KR101366191B1

KR101366191B1 - Spindle apparatus

Info

Publication number: KR101366191B1
Application number: KR1020120018694A
Authority: KR
Inventors: 심혁수
Original assignee: 심혁수
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2014-02-24
Also published as: KR20130097016A

Abstract

절삭 유체의 공급이 용이하고, 유지 보수작업이 간편한 스핀들 장치가 제공된다. 스핀들 장치는, 중공형의 하우징과, 하우징에 회전 가능하게 삽입되고, 공구가 결합되는 일단부가 하우징의 외부로 노출되며, 길이 방향으로 내부를 관통하고 일단부로 개방되어 절삭유체가 유동 가능한 제1 유로가 형성된 회전주축과, 공구를 향하여 개구되어 절삭유체를 공구를 향해 분사하는 적어도 하나의 노즐이 형성된 고정블록과, 회전주축과 고정블록을 서로 연결하되, 내부에 제1 유로와 노즐을 연결하는 제2 유로가 형성되어, 절삭유체를 회전주축으로부터 고정블록으로 이동시키는 연결블록 및, 회전주축과 연결블록 사이에 개재되고, 제1 유로 및 제2 유로에 각각 삽입된 채 서로 밀접하여 절삭유체의 누출을 방지하는 한 쌍의 그랜드 패킹을 포함한다.A spindle device is provided which facilitates the supply of cutting fluid and which is easy to maintain. The spindle device includes a hollow housing and a first flow path rotatably inserted into the housing, one end of which the tool is coupled is exposed to the outside of the housing, penetrating the inside in the longitudinal direction and opening to one end to allow the cutting fluid to flow. And a fixed block having a rotating spindle formed thereon, at least one nozzle opening toward the tool to inject the cutting fluid toward the tool, and connecting the rotating spindle and the fixed block to each other, wherein the first flow path and the nozzle are connected therein. Two flow paths are formed, the connecting block for moving the cutting fluid from the rotational spindle to the fixed block, and interposed between the rotational spindle and the connection block, the cutting fluid leaks in close contact with each other while being inserted into the first and second flow paths, respectively. Includes a pair of gland packing to prevent.

Description

Spindle apparatus

본 발명은 공작 기계 등에 결합되는 스핀들 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기계 공작시 사용되는 절삭유체의 공급이 용이하고 유지 보수 작업이 간편하도록 구성된 스핀들 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle device coupled to a machine tool and the like, and more particularly, to a spindle device configured to facilitate the supply of cutting fluid used in machine work and to simplify maintenance work.

드릴링(Drilling), 그라인딩(Grinding), 밀링(Milling) 등의 기계 공작에 사용되는 공작 기계는 각각의 목적에 맞는 형태로 제작된 기계 공작용 공구를 구비하고 있다. 이러한 기계 공작용 공구 대부분은 고속으로 회전하는 회전축에 결합된다.Machine tools used in machine tools such as drilling, grinding, and milling are equipped with machine-working tools manufactured in a form suitable for each purpose. Most of these machine tool tools are coupled to a rotating shaft that rotates at high speed.

이와 같이 기계 공작용 공구가 결합되는 회전축은 다른 축과 구별하여 특별히 회전주축, 또는 스핀들(Spindle)이라 불린다. 스핀들은 베어링과 함께 하우징에 결합되거나, 로터리 조인트 등과 결합되어 회전운동 하는 스핀들 장치를 형성할 수 있다. 스핀들 장치는 그 밖에도 스핀들을 회전시키기 위한 모터 등을 수용할 수 있다.The axis of rotation in which the machine tool is coupled in this way is called the spindle, or spindle, in particular to distinguish it from other axes. The spindle may be coupled to the housing with a bearing or coupled to a rotary joint or the like to form a rotating spindle device. The spindle device may further accommodate a motor or the like for rotating the spindle.

한편, 기계 공작용 공구는 스핀들과 함께 고속 회전하면서 공작 대상 물체와 지속적으로 접촉하며, 접촉과정에서 고온의 마찰열이 발생하게 된다. 이러한 마찰열을 해소하고, 기계 공작을 용이하게 할 수 있도록 하기 위해서, 냉각 및 윤활을 목적으로 하는 절삭유체가 공작물을 향해 분사된다. 절삭유체는 절삭유, 냉각유 또는 쿨런트(coolant) 등으로 불리며, 기름의 형태, 물의 형태 또는, 기름과 물이 적절히 조합된 형태로 형성될 수 있다.On the other hand, the machine tool is in constant contact with the object to be processed while rotating at high speed with the spindle, the high temperature friction heat is generated during the contact process. In order to eliminate such heat of friction and to facilitate the machining, cutting fluids for cooling and lubrication are sprayed toward the workpiece. The cutting fluid is called cutting oil, cooling oil or coolant, and may be formed in the form of oil, in the form of water, or a combination of oil and water as appropriate.

종래, 스핀들 장치에는 이러한 절삭유체를 공작물을 향해 분사하기 위한 분사장비가 장착되어 사용되었다. 절삭유체 분사장비는 스핀들 장치 주위에 인접하게 설치되거나 가능한 경우, 스핀들 장치와 일체로 형성될 수도 있다. 이 때, 절삭유체는 주축의 내부를 관통하여 형성되거나 또는 주축과 별도로 형성된 유로를 통해서 공급된다. 특히, 주축 내부에 형성된 유로를 이용하는 경우, 유로가 따로 형성될 필요가 없어 공작 기계의 구성이 간소화될 수 있다.Conventionally, the spindle apparatus has been equipped with an injection device for injecting such a cutting fluid toward the workpiece. The cutting fluid ejection equipment may be installed adjacent to the spindle device or, if possible, integrally formed with the spindle device. At this time, the cutting fluid is supplied through a flow path formed through the inside of the main shaft or formed separately from the main shaft. In particular, when using a flow path formed inside the main shaft, the flow path does not need to be formed separately, so that the configuration of the machine tool can be simplified.

대한민국 공개특허 제10-2009-0052917호에는 이러한 분사장비의 일 례로, 스핀들 장치에 인접하게 장착되고, 노즐을 통해 공구에 절삭유체를 분사하는 장치가 개시되어 있다. 하지만, 이와 같은 장치는 주축과 직접 연결되기 어려운 구조를 가진 것이며, 따라서 주축 내부에 형성된 유로를 통해 절삭유체를 공급받기가 용이하지 않다. 따라서, 별도로 유로를 구성하게 됨으로써 공작 기계의 구성이 복잡해질 수 있는 문제가 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0052917 discloses an example of such an injection device, which is mounted adjacent to a spindle device and injects a cutting fluid to a tool through a nozzle. However, such a device has a structure that is difficult to connect directly with the main shaft, and thus it is not easy to receive the cutting fluid through the flow path formed inside the main shaft. Therefore, there is a problem that the configuration of the machine tool can be complicated by configuring the flow path separately.

또한, 주축 내부의 유로를 통해 절삭유체를 공급받기 위해서는 고속으로 회전하는 주축과 연결된 채, 절삭유체의 이동방향을 공구를 향해 전환시킬 수 있는 적절한 연결구조를 형성하여야 하는 바, 이러한 연결구조를 형성하는 것이 상대적으로 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in order to receive the cutting fluid through the flow path inside the spindle, it is necessary to form an appropriate connection structure for switching the moving direction of the cutting fluid toward the tool while being connected to the spindle rotating at high speed. There was a problem that it is relatively difficult to do.

대한민국 공개특허 제10-2009-0052917호 2009.05.27, 도 3Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0052917 2009.05.27, Figure 3

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제점에 기인한 것으로서, 주축 내부로 형성된 유로로부터 절삭유체를 공급받을 수 있도록 구성된 스핀들 장치를 제공하고자 하는 것이며, 또한, 스핀들 장치를 유지 보수하는 작업이 간편하게 이루어질 수 있는 스핀들 장치를 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a spindle device configured to receive the cutting fluid from the flow path formed inside the main shaft, which is attributable to this problem, and also makes it easy to maintain and maintain the spindle device. It is an object of the present invention to provide a spindle device that can be achieved.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 의한 스핀들 장치는, 중공형의 하우징과, 상기 하우징에 회전 가능하게 삽입되고, 공구가 결합되는 일단부가 상기 하우징의 외부로 노출되며, 길이 방향으로 내부를 관통하고 상기 일단부로 개방되어 절삭유체가 유동 가능한 제1 유로가 형성된 회전주축과, 상기 공구를 향하여 개구되어 상기 절삭유체를 상기 공구를 향해 분사하는 적어도 하나의 노즐이 형성된 고정블록과, 상기 회전주축과 상기 고정블록을 서로 연결하되, 내부에 상기 제1 유로와 상기 노즐을 연결하는 제2 유로가 형성되어, 상기 절삭유체를 상기 회전주축으로부터 상기 고정블록으로 이동시키는 연결블록 및, 상기 회전주축과 상기 연결블록 사이에 개재되고, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로에 각각 삽입된 채 서로 밀접하여 상기 절삭유체의 누출을 방지하는 한 쌍의 그랜드 패킹을 포함한다.Spindle device according to an embodiment of the present invention, the hollow housing, and one end rotatably inserted into the housing, the one end to which the tool is coupled is exposed to the outside of the housing, penetrates the inside in the longitudinal direction and the one end A fixed block having a rotational spindle formed with a first flow path through which the cutting fluid flows, the at least one nozzle being opened toward the tool and injecting the cutting fluid toward the tool; and the rotating spindle and the fixed block. A second flow path connecting the first flow path and the nozzle therein, the connection block moving the cutting fluid from the rotational spindle to the fixed block, and between the rotational spindle and the connection block. Interposed in the first flow path and inserted into the first flow path and the second flow path to close each other to prevent leakage of the cutting fluid; Includes a pair of gland packings.

상기 연결블록은 상기 고정블록과 회전 가능하게 결합되어, 상기 고정블록을 중심으로 회전하여 상기 회전주축으로부터 이탈되며, 상기 한 쌍의 그랜드 패킹은 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로에 각각 삽입된 채 서로 반대 방향으로 이동되어 분리될 수 있다.The connection block is rotatably coupled to the fixed block, rotates about the fixed block to be separated from the rotational spindle, and the pair of grand packings are inserted into the first flow path and the second flow path, respectively. They can be separated by moving in opposite directions.

상기 스핀들 장치는 상기 연결블록을 관통하여 상기 고정블록에 삽입되고, 내부에 상기 제2 유로와 상기 노즐을 연결하여 상기 절삭유체를 유동시키는 연결로가 형성된 결합볼트를 더 포함할 수 있다.The spindle device may further include a coupling bolt inserted into the fixed block through the connection block and having a connection path for connecting the second flow path and the nozzle therein to flow the cutting fluid.

상기 스핀들 장치는 상기 연결블록과 상기 고정블록 사이에 개재되어 상기 연결블록 및 상기 고정블록을 각각 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.The spindle device may further include an elastic member interposed between the connection block and the fixed block to elastically support the connection block and the fixed block, respectively.

상기 스핀들 장치는 상기 그랜드 패킹과 상기 제1 유로의 사이에 개재되고, 상기 그랜드 패킹과 상기 제1 유로에 각각 접하는 벌어진 단부를 가져, 단면이 'V'자 또는 'Y'자 형상을 이루는 유동 오링을 더 포함할 수 있다.The spindle device is interposed between the gland packing and the first flow path, and has a open end contacting the gland packing and the first flow path, respectively, and has a V-shaped or 'Y' shaped cross section. It may further include.

상기 스핀들 장치는 상기 노즐이 상기 회전주축의 길이방향과 나란한 방향으로 배열된 복수의 노즐홀로 이루어지고, 상기 고정블록의 내측에 회전 가능하게 수용되고, 상기 노즐홀과 중첩되어 상기 절삭유체의 분사위치 및 분사량을 조절하는 조절홀이 형성된 조절 실린더를 더 포함할 수 있다.The spindle device may include a plurality of nozzle holes in which the nozzle is arranged in a direction parallel to the longitudinal direction of the rotational spindle, is rotatably received inside the fixing block, and overlaps the nozzle hole to inject the cutting fluid. And it may further include a control cylinder formed with a control hole for adjusting the injection amount.

상기 조절홀은 조절 실린더의 원통면상에 상기 노즐홀과 대응하는 위치에 복수로 형성되되, 상기 조절홀 중 적어도 하나는 인접한 다른 조절홀과 동일 직선상에 위치하지 않는 것일 수 있다.The adjusting hole may be formed in plural in a position corresponding to the nozzle hole on the cylindrical surface of the adjusting cylinder, at least one of the adjusting holes may not be located on the same straight line as another adjacent adjusting hole.

본 발명의 일 실시예에 의한 스핀들 장치는, 회전주축과 노즐 사이를 간편하게 연결할 수 있는 연결구조를 이용하여 주축 내부의 유로를 통해 절삭유체를 용이하게 공급받을 수 있고, 노즐로부터 분사되는 절삭유체는 분사량 및 분사위치가 상황에 따라 적절하게 조절될 수 있으며, 또한, 회전주축과 노즐간의 연결상태를 손쉽게 해제하여 스핀들 장치의 유지 보수 작업이 편리하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.Spindle device according to an embodiment of the present invention, by using a connection structure that can be easily connected between the rotating spindle and the nozzle can be easily supplied with the cutting fluid through the flow path inside the spindle, the cutting fluid injected from the nozzle Injection amount and injection position can be appropriately adjusted according to the situation, there is also an effect that the maintenance work of the spindle device can be made conveniently by easily releasing the connection state between the rotating spindle and the nozzle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스핀들 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 스핀들 장치의 내부 구조를 보인 단면도이다.
도 3은 도 1의 단면도 중 그랜드 패킹 부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 단면도 중 결합볼트 및 노즐부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 5a 및 도 5b는 노즐의 분사작용을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 스핀들 장치의 사용례를 도시한 사시도들이다.
도 7은 도 1의 스핀들 장치에 제어블록이 결합된 상태를 도시한 정면도이다.
도 8은 도 7의 제어블록에 의한 분사자세의 제어과정을 예시적으로 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a spindle apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the spindle device of FIG.
3 is an enlarged partial view of the grand packing part of the cross-sectional view of FIG. 1.
4A and 4B are enlarged views illustrating an enlarged view of the coupling bolt and the nozzle portion of the cross-sectional view of FIG. 1.
5A and 5B are cross-sectional views illustrating the spraying operation of the nozzle.
6A and 6B are perspective views illustrating a use example of the spindle device of FIG. 1.
7 is a front view showing a state in which the control block is coupled to the spindle device of FIG.
8 is a diagram illustrating a control process of the injection posture by the control block of FIG.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 내지 도 6b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 스핀들 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a spindle device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6B.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스핀들 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a spindle apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스핀들 장치(1)는, 하우징(400), 하우징(400)에 회전 가능하게 삽입되고, 하우징(400) 외부로 노출된 단부에는 기계 공작용 공구(T)가 결합되는 회전주축(100), 회전주축(100)에 결합된 공구(T)를 향해 개구된 노즐(310)이 형성된 고정블록(300), 회전주축(100)과 고정블록(300)을 서로 연결하는 연결블록(200)을 포함한다. 회전주축(100)의 내부에는 유로가 형성되어 있으며, 회전주축(100) 내부의 유로는 연결블록(200)을 통하여 고정블록(300)에 형성된 노즐(310)에 연결된다.Referring to FIG. 1, the spindle device 1 according to an embodiment of the present invention is rotatably inserted into the housing 400 and the housing 400, and mechanically interacts at an end exposed to the outside of the housing 400. The rotating spindle 100 to which the tool T is coupled, the fixed block 300 having the nozzle 310 opened toward the tool T coupled to the rotating spindle 100, the rotating spindle 100 and the fixed block ( 300 includes a connection block 200 for connecting each other. A flow path is formed inside the rotational spindle 100, and the flow path inside the rotational spindle 100 is connected to the nozzle 310 formed in the fixed block 300 through the connection block 200.

따라서, 회전주축(100)의 내부로 공급된 절삭유체는 연결블록(200)을 통과한 후 고정블록(300)에 도달하여 노즐(310)을 통해 분사될 수 있다. 노즐(310)을 통해 분사된 절삭유체는 노즐(310)이 향하는 방향에 위치한 공구(T)에 도달되어 기계 공작시 공구(T)에 발생하는 마찰열을 감소시키고, 공구(T)와 공작물 사이의 마찰면에서 윤활작용을 하여 공작 작업이 더욱 효율적으로 이루어지게 한다. 즉, 스핀들 장치(1)는 회전주축(100)과, 노즐(310) 사이를 연결블록(200)을 이용하여 간편하게 연결함으로써, 별도로 형성된 유로를 사용하지 않고도, 절삭유체를 공급받아 공구(T) 및 공작물을 향해 분사하는 것이 가능하다. Therefore, the cutting fluid supplied into the rotary spindle 100 may reach the fixed block 300 after passing through the connection block 200 and may be sprayed through the nozzle 310. The cutting fluid sprayed through the nozzle 310 reaches the tool T located in the direction in which the nozzle 310 is directed to reduce the frictional heat generated in the tool T when the machine is being machined, and between the tool T and the workpiece. Lubricating on the friction surface makes work more efficient. That is, the spindle device 1 is easily connected between the rotating spindle 100 and the nozzle 310 by using the connecting block 200, so that the cutting fluid is supplied without using a flow path formed separately, and thus the tool T And spraying toward the workpiece is possible.

연결블록(200)과 고정블록(300)은 결합볼트(230)를 통해 단단히 고정되며, 이에 따라, 연결블록(200)과 회전주축(100)은 서로 완전히 밀착된 상태로 유지된다. 하지만, 연결블록(200)과 고정블록(300)은 고정 상태로만 유지되는 것은 아니며, 결합볼트(230)가 풀리면 서로 유동적으로 움직일 수 있다. 즉, 결합볼트(230)가 회전축으로 작용하여, 연결블록(200)은 고정블록(300)에 회전 가능하게 결합되고, 고정블록(300)을 중심으로 회전하면서 밀착되었던 회전주축(100)으로부터 이탈될 수 있다.The connection block 200 and the fixed block 300 are firmly fixed through the coupling bolt 230, and thus, the connection block 200 and the rotating spindle 100 are kept in close contact with each other. However, the connection block 200 and the fixed block 300 is not maintained only in a fixed state, and when the coupling bolt 230 is released, they can move fluidly with each other. That is, the coupling bolt 230 acts as a rotating shaft, the connection block 200 is rotatably coupled to the fixed block 300, while rotating around the fixed block 300 is separated from the rotating spindle 100 was in close contact with Can be.

기계 공작시 연결블록(200)과 고정블록(300)은 고정된 상태로 유지되고, 절삭유체를 유동시킨다. 하지만, 공작 작업이 종료되면, 고정블록(300)을 중심으로 회전하여 회전주축(100)의 단부를 개방할 수 있게 되는 것이다. 이와 같은 상태에서 공구(T)를 분리하여 정비하거나 다른 공구로 교환하는 작업을 할 수 있으며, 회전주축(100) 내부에 형성된 유로의 상태를 정비하는 것도 가능하다. 이는 연결블록(200)과 같은 간편한 연결구조를 가진 스핀들 장치(1)의 장점이 된다.The connection block 200 and the fixed block 300 are maintained in a fixed state during machining, and flow the cutting fluid. However, when the work is finished, it is possible to open the end of the rotating spindle 100 by rotating around the fixed block 300. In such a state, the tool T may be separated and maintained or replaced with another tool, and the state of the flow path formed inside the rotating spindle 100 may be maintained. This is an advantage of the spindle device 1 having a simple connection structure such as the connection block 200.

또한, 스핀들 장치(1)는, 고정블록(300)의 일 측에 마련된 레버(360)를 조절하여 노즐(310)을 개폐할 수 있으며, 이에 따라 절삭유체의 분사 위치를 조절하거나, 적절한 양만큼만 절삭유체가 분사되도록 절삭유체의 분사량을 조절할 수 있는 편리성을 갖는다.In addition, the spindle device 1 may open and close the nozzle 310 by adjusting the lever 360 provided on one side of the fixed block 300, and thus adjust the injection position of the cutting fluid, or only by an appropriate amount. It has the convenience of adjusting the injection amount of the cutting fluid so that the cutting fluid is injected.

이하, 도 2 내지 도 5b를 참조하여, 스핀들 장치(1)의 각 구성부 및 그 작용에 대해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2-5B, each component of the spindle apparatus 1 and its operation | movement are demonstrated in more detail.

도 2는 도 1의 스핀들 장치의 내부 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 도 1의 단면도 중 그랜드 패킹 부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the internal structure of the spindle device of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged partial view of the grand packing part of the cross-sectional view of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 하우징(400)은 내측이 빈 중공형의 형태로 형성될 수 있다. 하우징(400)의 내부에는 회전주축(100)이 수용된다. 하우징(400)과 회전주축(100)의 사이에는 회전주축(100)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서 베어링(420) 들이 개재될 수 있다.Referring to FIG. 2, the housing 400 may be formed in a hollow hollow shape. The rotating spindle 100 is accommodated in the housing 400. Bearings 420 may be interposed between the housing 400 and the rotational spindle 100 to smoothly rotate the rotational spindle 100.

회전주축(100)은 일 측으로 길게 연장된 봉 형상이며, 중공형으로 형성된다. 중공형의 내부에는 회전주축(100)의 길이방향으로 관통된 제1 유로(101)가 형성된다. 제1 유로(101)는 회전주축(100)의 내부를 관통하고, 외부로 노출된 회전주축(100)의 일단부로 개방된다. 절삭유체는 이러한 제1 유로(101)를 따라서 유동할 수 있다. Rotating spindle 100 is a rod-shaped long extending to one side, it is formed in a hollow. The first flow path 101 penetrated in the longitudinal direction of the rotary spindle 100 is formed inside the hollow. The first flow path 101 penetrates through the inside of the rotating spindle 100 and opens to one end of the rotating spindle 100 exposed to the outside. The cutting fluid may flow along the first flow path 101.

회전주축(100)의 노출된 단부(이하, 노출단이라 칭함)의 둘레에는 기계 공작용 공구(T)가 결합된다. 이 때, 공구(T)는 예를 들면, 회전주축(100)과 함께 회전하여 공작물의 표면을 깎는 그라인더(Grinder) 등이 될 수 있으며, 도시된 바와 같이, 노출단(110)의 둘레를 감싸 결합되고, 공구(T)와 노출단(110)의 사이에 개재되는 콜렛(140)에 의해, 회전주축(100)에 물린 상태로 고정될 수 있다. 콜렛(140)의 일 측에는 공구(T)가 빠지지 않도록 하기 위해서 고리형의 고정부(141)가 더 결합될 수 있다. 회전주축(100)의 노출단(110)은 연결블록(200)과 인접되며, 노출단(110)으로 개방된 제1 유로(101)에는 그랜드 패킹(120)이 삽입된다.The machine tool (T) is coupled around the exposed end of the rotary spindle 100 (hereinafter referred to as an exposed end). In this case, the tool T may be, for example, a grinder that rotates together with the rotary spindle 100 to cut the surface of the workpiece, and as illustrated, wraps the circumference of the exposed end 110. Coupling, by the collet 140 interposed between the tool (T) and the exposed end 110, it can be fixed in a state of being bitten by the rotating spindle (100). One side of the collet 140 may be further coupled to the ring-shaped fixing portion 141 in order to prevent the tool (T) is pulled out. The exposed end 110 of the rotating spindle 100 is adjacent to the connection block 200, the grand packing 120 is inserted into the first flow path 101 opened by the exposed end 110.

연결블록(200)은 일 측으로 연장된 방형의 블록 형태로 형성될 수 있으며, 내부에는 제2 유로(201)가 형성된다. 제2 유로(201)는 연결블록(200)의 내측에 위치하되, 회전주축(100)의 노출단(110)과 마주보는 지점에 형성된 유입구(210)와 연결되어, 개방된다. 유입구(210)로 개방된 제2 유로(201)에는 그랜드 패킹(220)이 삽입된다. The connection block 200 may be formed in a rectangular block shape extending to one side, and a second flow path 201 is formed therein. The second flow path 201 is located inside the connection block 200 and is connected to the inlet 210 formed at a point facing the exposed end 110 of the rotational spindle 100 and is opened. The grand packing 220 is inserted into the second flow path 201 opened through the inlet 210.

즉, 회전주축(100)과 연결블록(200)은 노출단(110)과 유입구(210)가 서로 마주보도록 밀접하게 유지되며, 이 때, 연결블록(200)과 회전주축(100)의 사이, 즉, 노출단(110)과 유입구(210)의 사이에는 한 쌍의 그랜드 패킹(120, 220)이 개재된다. 그랜드 패킹(120, 220)은 각각 제1 유로(101) 및 제2 유로(201)에 삽입된 채 서로 밀착되어 제1 유로(101)와 제2 유로(201)를 서로 연결하게 된다.That is, the rotational spindle 100 and the connection block 200 are closely maintained so that the exposed end 110 and the inlet 210 face each other, at this time, between the connection block 200 and the rotational spindle 100, That is, a pair of gland packings 120 and 220 are interposed between the exposed end 110 and the inlet 210. The grand packings 120 and 220 are inserted into the first flow path 101 and the second flow path 201, and are in close contact with each other to connect the first flow path 101 and the second flow path 201 to each other.

따라서, 제1 유로(101)에서 제2 유로(201)로 유동하는 절삭 유체는 서로 밀착된 그랜드 패킹(120, 220)에 의해 외부로의 누출이 방지될 수 있다. 회전주축(100)이 가동되면, 제1 유로(101)에 삽입된 그랜드 패킹(120)은 회전되고, 제2 유로(201)에 삽입된 그랜드 패킹(220)은 정지상태를 유지할 수 있다. 즉, 한 쌍의 그랜드 패킹(120, 220)은 하나가 다른 하나에 대해 상대적으로 회전하면서 밀착된 상태를 유지하는 것이다. 이를 위해서 그랜드 패킹(120, 220)은 내마모성 소재나 비마모성 소재, 예를 들면, 카본(Carbon), 그라파이트(Graphite) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene,PTFE) 등으로 이루어질 수 있다.Therefore, the cutting fluid flowing from the first flow path 101 to the second flow path 201 can be prevented from leaking to the outside by the grand packings 120 and 220 in close contact with each other. When the rotary spindle 100 is operated, the gland packing 120 inserted into the first flow path 101 may be rotated, and the gland packing 220 inserted into the second flow path 201 may maintain a stopped state. That is, the pair of gland packings 120 and 220 are in close contact with each other while rotating relative to the other. To this end, the gland packing 120 and 220 may be made of a wear-resistant material or a non-wearing material, for example, carbon, graphite, or polytetrafluoroethylene (PTFE).

도 3을 참조하면, 유입구(210)는 노출단(110)과 인접되기 쉽도록 연결블록(200)의 표면으로부터 만입되어 단차진 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 필요한 경우, 노출단(110)은 좀 더 길게 연장되어 그 일부가 유입구(210)의 내측으로 삽입되도록 형성될 수도 있을 것이다.Referring to FIG. 3, the inlet 210 may be indented from the surface of the connection block 200 so as to be adjacent to the exposed end 110 and formed in a stepped shape. Therefore, if necessary, the exposed end 110 may be formed to extend longer and a portion thereof is inserted into the inlet 210.

한편, 제1 유로(101)와 그랜드 패킹(120)의 사이 그리고, 제2 유로(201)와 그랜드 패킹(220)의 사이에는 유동 오링(130) 및 오링(221)이 각각 개재되어, 그랜드 패킹(120)과 제1 유로(101)의 사이의 틈 또는, 그랜드 패킹(220)과 제2 유로(201)의 사이의 틈새로 절삭유체가 누출되는 것을 차단할 수 있다. 특히, 유동 오링(130)은 일단부가 벌어진 형태로 형성되어 단면이 'V'자 또는 'Y'자 형상을 이루게 되며, 벌어진 면이 절삭유체의 이동방향과 반대방향으로 향하여(도면상의 오른쪽 방향), 절삭유체의 누출을 효과적으로 차단할 수 있다. 유동 오링(130)의 벌어진 단부는 각각 제1 유로(101) 및 그랜드 패킹(120)의 표면과 접촉상태를 유지하게 된다.On the other hand, the flow O-ring 130 and the O-ring 221 are interposed between the first flow path 101 and the grand packing 120 and between the second flow path 201 and the grand packing 220, respectively. Cutting fluid may be prevented from leaking into a gap between the 120 and the first flow path 101 or a gap between the grand packing 220 and the second flow path 201. In particular, the flow O-ring 130 is formed in the shape of the one end is formed to form a 'V' or 'Y' cross-section, the gap is directed toward the direction opposite to the moving direction of the cutting fluid (right direction on the drawing) It can effectively block the leakage of cutting fluid. The flared ends of the flow o-ring 130 are in contact with the surfaces of the first flow path 101 and the gland packing 120, respectively.

다시 도 2를 참조하면, 연결블록(200)은 회전주축(100)과 고정블록(300)을 서로 연결하되, 일 측은 회전주축(100)과 밀착되고 타 측은 고정블록(300)에 결합된다. 고정블록(300)은 공작 기계에 고정된 것이거나, 공작기계를 구성하는 구성부 중 일부로 상대적으로 유동이 가능한 것일 수 있으며, 회전주축(100)에 결합된 공구(T)와 인접하게 배치된 것일 수 있다.Referring back to FIG. 2, the connection block 200 connects the rotary spindle 100 and the fixed block 300 to each other, one side is in close contact with the rotary spindle 100 and the other side is coupled to the fixed block 300. The fixed block 300 may be fixed to the machine tool, or may be relatively flowable as a part of a component constituting the machine tool, and may be disposed adjacent to the tool T coupled to the rotating spindle 100. Can be.

연결블록(200)과 고정블록(300)은 결합볼트(230)를 통해 결합될 수 있다. 이 때, 결합볼트(230)는 연결블록(200)에 형성된 관통홀(240)을 관통한 후, 고정블록(300)에 형성된 삽입통로(330)에 삽입된다. 삽입통로(330)의 내측에는 결합볼트(230)와 짝맞는 나사산이 형성되어, 결합볼트(230)는 회전하여 삽입통로(330)에 삽입된 채 완전히 고정될 수 있다.The connection block 200 and the fixed block 300 may be coupled through the coupling bolt 230. At this time, the coupling bolt 230 passes through the through hole 240 formed in the connection block 200, it is inserted into the insertion path 330 formed in the fixed block (300). Inside the insertion passage 330 is formed a screw thread matching the coupling bolt 230, the coupling bolt 230 can be completely fixed while being inserted into the insertion passage 330.

한편, 결합볼트(230) 내부에는 연결로(231)가 형성된다. 연결로(231)는 제2 유로(201)와 노즐(310)을 서로 연결한다. 즉, 도시된 바와 같이, 연결블록(200)의 내부로 연장된 제2 유로(201)는 결합볼트(230)가 결합되는 때, 연결로(231)와 서로 연결되며, 연결로(231)는 삽입통로(330)에 삽입된 결합볼트(230)의 단부로 다시 연장되어 고정블록(300)의 내부에서 노즐(310)과 연결된다. 연결로(231)는 제2 유로(201)와 노즐(310)을 서로 연결하기 위해서, 적어도 한번 굴절된 형태로 형성될 수 있다.On the other hand, a coupling path 231 is formed inside the coupling bolt 230. The connection path 231 connects the second flow path 201 and the nozzle 310 to each other. That is, as shown in the drawing, the second flow path 201 extending into the connection block 200 is connected to each other with the connection path 231 when the coupling bolt 230 is coupled, the connection path 231 is It extends back to the end of the coupling bolt 230 inserted into the insertion passage 330 is connected to the nozzle 310 in the fixing block 300. The connection path 231 may be formed to be at least once refracted to connect the second flow path 201 and the nozzle 310 to each other.

도면에 도시되지는 않았지만, 제2 유로(201)는 연결로(231)보다 더 넓고, 연결로(231)의 둘레를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 제2 유로(201)가 연결로(231) 보다 더 넓은 폭으로, 연결로(231)가 개방된 지점 주위로 결합볼트(230)를 완전히 감싸도록 형성되면, 제2 유로(201)는 연결로(231)를 완전히 포함할 수 있으며, 결합볼트(230)의 회전위치에 영향을 받지 않고, 연결로(231)와 연결될 수 있다.Although not shown in the drawings, the second flow path 201 may be wider than the connection path 231 and may be formed to surround the circumference of the connection path 231. That is, when the second flow path 201 is formed to have a wider width than the connection path 231 and completely surrounds the coupling bolt 230 around the point where the connection path 231 is opened, the second flow path 201 is formed. The connection path 231 may be completely included and may be connected to the connection path 231 without being affected by the rotational position of the coupling bolt 230.

고정블록(300)의 내측에는 챔버(320)가 형성된다. 챔버(320)는 노즐(310)과 연결되고, 삽입통로(330)를 통해 외부로 개방된 것일 수 있으며, 삽입통로(330)에 결합볼트(230)가 삽입되면, 연결로(231)와 연결된다. 즉, 연결로(231)는 고정블록(300) 내측에 형성된 챔버(320)를 경유하여 노즐(310)과 연결된다. 이 때, 노즐(310)은 서로 나란히 배치되고, 챔버(320)로 관통된 복수개의 노즐홀(n)들로 이루어질 수 있다. The chamber 320 is formed inside the fixing block 300. The chamber 320 may be connected to the nozzle 310 and may be opened to the outside through the insertion passage 330. When the coupling bolt 230 is inserted into the insertion passage 330, the chamber 320 is connected to the connection passage 231. do. That is, the connection path 231 is connected to the nozzle 310 via the chamber 320 formed inside the fixed block 300. In this case, the nozzles 310 may be disposed in parallel with each other, and may include a plurality of nozzle holes n penetrated through the chamber 320.

챔버(320)의 내부에는 원통형의 조절실린더(350)가 삽입된다. 조절실린더(350)는 챔버(320)를 통해 고정블록(300)의 내부에 회전 가능하게 수용된 것이며, 조절실린더(350)의 원통면 위에는 노즐홀(n)과 중첩되어 노즐홀(n)을 개방하는 조절홀(h)이 형성된다. 조절홀(h) 역시 복수개로 형성될 수 있다.A cylindrical control cylinder 350 is inserted into the chamber 320. The adjustment cylinder 350 is rotatably accommodated inside the fixed block 300 through the chamber 320, and overlaps the nozzle hole n on the cylindrical surface of the adjustment cylinder 350 to open the nozzle hole n. The adjusting hole h is formed. Control hole (h) may also be formed in plurality.

제1 유로(101), 제2 유로(201) 및, 연결로(231)를 차례로 통과하여 챔버(320) 내부에 도달한 절삭유체는 노즐홀(n)을 통해 고정블록(300)의 외부로 분사될 수 있다. 절삭유체의 분사위치 및 분사량은 조절실린더(350)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 조절실린더(350)가 챔버(320) 내측에서 회전함에 따라서, 조절홀(h)의 회전 위치가 가변되며, 이에 따라, 조절홀(h)은 노즐홀(n)과 서로 중첩되거나 또는 중첩된 상태가 해제된다. 이를 이용하여, 절삭유체의 분사위치 및 분사량을 조절할 수 있게 된다. 노즐(310)의 분사작용에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.The cutting fluid reaching the inside of the chamber 320 by sequentially passing through the first flow path 101, the second flow path 201, and the connection path 231 to the outside of the fixed block 300 through the nozzle hole n. Can be sprayed. The injection position and the injection amount of the cutting fluid may be controlled by the adjustment cylinder 350. That is, as the adjustment cylinder 350 rotates inside the chamber 320, the rotation position of the adjustment hole h is changed, whereby the adjustment holes h overlap or overlap each other with the nozzle hole n. State is released. By using this, it is possible to adjust the injection position and the injection amount of the cutting fluid. The spraying operation of the nozzle 310 will be described later in more detail.

이하, 스핀들 장치(1)를 구성하는 그 밖의 구성부에 대해 설명한다. Hereinafter, the other structural part which comprises the spindle apparatus 1 is demonstrated.

하우징(400)에는 회전주축(100)과 하우징(400) 사이에 형성된 좁은 틈(412)과 연결된 가스 공급관(410)이 형성될 수 있다. 가스 공급관(410)은 하우징(400)의 외부로 개방된 가스 주입구(411)를 통해 퍼지가스(Purge gas)를 공급받아 좁은 틈(412) 사이로 배출함으로써, 공구(T)와 하우징(400), 그리고 회전주축(100)에 묻은 이물질을 세척하거나, 절삭유체가 하우징(400) 내부로 역유입 되는 것을 차단할 수 있다.The housing 400 may have a gas supply pipe 410 connected to the narrow gap 412 formed between the rotational spindle 100 and the housing 400. The gas supply pipe 410 receives a purge gas through the gas inlet 411 opened to the outside of the housing 400, and discharges the gas through the narrow gap 412, such that the tool T and the housing 400 are separated from each other. In addition, the foreign matter on the rotating spindle 100 may be washed, or cutting fluid may be prevented from flowing back into the housing 400.

한편, 하우징(400)에는 로터리 조인트(500)가 결합될 수 있다. 이 때, 로터리 조인트(500)의 회전축(510)은 하우징(400) 내부에서 회전주축(100)의 노출되지 않은 단부와 결합될 수 있으며, 중공형으로 형성되어 제1 유로(101)와 연결되고, 절삭유체를 공급하는 유체 공급로(530)를 형성할 수 있다. 로터리 조인트(500)의 끝단부는 하우징(400) 외부의 절삭 유체 공급라인과 손쉽게 결합될 수 있도록 돌출될 수 있으며, 그 내측은 개방 형성될 수 있다.On the other hand, the rotary joint 500 may be coupled to the housing 400. In this case, the rotary shaft 510 of the rotary joint 500 may be coupled to the unexposed end of the rotary spindle 100 in the housing 400, and may be hollow and connected to the first flow path 101. The fluid supply path 530 for supplying the cutting fluid may be formed. An end of the rotary joint 500 may protrude to be easily coupled to a cutting fluid supply line outside the housing 400, and an inner side thereof may be open.

로터리 조인트(500) 내부에는 유체 공급로(530)를 따라 이동하는 절삭 유체의 누출을 방지하기 위해서 서로 밀착되는 패킹부(520)가 형성될 수 있으며, 패킹부(520)의 주변으로는 순환유로(540)가 형성되어, 패킹부(520)의 밀착된 틈새를 통해 혹시라도 누출될 수 있는 절삭 유체를 로터리 조인트(500)의 외부로 순환시킬 수 있다.In order to prevent leakage of cutting fluid moving along the fluid supply path 530, the rotary joint 500 may include packing parts 520 that are in close contact with each other, and a circulation path is provided around the packing part 520. The 540 may be formed to circulate the cutting fluid that may be leaked to the outside of the rotary joint 500 through the tight gap of the packing part 520.

이하, 도 4a 내지 도 5b를 참조하여, 결합볼트 및 노즐의 구성과 작용에 대해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the coupling bolt and the nozzle will be described in more detail with reference to FIGS. 4A to 5B.

도 4a 및 도 4b는 도 1의 단면도 중 결합볼트 및 노즐부분을 확대하여 도시한 부분확대도이고, 도 5a 및 도 5b는 노즐의 분사작용을 설명하기 위한 단면도들이다.4A and 4B are enlarged partial views of the coupling bolt and the nozzle part in the cross-sectional view of FIG. 1, and FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views for explaining the spraying operation of the nozzle.

우선, 도 4a를 참조하면, 결합볼트(230)는 연결블록(200)에 형성된 관통홀(240)을 관통하여 고정블록(300)에 삽입된다. 관통홀(240)과 결합볼트(230)의 사이에는 절삭유체의 누출을 방지하기 위한 오링(232, 233)들이 결합될 수 있다. First, referring to FIG. 4A, the coupling bolt 230 is inserted into the fixing block 300 through the through hole 240 formed in the connection block 200. O-rings 232 and 233 may be coupled between the through hole 240 and the coupling bolt 230 to prevent leakage of the cutting fluid.

결합볼트(230)는 전술한 바와 같이 삽입통로(330) 내측에 형성된 나사산에 회전 결합되어 연결블록(200)과 고정블록(300)을 완전히 고정시키게 된다. 도시된 바와 같이 연결블록(200)과 고정블록(300)이 서로 고정된 상태는 스핀들 장치(1)가 회전주축(100)을 회전시켜 기계 공작을 수행하고 있는 상태일 수 있다.As described above, the coupling bolt 230 is rotatably coupled to the screw thread formed inside the insertion passage 330 to completely fix the connection block 200 and the fixing block 300. As shown, the state in which the connection block 200 and the fixed block 300 are fixed to each other may be a state in which the spindle device 1 rotates the rotary spindle 100 to perform a machine tool.

도 4b를 참조하면, 결합볼트(230)를 회전시켜 삽입통로(330)로 빠져나오게 하면, 연결블록(200)과 고정블록(300)은 서로 분리되면서 유동적인 상태로 전환된다. 이 때, 연결블록(200)과 고정블록(300)의 사이에는 탄성부재(340)가 개재되어 연결블록(200)과 고정블록(300)의 양 측을 각각 지지할 수 있으며, 탄성부재(340)는 결합볼트(230)가 이동하는 방향으로 연결블록(200)을 밀어(화살표 참조) 결합볼트(230)와 연결블록(200)이 서로 탄력적으로 밀착되도록 할 수 있다. 따라서, 결합볼트(230)가 일정 정도 풀리는 경우라 하더라도, 연결블록(200)은 결합볼트(230)에 밀착된 상태로 본래 위치를 유지하게 된다. 탄성부재(340)는 이를 테면, 결합볼트(230)의 둘레에 삽입되고, 탄력적으로 굴절 형성된 고리형태의 판 스프링일 수 있다.Referring to FIG. 4B, when the coupling bolt 230 is rotated to exit the insertion path 330, the connection block 200 and the fixed block 300 are separated from each other and are converted into a fluid state. At this time, an elastic member 340 is interposed between the connection block 200 and the fixed block 300 to support both sides of the connection block 200 and the fixed block 300, respectively, the elastic member 340 ) May push the connection block 200 in the direction in which the coupling bolt 230 moves (see arrow), so that the coupling bolt 230 and the connection block 200 can be elastically in close contact with each other. Therefore, even if the coupling bolt 230 is loosened to some extent, the connection block 200 is to maintain the original position in close contact with the coupling bolt 230. For example, the elastic member 340 may be inserted into a circumference of the coupling bolt 230 and may be an annular leaf spring that is elastically bent.

이와 같이 결합볼트(230)가 약간 풀린 상태에서, 연결블록(200)은 결합볼트(230)를 회전축 삼아, 고정블록(300) 주위로 회전할 수 있다. 이 때, 유입구(도 2의 210 참조)는 노출단(도 2의 110 참조)으로부터 분리되어 이탈되며, 유입구(210)로 개방된 제2 유로(도 2의 201 참조)에 삽입된 그랜드 패킹(도 2의 220 참조)과, 노출단(110)으로 개방된 제1 유로(도 2의 101 참조)에 삽입된 그랜드 패킹(도 2의 120 참조) 역시 서로 반대 방향으로 이동하여 분리되는 것이다. 그랜드 패킹(120, 220)이 서로 분리된 후에는, 제1 유로(101) 및 제2 유로(201)와, 그랜드 패킹(120, 220)들을 정비하고 보수하는 작업이나, 공구의 정비작업 또는 교환작업을 할 수 있으며, 작업이 끝나면, 연결블록(200)을 원위치 시킨 후 결합볼트(230)을 역방향으로 회전시켜 연결블록(200)과 고정블록(300)을 다시 고정시킬 수 있다.As described above, in the state in which the coupling bolt 230 is slightly loosened, the connection block 200 may rotate around the fixing block 300 using the coupling bolt 230 as the rotation axis. At this time, the inlet opening (see 210 in FIG. 2) is separated from the exposed end (see 110 in FIG. 2) and separated, and the gland packing (inserted into the second flow path (see 201 in FIG. 2) opened to the inlet 210 ( Referring to 220 of FIG. 2, and the gland packing (see 120 of FIG. 2) inserted into the first flow path (see 101 of FIG. 2) opened to the exposed end 110 may also be separated by moving in opposite directions. After the gland packings 120 and 220 are separated from each other, the maintenance and repair of the first flow path 101 and the second flow path 201 and the gland packings 120 and 220, or the maintenance work or the replacement of the tools. When the work is completed, after the work is completed, the connection block 200 can be fixed to the connection block 200 and the fixed block 300 by rotating the coupling bolt 230 in the reverse direction.

노즐(310)은 고정블록(300)의 외측에 형성되며, 일직선상으로 서로 나란히 배열된 복수의 노즐홀(n)들을 포함하고 있다. 이 때, 노즐홀(n)들이 배열된 방향은 회전주축(도 2의 100 참조)이 연장된 방향, 즉 회전주축(100)의 길이방향과 나란한 방향이 된다.The nozzle 310 is formed on the outside of the fixed block 300, and includes a plurality of nozzle holes (n) arranged in parallel with each other in a straight line. At this time, the direction in which the nozzle holes n are arranged is a direction in which the rotating spindle (see 100 of FIG. 2) extends, that is, a direction parallel to the longitudinal direction of the rotating spindle 100.

한편, 조절홀(h)들은 조절실린더(350)의 원통면 위에 차례로 배열되며, 그 각각은 노즐홀(n) 중 어느 하나와 대응하는 위치에 형성된다. 이 때, 적어도 하나의 조절홀(h)는 인접한 다른 조절홀(h)과는 같은 직선상에 위치하지 않을 수 있다. 이 때, 상기의 직선은 노즐홀(n)들이 배열된 방향과 평행한 직선을 말한다.On the other hand, the adjustment holes (h) are arranged in sequence on the cylindrical surface of the adjustment cylinder 350, each of which is formed at a position corresponding to any one of the nozzle holes (n). In this case, the at least one control hole h may not be positioned on the same straight line as another adjacent control hole h. In this case, the straight line refers to a straight line parallel to the direction in which the nozzle holes n are arranged.

즉, 조절홀(h)들은 서로 평행하되, 일치하지 않는 서로 다른 가상의 직선위에 차례로 배열될 수 있으며, 조절실린더(350)의 회전에 따라 같은 직선상에 배열된 조절홀(h)들은 노즐홀(n)들과 중첩되고, 이와 다른 직선상에 배열된 조절홀(h)들은 노즐홀(n)과 중첩되지 않게 된다. 따라서, 노즐홀(n)들은 한꺼번에 개방되지 않으며, 같은 직선 위에 배치된 조절홀(h)의 개수에 따라 특정한 개소만큼만 개방된다. 극단적으로, 모든 인접한 조절홀(h)들이 서로 다른 직선상에 배치된 경우에는 한 번에 하나의 노즐홀(n) 만이 개방될 것이다.That is, the adjustment holes h are parallel to each other, but may be arranged in sequence on different virtual straight lines, and the adjustment holes h arranged on the same straight line according to the rotation of the control cylinder 350 are nozzle holes. The control holes h overlapping with the ns and arranged on another straight line do not overlap with the nozzle holes n. Therefore, the nozzle holes n are not opened at one time, and are opened only by a specific location according to the number of the adjustment holes h arranged on the same straight line. Extremely, if all adjacent adjusting holes h are arranged on different straight lines, only one nozzle hole n will be open at a time.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 이러한 상황을 가정할 때, 우선 도 5a와 같이 첫번째 조절홀(h1)이 첫번째 노즐홀(h1)과 중첩되면, 조절실린더(350)의 원통면을 따라 차례로 배치된 다른 모든 조절홀(h)들은 어떠한 노즐홀(n)과도 중첩되지 못한다. 따라서, 첫번째 노즐홀(n1)하나만이 개방된다. Referring to FIGS. 5A and 5B, assuming such a situation, first, when the first adjusting hole h1 overlaps with the first nozzle hole h1 as shown in FIG. 5A, the first adjusting hole h1 is disposed along the cylindrical surface of the adjusting cylinder 350. All other adjustment holes h do not overlap with any nozzle hole n. Therefore, only one first nozzle hole n1 is opened.

이때, 도 5b와 같이 레버(360)를 회전시켜(화살표 참조) 조절실린더(350)를 회전시키면, 첫번째 조절홀(h1)은 첫번째 노즐홀(n1)에서 이탈되고, 두번째 조절홀(h2)이 두번째 노즐홀(n2)과 중첩된다. 따라서, 두번째 노즐홀(n2) 만이 개방되고, 다른 모든 노즐홀(n)들은 개방되지 못한다. 이런 식으로 순차적으로 레버(360)를 회전시키면, 각각의 노즐홀(n)들을 차례로 개방시킬 수 있으며, 절삭 유체의 분사위치가 차례로 변경되어 조절될 수 있다. In this case, as shown in FIG. 5B, when the adjustment cylinder 350 is rotated by rotating the lever 360 (see arrow), the first adjustment hole h1 is separated from the first nozzle hole n1, and the second adjustment hole h2 is It overlaps with the second nozzle hole n2. Therefore, only the second nozzle hole n2 is opened, and all other nozzle holes n are not opened. By sequentially rotating the lever 360 in this manner, the nozzle holes n may be opened in turn, and the injection position of the cutting fluid may be changed and adjusted in turn.

또한, 첫번째 조절홀(h1)과 동일한 직선상에 가령, 나란히 두 개의 조절홀을 더 배치하고(미도시), 두번째 조절홀(h2)와 동일한 직선상에 가령, 나란히 세 개의 조절홀을 더 배치하게 되면(미도시), 레버(360)의 회전에 따라 절삭유체의 분사량이 차례로 증가하거나 감소하게 된다. 이러한 방법을 적용하여, 서로 동일한 직선상에 위치하는 조절홀(h)의 개수를 적절히 증감시키면, 절삭유체의 분사량을 손쉽게 조절할 수 있다.Further, two more adjustment holes are arranged on the same straight line as the first control hole h1 (for example), and two more control holes are arranged on the same straight line as the second control hole (h2). In this case (not shown), as the lever 360 rotates, the injection amount of the cutting fluid increases or decreases in order. By applying such a method, by appropriately increasing or decreasing the number of the adjustment holes h located on the same straight line, the injection amount of the cutting fluid can be easily adjusted.

조절홀(h)은 하나 이상의 노즐홀(n)과 중첩되도록 그 크기를 적절히 조정하되, 조절홀(h)의 폭을 조절실린더(350)의 회전에 따라 변화되도록 형성할 수도 있다. 이러한 경우, 조절실린더(350)를 회전시키면, 조절홀(h)의 폭에 따라 중첩되는 노즐홀(n)들의 개수가 변화되어 역시 분사량이 손쉽게 조절될 수 있다. 이와 같은 경우, 조절홀(h)의 형태는 타원형, 사다리꼴 또는 그 밖의 정형화 되지 않은 형태로 형성될 수 있을 것이다.Adjusting hole (h) is appropriately adjusted in size so as to overlap with one or more nozzle holes (n), it may be formed so that the width of the adjustment hole (h) changes in accordance with the rotation of the control cylinder (350). In this case, when the adjustment cylinder 350 is rotated, the number of overlapping nozzle holes n is changed according to the width of the adjustment hole h so that the injection amount can be easily adjusted. In this case, the shape of the control hole (h) may be formed in an elliptical, trapezoidal or other unstructured form.

도 6a 및 도 6b는 도 1의 스핀들 장치의 사용례를 도시한 사시도들이고, 도 7은 도 1의 스핀들 장치에 제어블록이 결합된 상태를 도시한 정면도이며, 도 8은 도 7의 제어블록에 의한 분사자세의 제어과정을 예시적으로 도시한 도면이다.6A and 6B are perspective views illustrating a use example of the spindle device of FIG. 1, FIG. 7 is a front view illustrating a state in which a control block is coupled to the spindle device of FIG. 1, and FIG. 8 is a view of the spindle device of FIG. 7. Illustrates a control process of the injection posture illustratively.

도 6a를 참조하면, 이러한 특징을 갖는 스핀들 장치(1)를 사용하여 회전하고 있는 공구(T)에 절삭유체(L)를 분사할 수 있다. 이 때, 절삭유체(L)는 스핀들 장치(1)의 외부에 마련된 공급탱크로부터 공급되는 것일 수 있으며, 로터리 조인트(500)의 단부에 결합된 공급라인(A)을 통해 스핀들 장치(1)의 내부로 공급되는 것일 수 있다. 스핀들 장치(1)에는 이 밖에도 전술한 퍼지가스를 공급하기 위한 가스관(C) 및, 로터리 조인트(500) 내부의 순환유로(도 2의 540 참조)와 연결되어 절삭유체(L)의 누출분을 순환시키는 역할을 하는 순환관(B)이 더 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6A, the cutting fluid L can be injected onto the rotating tool T by using the spindle device 1 having such a feature. At this time, the cutting fluid (L) may be supplied from a supply tank provided on the outside of the spindle device (1), through the supply line (A) coupled to the end of the rotary joint 500 of the spindle device (1) It may be supplied to the inside. In addition, the spindle apparatus 1 is connected to a gas pipe C for supplying the above-described purge gas and a circulation passage (see 540 in FIG. 2) inside the rotary joint 500 to prevent leakage of the cutting fluid L. The circulation pipe B, which serves to circulate, may be further connected.

공급라인(A)을 따라 스핀들 장치(1) 내부로 유입된 절삭유체(L)는 제1 유로(도 2의 101 참조), 제2 유로(도 2의 201 참조), 및 연결로(도 2의 231 참조)를 차례로 통과한 후 고정블록(300)의 내부에 도달하며, 노즐(310)을 통해 분사된다. 이 때, 레버(360)를 회전시키면, 공구(T)를 향해 분사되는 절삭유체(L)의 분사위치와 분사량을 적절하게 조절할 수 있으며, 이를 통해 기계 공작 작업을 더욱 효과적으로 수행하는 것이 가능해진다. The cutting fluid L introduced into the spindle apparatus 1 along the supply line A may include a first flow path (see 101 in FIG. 2), a second flow path (see 201 in FIG. 2), and a connection path (FIG. 2). After passing through in order to reach the inside of the fixed block 300, it is injected through the nozzle 310. At this time, by rotating the lever 360, it is possible to appropriately adjust the injection position and the injection amount of the cutting fluid (L) is injected toward the tool (T), through which it becomes possible to perform the mechanical work more effectively.

이어서, 도 6b를 참조하면, 기계 공작 작업이 종료된 후 공구(T)가 정지한 상태에서, 연결블록(200)을 회전시켜 회전주축(도 2의 100 참조)과 연결블록(200)사이의 연결상태를 해제할 수 있다. 연결블록(200)이 회전하면 유입구(210) 부분은 회전주축(100)의 노출단(110)으로부터 이탈된다. 이는 결합볼트(230)를 회전시켜 풀리게 함으로써 간편하게 이루어질 수 있는 것이며, 이에 따라 연결블록(200)은 고정블록(300)으로부터 이격된 채, 고정블록(300)을 중심으로 일 측 또는 반대편 타측으로 회전할 수 있는 것이다(화살표 참조).Subsequently, referring to FIG. 6B, in a state in which the tool T is stopped after the machining operation is completed, the connecting block 200 is rotated to rotate between the rotating spindle (see 100 in FIG. 2) and the connecting block 200. You can disconnect the connection. When the connection block 200 rotates, the inlet 210 is separated from the exposed end 110 of the rotating spindle 100. This can be done simply by rotating the coupling bolt 230 to loosen, accordingly, the connection block 200 is rotated to one side or the other side around the fixed block 300, while being spaced apart from the fixed block 300 You can do it (see arrow).

회전주축(100)과 노즐(310)의 사이를 연결블록(200)을 이용해 이와 같이 간편하게 연결함으로써, 회전주축(100) 내부에 마련된 유로를 이용하여 손쉽게 절삭유체(L)를 공급할 수 있으며, 또한, 연결블록(200)을 회전시켜 역시 간편하게 연결상태를 해제함으로써, 공구(T)를 스핀들 장치(1)로부터 분리한 후 다른 공구로 교환하거나, 노출단(110) 및, 유입구(210)를 통해 내부의 유로를 정비하는 등의 유지 보수 작업이 간편하게 이루어질 수 있는 것이다. By simply connecting the rotary spindle 100 and the nozzle 310 in this way using the connection block 200, the cutting fluid L can be easily supplied using the flow path provided in the rotary spindle 100. In addition, by simply disconnecting the connection state by rotating the connection block 200, the tool (T) is separated from the spindle device (1) and then replaced with another tool, or through the exposed end 110 and the inlet 210 Maintenance work such as maintenance of the internal flow path can be made easily.

한편, 도 7을 참조하면, 스핀들 장치(1)는 하우징(400)과 고정블록(300)의 사이를 연결하여 노즐(310)의 분사자세를 제어하는 제어블록(600)을 더 포함할 수 있다. 즉, 제어블록(600)을 이용하여 노즐(310)이 형성된 고정블록(300)과 공구(T)와의 상대적인 위치를 변화시킬 수 있으며, 이에 따라, 스핀들 장치(1)의 작업위치의 변동에 따른 작업면(공구와 공작물의 사이의 접촉면)의 변화에 구애 받지 않고 지속적으로 절삭유체를 공급, 분사할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7, the spindle device 1 may further include a control block 600 connecting the housing 400 and the fixed block 300 to control the injection posture of the nozzle 310. . That is, by using the control block 600 can change the relative position of the fixed block 300 and the tool (T) formed with the nozzle 310, according to the change in the working position of the spindle device (1) The cutting fluid can be continuously supplied and sprayed regardless of the change of the working surface (contact surface between tool and workpiece).

구체적으로, 제어블록(600)은 일단부가 하우징(400) 둘레에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 고정블록(300) 둘레에 회전 가능하게 결합되는 바 형태 또는 레버와 같은 형태로 형성될 수 있으며, 하우징(400)과 결합되는 결합부위에는 하우징(400)의 외주부를 감싸는 림부(610)가 형성될 수 있다. 림부(610)에는 연결 벨트(E)가 연결되어 구동 모터(D)로부터 구동력을 전달받을 수 있다. 따라서, 구동 모터(D)가 구동되면, 림부(610)가 회전하고, 제어블록(600)은 림부(610)를 따라 하우징(400) 주위로 회전하면서 고정블록(300)과 하우징(400)과의 상대적인 위치를 변화시키게 된다. 제어블록(600)의 형태를 바 형태 또는 레버와 같은 형태로 예시하였지만, 제어블록(600)의 형태는 이러한 형태에 한정될 것은 아니고, 하우징(400)과 고정블록(300)의 사이를 연결할 수 있는 또 다른 다양한 형태로 변형 형성될 수 있다.Specifically, one end of the control block 600 is rotatably coupled around the housing 400, the other end may be formed in the form of a bar shape or a lever rotatably coupled around the fixed block 300. At the coupling portion coupled to the housing 400, a rim portion 610 surrounding the outer circumference of the housing 400 may be formed. The rim 610 may be connected to the connection belt E to receive a driving force from the driving motor D. Therefore, when the driving motor D is driven, the rim portion 610 rotates, and the control block 600 rotates around the housing 400 along the rim portion 610 and the fixed block 300 and the housing 400. This changes the relative position of. Although the shape of the control block 600 is illustrated in the form of a bar or a lever, but the shape of the control block 600 is not limited to this form, it can be connected between the housing 400 and the fixed block 300. It can be formed in various other forms.

이어서 도 8을 참조하면, 작업 위치가 변동함에 따라서, 공구(T)와 공작물(O) 사이의 작업면은 수평 또는 수직 방향으로 변화된다. 또한, 도면에 나타나지 않았지만, 작업면은 일정한 방향으로 경사져 형성되거나 특정한 형태로 규칙 또는 불규칙적으로 굴절 형성될 수도 있다.Referring next to FIG. 8, as the working position changes, the working surface between the tool T and the workpiece O is changed in the horizontal or vertical direction. In addition, although not shown in the drawings, the working surface may be formed to be inclined in a predetermined direction or may be bent or irregularly bent in a specific form.

이러한 경우, 구동 모터(D)에 의해 회전 구동되는 제어블록(600)이 고정블록(300)과 하우징(400)과의 상대적인 위치를 변화시켜 도시된 바와 같이 바뀐 형태의 작업면에 대응하여 노즐(310)의 분사각을 적절히 유지할 수 있게 한다. 또한, 만일의 경우 작업 위치의 변동에 따라 고정블록(300) 전체가 공작물(O)과 접촉된다거나 공작물(O)의 일 측에 걸릴 수 있는 경우에도, 제어블록(600)을 이용해 고정블록(300)의 위치를 적절하게 변화시켜, 이를 방지하고 기계 공작 작업이 원활하게 진행되도록 할 수 있다.In this case, the control block 600 which is rotationally driven by the driving motor D changes the relative position between the fixed block 300 and the housing 400 to correspond to the changed working surface as shown in the nozzle ( It is possible to properly maintain the injection angle of 310. In addition, in the event that the entire fixed block 300 in contact with the workpiece (O) or may be caught on one side of the workpiece (O) in accordance with the change in the work position, the fixed block (using the control block 600 ( The position of 300 may be appropriately changed to prevent this and to allow the machine tool work to proceed smoothly.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. I can understand that you can. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 스핀들 장치 100: 회전주축
101: 제1 유로 110: 노출단
120, 220: 그랜드 패킹 130: 유동 오링
140: 콜렛 141: 고정부
200: 연결블록 201: 제2 유로
210: 유입구 221, 232, 233, 351: 오링
230: 결합볼트 231: 연결로
240: 관통홀 300: 고정블록
310: 노즐 320: 챔버
330: 삽입통로 340: 탄성부재
350: 조절실린더 360: 레버
400: 하우징 410: 가스 공급관
411: 가스 주입구 412: 틈
420: 베어링 500: 로터리 조인트
510: 회전축 520: 패킹부
530: 유체 공급로 540: 순환유로
600: 제어블록 610: 림부
h, h1, h2, h3: 조절홀 n, n1, n2: 노즐홀
A: 공급라인 B: 순환관
C: 가스관 D: 구동 모터
E: 연결 벨트 L: 절삭유체
O: 공작물 T: 기계 공작용 공구1: spindle unit 100: rotary spindle
101: first flow path 110: exposed end
120, 220: Grand Packing 130: Floating O-Ring
140: collet 141: fixed portion
200: connecting block 201: second flow path
210: inlet 221, 232, 233, 351: O-ring
230: coupling bolt 231: connection
240: through hole 300: fixed block
310: nozzle 320: chamber
330: insertion path 340: elastic member
350: adjustment cylinder 360: lever
400: housing 410: gas supply pipe
411: gas inlet 412: gap
420: bearing 500: rotary joint
510: rotating shaft 520: packing
530: fluid supply passage 540: circulation passage
600: control block 610: rim
h, h1, h2, h3: adjusting hole n, n1, n2: nozzle hole
A: supply line B: circulation pipe
C: gas pipe D: drive motor
E: connection belt L: cutting fluid
O: Workpiece T: Machine tool

Claims

delete

Hollow housings;
A rotating spindle rotatably inserted into the housing and having one end coupled to a tool exposed to the outside of the housing and having a first flow path penetrating therein in the longitudinal direction and opening to the one end to allow the cutting fluid to flow;
A fixed block having at least one nozzle opening toward the tool to inject the cutting fluid toward the tool;
A connecting block connecting the rotating spindle and the fixed block to each other, and having a second flow path connecting the first flow path and the nozzle therein to move the cutting fluid from the rotating spindle to the fixed block; And
Interposed between the rotary spindle and the connecting block, the pair of gland packings inserted into the first flow path and the second flow path to be in close contact with each other to prevent leakage of the cutting fluid;
The connection block is rotatably coupled to the fixed block, rotates about the fixed block to be separated from the rotational spindle, and the pair of grand packings are inserted into the first flow path and the second flow path, respectively. Spindle device to be separated by moving in opposite directions.

Hollow housings;
A rotating spindle rotatably inserted into the housing and having one end coupled to a tool exposed to the outside of the housing and having a first flow path penetrating therein in the longitudinal direction and opening to the one end to allow the cutting fluid to flow;
A fixed block having at least one nozzle opening toward the tool to inject the cutting fluid toward the tool;
A connecting block connecting the rotating spindle and the fixed block to each other, and having a second flow path connecting the first flow path and the nozzle therein to move the cutting fluid from the rotating spindle to the fixed block; And
Interposed between the rotary spindle and the connecting block, the pair of gland packings inserted into the first flow path and the second flow path to be in close contact with each other to prevent leakage of the cutting fluid;
And a coupling bolt inserted into the fixed block through the connection block and having a connection path configured to connect the second flow path and the nozzle to flow the cutting fluid therein.

Hollow housings;
A rotating spindle rotatably inserted into the housing and having one end coupled to a tool exposed to the outside of the housing and having a first flow path penetrating therein in the longitudinal direction and opening to the one end to allow the cutting fluid to flow;
A fixed block having at least one nozzle opening toward the tool to inject the cutting fluid toward the tool;
A connecting block connecting the rotating spindle and the fixed block to each other, and having a second flow path connecting the first flow path and the nozzle therein to move the cutting fluid from the rotating spindle to the fixed block; And
Interposed between the rotary spindle and the connecting block, the pair of gland packings inserted into the first flow path and the second flow path to be in close contact with each other to prevent leakage of the cutting fluid;
And an elastic member interposed between the connection block and the fixed block to elastically support the connection block and the fixed block, respectively.

5. The method according to any one of claims 2 to 4,
And a flow O-ring interposed between the gland packing and the first flow path and having a gaped end contacting the gland packing and the first flow path, respectively, the cross section forming a 'V' or 'Y' shape. Spindle device.

Hollow housings;
A rotating spindle rotatably inserted into the housing and having one end coupled to a tool exposed to the outside of the housing and having a first flow path penetrating therein in the longitudinal direction and opening to the one end to allow the cutting fluid to flow;
A fixed block having at least one nozzle opening toward the tool to inject the cutting fluid toward the tool;
A connecting block connecting the rotating spindle and the fixed block to each other, and having a second flow path connecting the first flow path and the nozzle therein to move the cutting fluid from the rotating spindle to the fixed block; And
Interposed between the rotary spindle and the connecting block, the pair of gland packings inserted into the first flow path and the second flow path to be in close contact with each other to prevent leakage of the cutting fluid;
The nozzle is composed of a plurality of nozzle holes arranged in a direction parallel to the longitudinal direction of the rotating spindle,
And a control cylinder rotatably received inside the fixed block and having an adjustment hole overlapping with the nozzle hole to adjust the injection position and the injection amount of the cutting fluid.

The method according to claim 6,
And a plurality of the adjusting holes are formed in a position corresponding to the nozzle hole on the cylindrical surface of the adjusting cylinder, wherein at least one of the adjusting holes is not located on the same straight line as another adjacent adjusting hole.