KR101150421B1 - 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치 구조 및 이에 적용되는 블럭형 탄성 위치 결정소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작 기계에 사용되는 툴 터렛에 툴 홀더를 장착하는 과정에서 상기 툴 홀더의 정확한 위치 결정이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상기 툴 홀더의 간단한 설치 및 유지 보수의 편리함을 이룰 수 있도록 한 새로운 형태의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치 구조 및 이에 적용되는 위치 결정소자에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 공구 혹은, 위치 결정용 치구의 설치를 위한 홀더 및 외주면을 따라 상기한 복수의 홀더가 수용 결합되는 툴 터렛을 가지는 공작 기계에 있어서, 상기 툴 터렛 및 홀더 간의 대향면에는 상기 툴 터렛의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 방향을 따라 요입된 복수의 키홈이 형성되고, 상기 각 키홈 내에는 상기 홀더의 중심과 상기 툴 터렛의 중심을 서로 일치시키는 탄성 위치 결정소자가 각각 삽입 고정되며, 상기 탄성 위치 결정소자는 키홈 내에 탄력적으로 압입 고정이 가능하도록 블럭 형상으로 형성됨과 더불어 압축 및 복원 방향과는 수직한 방향으로 절개된 슬릿이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조가 제공된다.

Description

공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치 구조 및 이에 적용되는 블럭형 탄성 위치 결정소자{connecting structure for tool turret of machine tool holder and block type elastic position member thereof}

본 발명은 공작 기계에 사용되는 툴 터렛에 툴 홀더를 장착하는 과정에서 상기 툴 홀더의 정확한 위치 결정이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상기 툴 홀더의 간단한 설치 및 유지 보수의 편리함을 이룰 수 있도록 한 새로운 형태의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치 구조 및 이에 적용되는 위치 결정소자에 관한 것이다.

일반적으로 공작 기계는 각종 기계부품을 가공하는 기기로써, 머시닝 센터(machining center) 및 터닝 센터(turning center) 등이 이에 포함된다.

이때, 상기 터닝 센터의 경우 메인 스핀들(main spindle)에 장착되는 공작물의 가공을 위한 툴(tool)이 툴 홀더(tool holder)에 결합된 상태로 툴 터렛(tool turret)의 외주면을 따라 형성된 각각의 수용홈 내에 각각 착탈 가능하게 장착되면서 필요에 따라 상기 각 툴이 변경되면서 상기 공작물을 가공하도록 구성된다.

특히, 최근에는 상기 공작물이 장착되는 메인 스핀들만이 회전되면서 가공되도록 한 구성뿐만 아니라 상기 툴 터렛에 장착되는 각각의 툴이 선택적으로 회전 구동되면서 상기 공작물을 가공하도록 한 구성의 복합형 터닝 센터도 제공되고 있다.

이때, 상기한 복합 터닝 센터의 툴 터렛에 결합되는 툴 홀더는 상기 툴이 향하는 방향에 따라 스트레이트 타입(straight type) 및 앵귤러 타입(angular type)으로 구분될 수 있다.

여기서, 상기 스트레이트 타입의 툴 홀더의 경우 툴이 향하는 방향과 툴 홀더와 툴 터렛 간의 결합 방향이 서로 동일한 방향을 이루는 형태의 툴 홀더이고, 상기 앵귤러 타입의 툴 홀더는 툴이 향하는 방향과 툴 홀더와 툴 터렛 간의 결합 방향이 수직한 방향을 이루는 형태의 툴 홀더이다.

전술한 바와 같은 툴 홀더의 중심은 툴 터렛에 결합될 경우 상기 툴 터렛의 중심과 수직 및 수평 방향으로 항상 일치되도록 설치되어야 한다.

이에 따라, 종래에는 등록특허 10-0386766호와 같이 상기 툴 홀더와 툴 터렛 간의 대향면에 십자형의 키 홈을 형성하고, 상기 툴 홀더에는 상기 키 홈에 삽입되는 슬라이딩 블록 및 이 슬라이딩 블록의 위치 조절을 위한 조절 수단이 구비되어 이루어진다.

그러나, 상기한 슬라이딩 블록의 위치 조절을 위한 조절 수단은 상기 슬라이딩 블록과의 상대적 형상(대응되게 경사진 형상)에 대한 고려와, 상기 키 홈의 형상 공차에 대한 고려와, 스크류의 조작에 따른 슬라이딩 블럭의 이동량에 대한 고려 및 스프링 조립체의 설치 방향과 설치 구조에 대한 고려 등 많은 고려점이 존재하기 때문에 그 설계가 쉽지 않을 뿐 아니라 조립 작업이 용이하지 못하여 제조 단가가 증가될 수밖에 없다는 문제점을 가진다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 툴 터렛과 툴 홀더 간의 중심 일치를 위한 작업이 쉽게 이루어질 수 있도록 함과 더불어 그 구조 역시 간단히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조 및 이에 적용되는 블럭형 위치 결정소자를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조에 따르면 공구 혹은, 위치 결정용 치구의 설치를 위한 홀더 및 외주면을 따라 상기한 복수의 홀더가 수용 결합되는 툴 터렛을 가지는 공작 기계에 있어서, 상기 툴 터렛 및 홀더 간의 대향면에는 상기 툴 터렛의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 방향을 따라 요입된 복수의 키홈이 형성되고, 상기 각 키홈 내에는 상기 홀더의 중심과 상기 툴 터렛의 중심을 서로 일치시키는 탄성 위치 결정소자가 각각 삽입 고정되며, 상기 탄성 위치 결정소자는 키홈 내에 탄력적으로 압입 고정이 가능하도록 블럭 형상으로 형성됨과 더불어 압축 및 복원 방향과는 수직한 방향으로 절개된 슬릿이 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성 위치 결정소자에는 상기 홀더 혹은, 툴 터렛과의 핀 고정을 통해 압축 방향과는 수직한 방향으로 유동됨을 방지하기 위한 핀홀이 관통 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성 위치 결정소자는 각 키홈마다 하나씩 제공됨과 더불어 탄성 위치 결정소자의 슬릿은 복수로 형성되면서 상기 핀홀을 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성 위치 결정소자는 각 키홈마다 복수로 제공됨과 더불어 서로 간은 상기 핀홀의 관통 방향을 향해 중첩되도록 설치됨을 특징으로 하며, 상기 탄성 위치 결정소자의 슬릿은 상기 핀홀을 중심으로 어느 한 측편에만 형성되어, 어느 하나를 뒤집은 상태로 중첩시킬 경우 상기 각 탄성 위치 결정소자의 슬릿은 상기 핀홀을 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상을 이룸을 특징으로 한다.

또한, 상기 툴 터렛은 그 외주면이 복수의 평면을 갖도록 형성됨과 더불어 상기한 각 평면에는 상기 각 홀더가 수용될 수 있도록 수용홈이 형성되고, 상기 툴 터렛의 중앙측 부위에는 외부 구동력을 제공받아 회전 동작되는 클러치 샤프트를 포함하여 구성되며, 상기 위치 결정용 치구의 설치를 위한 홀더는 몸체를 이루면서 내부가 개구되게 형성됨과 더불어 후방측 부위에는 상기 툴 터렛의 수용홈 내로 수용되면서 고정되는 원통부가 일체로 형성된 몸체단과, 상기 몸체단 및 원통부의 내부를 순차적으로 관통하면서 회전 가능하게 결합됨과 더불어 그 일측 끝단에는 상기 툴 터렛의 클러치 샤프트와 연결되는 샤프트 키가 형성된 회전축과, 상기 회전축의 타측 끝단에 연결되면서 상기 회전축의 회전을 선택적으로 조작하는 조작 손잡이를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 블럭형 탄성 위치 결정소자에 따르면 상호 대응 결합되는 두 상대물 간의 대향면에 요입 형성되는 키홈 내에 삽입되면서 상기 두 상대물 간을 결합함과 더불어 상기 두 상대물 간의 중심을 일치시키는 키(key)의 역할을 수행하며, 탄성 변형이 가능한 블럭 형상으로 형성되는 몸체와, 상기 몸체가 탄력적으로 압축 및 복원 변형될 수 있도록 압축 및 복원 방향과는 수직한 방향으로 절개된 슬릿이 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기 몸체에는 고정핀이 관통될 수 있도록 핀홀이 관통 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체의 슬릿은 복수로 형성되면서 상기 핀홀을 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체의 슬릿은 상기 핀홀을 중심으로 어느 한 측편에만 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조 및 이에 적용되는 블럭형 탄성 위치 결정소자는 툴 터렛에 홀더를 결합하는 과정에서 상호 간의 축 방향과 수평 방향 및 수직 방향에 대한 중심 일치를 위한 별도의 조절 작업을 수행하지 않고도 각 블럭형 탄성 위치 결정소자가 이루는 자체적인 압축력 및 복원력에 의해 이루어질 수 있게 되어 설치 작업이 간단히 진행될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조에 사용되는 위치 결정 치구용 홀더에 의해 최초 툴 터렛에 툴 홀더를 결합하는 과정에서 툴 터렛 내에 구비되는 구동력 전달 수단의 클러치 샤프트와 상기 툴 홀더의 구동 샤프트 간의 결합 위치를 일치시키도록 상기 클러치 샤프트의 위치를 정위치로 설정할 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조를 설명하기 위해 나타낸 정단면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀더의 몸체단 및 이 몸체단에 제1키홈이 형성된 상태를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 툴 터렛에 제2키홈이 형성된 상태를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 툴 터렛에 앵귤러 타입의 홀더가 설치될 경우 툴의 설치 방향을 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블럭형 탄성 위치 결정소자를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블럭형 탄성 위치 결정소자를 설명하기 위해 나타낸 평면도 및 저면도
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블럭형 탄성 위치 결정소자의 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블럭형 탄성 위치 결정소자의 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀더의 몸체단에 형성된 제1키홈에 각 블럭형 탄성 위치 결정소자가 적층되어 설치된 상태를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 12 및 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀더의 몸체단에 형성된 제1키홈에 각 블럭형 탄성 위치 결정소자가 적층되어 설치하는 상태를 설명하기 위해 확대하여 나타낸 요부 평면도
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 툴 터렛에 형성된 제2키홈에 각 블럭형 탄성 위치 결정소자가 압입되는 상태를 설명하기 위해 확대하여 나타낸 요부 상태도
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조 중 홀더가 위치 결정 치구용 홀더일 경우를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조 중 홀더가 위치 결정 치구용 홀더일 경우를 설명하기 위해 나타낸 정단면도
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀더 중 홀더가 위치 결정 치구용 홀더일 경우 몸체단 및 이 몸체단에 제1키홈이 형성된 상태를 설명하기 위해 나타낸 정면도

이하, 본 발명의 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 17을 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1 내지 도 14와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조는 크게 복수의 키홈(310,320)과 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)를 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도 1 및 도 2와 같이 공작 기계용 툴 터렛(100)은 복수의 홀더(200)를 설치함과 더불어 각 홀더(200) 중 어느 한 홀더(200)를 로딩 부위에 위치되도록 하는 일련의 구성이다.

이때, 상기 툴 터렛(100)의 외주면은 복수의 평면부(110)를 갖도록 형성되며, 상기한 각 평면부에는 상기 각 홀더(200)가 수용될 수 있도록 수용홈(120)이 요입 형성된다. 상기 수용홈(120)은 상기 툴 터렛(100) 내의 중앙측 부위에 이르기까지 관통되도록 형성된다.

또한, 상기한 툴 터렛(100)의 중앙측 부위에는 외부 구동력을 제공받아 상기 홀더(200)에 설치되는 툴(tool)(10)을 구동시키기 위한 구동력 전달 수단이 구비된다.

이때, 상기 구동력 전달수단은 베벨 기어에 의해 구동원으로부터 구동력을 전달받아 상기 툴(10)로 전달하도록 구성된 클러치 샤프트(130)가 포함된다.

다음으로, 상기 홀더(200)는 각종 공구의 설치를 위한 구조물을 의미하며, 스트레이트 타입의 홀더 및 앵귤러 타입의 홀더 모두가 포함된다.

상기한 바와 같은 홀더(200)는 첨부된 도 3과 같이 내부가 개구된 사각 플레이트로 형성된 몸체단(210)을 가지며, 이 몸체단(210)의 후단에는 첨부된 도 1 및 도 2와 같이 상기 툴 터렛(100)의 수용홈(120) 내로 수용되면서 고정되는 원통부(220)가 일체로 형성된다.

또한, 상기 원통부(220)의 내부로는 상기 툴 터렛(100)의 구동력 전달 수단의 클러치 샤프트(130)와 동력 전달이 가능하도록 연결되면서 그 후단은 상기 원통부(220)의 후단을 관통하여 노출되는 구동 샤프트(230)가 포함되어 구성된다. 이때, 상기 구동 샤프트(230)의 끝단에는 상기 툴 터렛(100)의 구동력 전달 수단을 이루는 클러치 샤프트(130)와의 연결을 위한 샤프트 키(231)가 형성되며, 상기 샤프트 키(231)와 클러치 샤프트(130) 상호 간의 대향면은 서로 대응되는 요철 구조의 키 형태로 형성됨으로써 구동력의 전달이 가능하도록 구성된다.

또한, 상기 몸체단(210)의 선단에는 드릴 혹은, 앤드밀 등의 툴(10)을 클램핑 하기 위한 콜렛(240)이 구비되며, 상기 콜렛(240)은 상기 구동 샤프트(230)의 선단과 동력 전달 가능하게 연결된다.

다음으로, 상기 키홈(310,320) 및 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 구조를 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 키홈(310,320)은 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 안착 고정되는 홈으로써, 상기 툴 터렛(100) 및 홀더(200) 간의 대향면에 각각 요입 형성된다.

여기서, 상기 홀더(200)에 형성되는 키홈(이하, “제1키홈”이라 함)(310)은 첨부된 도 3과 같이 상기 홀더(200)를 구성하는 몸체단(210)의 네 둘레면 중앙측 부위에 각각 요입 형성되고, 상기 툴 터렛(100)에 형성되는 키홈(이하, “제2키홈”이라 함)(320)은 첨부된 도 4와 같이 상기 툴 터렛(100)의 둘레면(외주면) 중 수용홈(120)의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 방향(바람직하게는 수용홈의 상하측 부위 및 좌우측 부위에 서로 수평 및 수직한 방향)을 따라 각각 형성된다. 이때, 첨부된 도 5는 상기 홀더(200)가 앵귤러 타입의 홀더를 툴 터렛(100)에 적용할 경우의 툴(10) 방향을 설명하기 위해 나타낸 예시도이다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기한 각 키홈(310,320) 중 제1키홈(310) 내에 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 고정된 상태를 이루도록 함과 더불어 그 일부는 상기 제1키홈(310)으로부터 돌출되면서 제2키홈(320) 내에 선택적으로 요입되도록 구성됨을 제시한다. 물론, 상기 제2키홈(320) 내에 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 고정된 상태를 이루도록 함과 더불어 그 일부는 상기 제2키홈(320)으로부터 돌출되면서 제1키홈(310) 내에 선택적으로 요입되도록 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 상기 각 키홈(310,320) 내에 각 단부가 각각 삽입되면서 상기 툴 터렛(100) 및 홀더(200) 상호 간을 결합함과 더불어 상기 툴 터렛(100) 및 홀더(200) 간의 중심을 일치시키는 키(key)의 역할을 수행한다.

상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 전술된 바와 같이 상기 제1키홈(310) 내에 일부가 고정된 상태를 유지하며, 상기 홀더(200)를 상기 툴 터렛(100)에 결합할 경우 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 나머지 일부는 제2키홈(320)에 요입되도록 구성된다.

또한, 상기한 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 첨부된 도 6 내지 도 8과 같이 상기 각 키홈(310,320) 내에 탄력적으로 압입 고정이 가능하도록 블럭 형상으로 형성됨과 더불어 압측 및 복원 방향과는 수직한 방향으로 절개된 복수의 슬릿(410)이 형성되어 이루어진다. 이때, 상기한 각 슬릿(410)은 레이저 컷팅 혹은, 와이어 컷팅 공정 등에 의해 형성되도록 함이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서는 상기 슬릿(410)이 두 개로 형성되면서 서로 간은 이격된 상태로 평행을 이루면서 장변측 방향을 따라 길게 형성되며, 특히 상대적으로 중앙측에 위치되는 슬릿(410)은 단변측 면을 관통하도록 절개됨과 더불어 상대적으로 외측에 위치되는 슬릿(410)의 끝단은 장변측 면을 향해 추가 절개되면서 상기 장변측 면을 관통하도록 절개됨을 제시한다. 이때, 상기한 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 각 부위 중 상기 장변측 면을 관통하여 절개되는 슬릿(410)의 형성 부위에는 회피홈(430)이 요입 형성되도록 함으로써 해당 부위로의 응력 집중에 따른 파손이 방지될 수 있도록 함이 더욱 바람직하지만 이에 한정하지는 않는다.

물론, 전술한 슬릿(410)은 하나로 형성될 수도 있다. 하지만, 이의 경우 하중의 집중 현상에 따른 파손 발생의 우려가 존재할 뿐 아니라 다양한 적용 부위에 대한 형태로의 설계가 어려움을 고려할 때 둘 이상의 복수로 형성됨이 가장 바람직하다.

이와 함께, 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)에는 상기 홀더(200)에의 핀(510) 고정을 통해 압축 방향과는 수직한 방향으로 유동됨을 방지하기 위한 핀홀(420)이 관통 형성된다.

이때, 본 발명의 실시예에서는 상기한 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 각 키홈(310,320)마다 복수로 제공됨과 더불어 서로 간은 상기 핀홀(420)의 관통 방향을 향해 중첩되도록 설치됨을 제시한다.

특히, 상기 각 슬릿(410)은 상기 핀홀(420)을 중심으로 어느 한 측편에만 형성되도록 함과 더불어 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400) 중 어느 하나의 탄성 위치 결정소자를 뒤집은 상태로 중첩시킬 경우 상기 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 각 슬릿(410)은 상기 핀홀(420)을 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상을 이루도록 한다.

물론, 상기한 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 각 키홈(310,320)마다 각각 하나씩만 제공되도록 구성함과 더불어 첨부된 도 9 및 도 10과 같이 각 슬릿(410)은 핀홀(420)을 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상으로 형성될 수도 있다.

하지만, 상기와 같은 단일체의 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)에 따른 구조는 그 폭이 커질 수밖에 없다는 것을 고려할 때 이 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 고정되는 키홈(310,320)의 폭 역시 커져야만 한다는 단점을 가진다. 따라서, 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 각 키홈(310,320)마다 복수로 제공하면서 서로 중첩될 수 있도록 구성함이 가장 바람직하다. 이는, 첨부된 도 11과 같다.

이때, 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 폭과 상기 키홈(310,320)이 이루는 폭은 서로 동일한 크기를 갖도록 형성된다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)를 홀더(200)에 설치하는 과정과, 이 홀더(200)를 툴 터렛(100)에 설치하는 과정에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 홀더(200)를 구성하는 몸체단(210)의 둘레면에 형성된 제1키홈(310) 내에 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)를 삽입함과 더불어 상기 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)에 형성된 핀홀(420)에 핀(510)을 관통시켜 상기 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 상기 홀더(200)의 몸체단(210)에 안착된 상태를 이루도록 한다.

이때, 상기 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 서로 중첩되도록 함과 더불어 각 슬릿(410)의 위치는 핀홀(420)을 중심으로 서로 대칭되는 부위에 위치되도록 어느 하나를 뒤집은 상태로 중첩시킨다. 이는, 첨부된 도 12 및 도 13과 같다.

이의 경우, 상기한 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 슬릿(410)의 구성에 의한 복원력으로 인해 제1키홈(310) 내의 양측 벽면을 각각 가압하는 상태를 이루게 되며, 이로 인해 상기 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 상기 제1키홈(310) 내에 고정된 상태로 유지된다.

또한, 상기와 같은 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)를 제1키홈(310) 내에 안착시키는 작업이 완료되면 별도의 커버(520)로 상기 제1키홈(310)의 개구 부위를 감쌈으로써 상기 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 상기 제1키홈(310)으로부터 그 삽입 방향을 향한 이탈됨이 방지되도록 한다.

따라서, 상기 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 상기 제1키홈(310) 내에서 안정적으로 고정된 상태를 이루게 되며, 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 선단은 상기 제1키홈(310)의 외부로 돌출된 상태를 이루게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 각 제1키홈(310) 내에 각각의 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 고정된 홀더(200)를 툴 터렛(100)에 결합하게 되면 상기 홀더(200)를 구성하는 원통부(220)는 상기 툴 터렛(100)의 수용홈(120) 내로 수용되면서 상기 원통부(220)와 수용홈(120) 간의 내 외경간이 정밀하게 삽입된 상태를 이루게 되고, 상기 홀더(200)를 구성하는 몸체단(210)은 상기 툴 터렛(100)의 외주면에 밀착된다.

이와 함께, 상기 홀더(200)의 네 벽면에 각각 압입 고정된 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 선단 부위(외부로 돌출된 부위)는 상기 툴 터렛(100)의 외주면에 수직 및 수평 방향을 따라 형성된 4개소의 제2키홈(320) 내에 각각 삽입된다.

이렇듯, 상기 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 선단 부위가 상기 각 제2키홈(320) 내에 삽입될 경우 해당 제2키홈(320) 내의 두 블럭형 탄성 위치 결정소자(400) 중 어느 한 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 일측 외벽면은 제2키홈(320) 내의 일측 내벽면에 밀착된 상태로 해당 벽면을 가압하는 상태를 이룸과 더불어 다른 한 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)의 일측 외벽면은 상기 제2키홈(320) 내의 타측 내벽면에 밀착된 상태로 해당 벽면을 가압하는 상태를 이루면서 구속된다.

이로 인해, 상기 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)는 그 각각에 형성된 각 슬릿(410)에 의해 자체적인 편측 스프링 작용을 수행하기 때문에 각 제2키홈(320)의 가공 공차에 따른 유격이 해소되면서 진위치에의 결합이 실현될 수 있게 된다.

즉, 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 상기 4개소의 제2키홈(320) 내에 삽입되면 상기 각 블럭형 탄성 위치 결정소자(400)가 가지는 자체적인 압축력 및 복원력에 의해 각 제2키홈(320) 내에 진위치를 이루면서 압입 고정된 상태를 유지하게 되며, 이로 인해 상기 홀더(200)와 툴 터렛(100)에 각각 형성된 각 키홈(310,320) 간이 서로 일치될 수 있음과 더불어 상기 홀더(200)와 툴 터렛(100) 간의 구동 중심을 기준으로 한 좌우 및 상하 위치는 정확히 일치될 수 있게 되는 것이다. 이는, 첨부된 도 14에 도시한 바와 같다.

한편, 본 발명에 따른 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조 중 상기 홀더(200)는 각종 툴(10)의 설치를 위한 툴 홀더로만 구성되는 것은 아니다.

즉, 첨부된 도 15 내지 도 17과 같이 위치 결정 치구의 설치를 위한 홀더로 구성될 수도 있는 것이다.

이때, 상기 위치 결정 치구라 함은 최초 툴 터렛(100)에 홀더(200)를 결합하는 과정에서 툴 터렛(100) 내에 구비되는 구동력 전달 수단의 클러치 샤프트(130)와 상기 홀더(200)의 구동 샤프트(230) 간의 결합 위치를 일치시키기 위해 상기 클러치 샤프트(130)의 위치를 정위치로 설정할 수 있도록 조정하는 치구를 의미한다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 위치 결정 치구용 홀더(600)가 몸체단(610)과, 구동 샤프트(630)와, 조작 손잡이(640)를 포함하여 구성됨을 일 예로 한다.

여기서, 상기 몸체단(610)은 위치 결정 치구용 홀더(600)의 몸체를 이루는 부위로써, 내부가 개구된 사각 플레이트로 형성되며, 이 몸체단(610)의 후단에는 상기 툴 터렛(100)의 수용홈(120) 내로 수용되면서 고정되는 원통부(620)가 일체로 형성된다.

또한, 상기 회전축(630)은 상기 몸체단(610) 및 원통부(620)의 내부를 순차적으로 관통하면서 회전 가능하게 결합되며, 그 끝단에는 상기 툴 터렛(100)의 구동력 전달 수단을 이루는 클러치 샤프트(130)와의 연결을 위한 샤프트 키(631)가 형성된다. 이와 함께 상기 회전축(630)과 상기 몸체단(610) 및 원통부(620)의 내주면 사이에는 복수의 니들 베어링(650)이 설치됨으로써 상기 회전축(630)의 원활한 회전을 보조하게 된다.

또한, 상기 조작 손잡이(640)는 상기 몸체단(610) 및 원통부(620) 내를 관통하는 회전축(630)의 타측 끝단에 연결되면서 상기 회전축(630)의 회전량을 조작하도록 구성된다. 이때, 상기 조작 손잡이(640)와 상기 몸체단(610) 사이에는 상기 샤프트 키(631)의 수직 상태를 측정하기 위한 인디게이터(660)가 포함되어 구성된다.

전술한 바와 같은 위치 결정 치구용 홀더(600)는 회전축(630)의 샤프트 키(631)를 툴 터렛(100)을 이루는 클러치 샤프트(130)의 끝단과 맞물리도록 한 상태에서 조작 손잡이(640)의 조작을 통해 상기 클러치 샤프트(130)에 대한 위치 정렬을 수행함으로써, 추후 툴(10)이 설치되는 홀더(200)를 툴 터렛(100)에 결합할 경우 상기 홀더(200)의 구동 샤프트(230)와 상기 툴 터렛(100)의 클러치 샤프트(130) 간은 별도의 조절 작업 없이도 정확히 일치될 수 있게 된다.

100. 툴 터렛 110. 펑면부
120. 수용홈 130. 클러치 샤프트
200,600. 홀더 210,610. 몸체단
220,620. 원통부 230. 구동 샤프트
231,631. 샤프트 키 240. 콜렛
310. 제1키홈 320. 제2키홈
400. 블럭형 탄성 위치 결정소자 410. 슬릿
420. 핀홀 510. 핀
520. 커버 630. 회전축
640. 조작 손잡이 650. 니들 베어링
660. 인디게이터

Claims (10)

1. 공구 혹은, 위치 결정용 치구의 설치를 위한 홀더 및 외주면을 따라 상기한 복수의 홀더가 수용 결합되는 툴 터렛을 가지는 공작 기계에 있어서,
   상기 툴 터렛 및 홀더 간의 대향면에는 상기 툴 터렛의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 방향을 따라 요입된 복수의 키홈이 형성되고,
   상기 각 키홈 내에는 상기 홀더의 중심과 상기 툴 터렛의 중심을 서로 일치시키는 탄성 위치 결정소자가 각각 삽입 고정되며,
   상기 탄성 위치 결정소자는 키홈 내에 탄력적으로 압입 고정이 가능하도록 블럭 형상으로 형성됨과 더불어 압축 및 복원 방향과는 수직한 방향으로 절개된 복수의 슬릿이 형성되어 이루어지고,
   상기 탄성 위치 결정소자에 형성되는 슬릿은 두 개로 형성되면서 서로 간은 이격된 상태로 평행을 이루면서 탄성 위치 결정소자의 장변측 방향을 따라 길게 형성되며,
   상기 두 슬릿 중 상대적으로 탄성 위치 결정소자의 중앙측에 인접하여 위치되는 어느 한 슬릿의 일측은 상기 탄성 위치 결정소자의 어느 한 단변측 면을 관통하도록 절개되고,
   상기 두 슬릿 중 상대적으로 탄성 위치 결정소자의 외측에 위치되는 다른 한 슬릿의 일측 끝단은 상기 탄성 위치 결정소자의 어느 한 단변측 면을 관통하도록 절개됨과 동시에 상기 슬릿의 타측 끝단은 상기 탄성 위치 결정소자의 장변측 면을 향해 추가 절개되면서 상기 장변측 면을 관통하도록 절개되어 이루어지며,
   상기 블럭형 탄성 위치 결정소자의 각 부위 중 상기 장변측 면을 관통하여 절개되는 다른 한 슬릿의 끝단이 형성된 부위에는 회피홈이 요입 형성되어 해당 부위로의 응력 집중에 따른 파손이 방지될 수 있도록 함을 특징으로 하는 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성 위치 결정소자에는 상기 홀더 혹은, 툴 터렛과의 핀 고정을 통해 압축 방향과는 수직한 방향으로 유동됨을 방지하기 위한 핀홀이 관통 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조.
   
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 탄성 위치 결정소자는 각 키홈마다 복수로 제공됨과 더불어 서로 간은 상기 핀홀의 관통 방향을 향해 중첩되도록 설치됨을 특징으로 하는 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 탄성 위치 결정소자의 슬릿은 상기 핀홀을 중심으로 어느 한 측편에만 형성되어, 어느 하나를 뒤집은 상태로 중첩시킬 경우 상기 각 탄성 위치 결정소자의 슬릿은 상기 핀홀을 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상을 이룸을 특징으로 하는 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 툴 터렛은 그 외주면이 복수의 평면을 갖도록 형성됨과 더불어 상기한 각 평면에는 상기 각 홀더가 수용될 수 있도록 수용홈이 형성되고, 상기 툴 터렛의 중앙측 부위에는 외부 구동력을 제공받아 회전 동작되는 클러치 샤프트를 포함하여 구성되며,
   상기 위치 결정용 치구의 설치를 위한 홀더는 몸체를 이루면서 내부가 개구되게 형성됨과 더불어 후방측 부위에는 상기 툴 터렛의 수용홈 내로 수용되면서 고정되는 원통부가 일체로 형성된 몸체단과, 상기 몸체단 및 원통부의 내부를 순차적으로 관통하면서 회전 가능하게 결합됨과 더불어 그 일측 끝단에는 상기 툴 터렛의 클러치 샤프트와 연결되는 샤프트 키가 형성된 회전축과, 상기 회전축의 타측 끝단에 연결되면서 상기 회전축의 회전을 선택적으로 조작하는 조작 손잡이를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공작 기계용 툴 터렛의 홀더 설치구조.
   
7. 상호 대응 결합되는 두 상대물 간의 대향면에 요입 형성되는 키홈 내에 삽입되면서 상기 두 상대물 간을 결합함과 더불어 상기 두 상대물 간의 중심을 일치시키는 키(key)의 역할을 수행하며,
   탄성 변형이 가능한 블럭 형상으로 형성되는 몸체와, 상기 몸체가 탄력적으로 압축 및 복원 변형될 수 있도록 압축 및 복원 방향과는 수직한 방향으로 절개된 복수의 슬릿이 형성되어 이루어지며,
   상기 복수의 슬릿은 두 개로 형성되면서 서로 간은 이격된 상태로 평행을 이루면서 상기 몸체의 장변측 방향을 따라 길게 형성되며,
   상기 두 슬릿 중 상대적으로 몸체의 중앙측에 인접하여 위치되는 어느 한 슬릿의 일측은 상기 몸체의 어느 한 단변측 면을 관통하도록 절개되고,
   상기 두 슬릿 중 상대적으로 몸체의 외측에 위치되는 다른 한 슬릿의 일측 끝단은 상기 몸체의 어느 한 단변측 면을 관통하도록 절개됨과 동시에 상기 슬릿의 타측 끝단은 상기 몸체의 장변측 면을 향해 추가 절개되면서 상기 장변측 면을 관통하도록 절개되어 이루어지며,
   상기 몸체의 각 부위 중 상기 장변측 면을 관통하여 절개되는 다른 한 슬릿의 끝단이 형성된 부위에는 회피홈이 요입 형성되어 해당 부위로의 응력 집중에 따른 파손이 방지될 수 있도록 함을 특징으로 하는 블럭형 탄성 위치 결정소자.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 몸체에는 고정핀이 관통될 수 있도록 핀홀이 관통 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 블럭형 탄성 위치 결정소자.
   
9. 삭제
10. 삭제

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