홈 115 : 환턱

116 : 장착홈 117 : 플랜지부

118,118a : 볼트공 119 : 키홈

120 : 작동로드부재 122 : 작동로드

123 : 걸림턱 124 : 헤드부

125 : 스프링 126 : 콜릿 척

B : 볼트 130 : 가이드수단

132 : 하우징 134,138 : 베어링

136 : 브라켓

Claims (5)

1. 공구고정부가 장착되는 공작기계용 스핀들부재의 연장장치에 있어서,

   상기 스핀들부재에 결합되어 같이 작동되는 것으로, 외면은 전체적으로 원통형 형상을 가지되 일측 외주연에는 볼트공이 형성된 외향된 플랜지부가 형성되고, 후단부는 말단으로 갈수록 협소한 원뿔 형상을 가지며, 선단면에는 키홈이 형성되고, 내부에는 직경이 상이한 대경부와 장착홈이 일정한 거리를 두고 각각 형성된 관통공이 구비되며, 상기 대경부의 후단에는 환홈과 환턱이 순차적으로 형성되는 회전체;

   상기 회전체의 관통공 내부에 구비되며, 선단부는 상기 공구고정부를 탈장착하고, 후단부는 상기 스핀들부재에 결합되어 같이 작동되는 작동로드부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들부재의 연장장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 작동로드부재는

   상기 회전체의 관통공 내부에 구비되는 것으로, 가운데 부분에는 상기 장착홈 내부에 위치되는 외향된 걸림턱이 형성되고, 후단부에는 상기 스핀들부재에 결합되도록 상기 관통공으로 돌출되는 헤드부가 구비되는 작동로드;

   상기 작동로드의 걸림턱과 상기 회전체의 장착홈 사이에 개재되어 작동로드가 회전체의 관통공 내면에 더욱 밀접되도록 탄성력을 제공하는 스프링; 및

   상기 작동로드의 선단부에 결합되며, 끝단부가 상기 관통공의 환홈에 위치되어져 공구고정부를 탈장착하도록 구비되는 콜릿 척을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들부재의 연장장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회전체의 외주연을 지지하여 흔들림은 방지하되 회동 작동에는 간섭하지 않는 가이드수단이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들부재의 연장장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 가이드수단은

   상기 회전체의 외주연으로 삽입되어져 후단부가 공작기계에 결합되는 하우징; 및

   상기 하우징과 회전체 사이에 개재되는 베어링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들부재의 연장장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 가이드수단은

   상기 회전체의 외주연으로 삽입되어져 선단부를 지지하는 수직면부재와, 상기 수직면부재로부터 후방으로 연장되어 공작기계에 결합되는 수평면부재로 이루어 지는 브라켓; 및

   상기 수직면부재와 회전체 사이에 개재되는 베어링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들부재의 연장장치.

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