KR101438100B1 - 브러시 툴 - Google Patents

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KR101438100B1
KR101438100B1 KR1020140002908A KR20140002908A KR101438100B1 KR 101438100 B1 KR101438100 B1 KR 101438100B1 KR 1020140002908 A KR1020140002908 A KR 1020140002908A KR 20140002908 A KR20140002908 A KR 20140002908A KR 101438100 B1 KR101438100 B1 KR 101438100B1
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KR
South Korea
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piston rod
circumferential surface
brush
shank
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KR1020140002908A
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이정원
김태균
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이정원
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/005—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents using brushes
    • B08B1/12—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition

Abstract

본 발명은 브러시 툴을 이루는 브러시의 마모가 발생된다 하더라도 상기 마모량에 대한 브러시의 위치 보상이 자동으로 이루어질 수 있도록 하면서도 브러시와 가공물과의 접촉력은 항상 일정하게 유지될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 브러시 툴에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 공작기계에 장착되는 부위로 제공되는 생크; 상단 내부로 상기 생크의 끝단이 수용 결합됨과 더불어 유체가 임시 저장되는 유압실이 형성되도록 내주면 일부가 요입되며, 둘레면에는 상기 유압실 내의 유체가 배출되는 벤트홀이 관통 형성되어 이루어진 하우징바디; 상기 하우징바디의 둘레면을 감싸도록 결합되며, 내주면 일부에는 상기 각 벤트홀과 선택적으로 연통되는 연통홈이 요입 형성됨과 더불어 외주면에는 상기 연통홈 내의 유체가 배출되는 배출구가 형성되어 이루어진 압력 조절용핸들; 상단은 상기 하우징바디의 하단 내부로 수용되면서 상기 하우징바디의 유압실 내로 제공되는 유체의 압력에 의해 상기 하우징바디 내를 하강 이동 가능하게 설치되고, 하단은 상기 하우징바디의 저부로 노출되게 형성된 피스톤로드; 그리고, 상기 피스톤로드의 하측 끝단에 결합되는 브러시;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 브러시 툴이 제공된다.

Description

브러시 툴{brush tool}
본 발명의 브러시 툴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브러시 툴을 이루는 브러시의 마모가 발생된다 하더라도 상기 마모량에 대한 브러시의 위치 보상이 자동으로 이루어질 수 있도록 하면서도 브러시와 가공물 간의 접촉력은 항상 일정하게 유지될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 브러시 툴에 관한 것이다.
일반적으로 브러시 툴(brush tool)은 기계 가공이 완료된 공작물로부터 기계 가공시 공작물에 발생되는 버어(burr)나 각종 팁 등의 이물질을 제거하고 표면을 연마하여 표면을 매끄럽게 하는 마무리 작업용 공구이다.
이와 같은 브러시 툴은 생크(shank)를 포함하는 홀더 및 이 홀더에 분리 가능하게 결합되는 브러시를 포함하여 구성된다.
그러나, 전술된 종래의 일반적인 브러시 툴은 지속적인 사용에 의해 상기 브러시가 마모될 수밖에 없고, 이러한 브러시의 마모시 그 마모량만큼의 제어 위치에 대한 오차가 발생됨에 따른 세척 불량이 발생되었던 문제점이 있었다.
물론, 종래에는 등록실용신안공보 제20-0233413호(“선행기술 1”이라 함)에 기재된 바와 같이 상기 브러시의 마모량에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
하지만, 전술된 선행기술 1의 경우는 브러시의 마모량만큼 사용자의 수작업에 의해 상기 브러시의 길이 조절이 가능하도록 함에 따른 실시간적인 마모량 보상이 이루어지지 못한다는 단점이 있었다.
이에 최근에는 등록특허공보 제10-0870129호(“선행기술 2”라 함)에 기재된 바와 같이 브러시의 마모에 실시간적인 보상이 이루어질 수 있도록 하였으며, 이를 통해 세척 불량이 미연에 방지될 수 있도록 하고 있다.
하지만, 이와 같은 선행기술 2의 경우는 브러시의 마모량에 대한 보상이 코일스프링의 복원력에 의해 이루어지도록 함을 고려할 때 상기 코일스프링의 압축 정도에 따라 상기 브러시가 가공물과 접촉되는 힘이 달라짐으로써 항상 동일한 접촉력의 유지가 불가능하였다.
특히, 새로운 브러시의 교체가 이루어졌을 경우 상기 코일스프링으로부터 브러시로 제공되는 복원력이 과도하게 커서 오히려 가공물의 스크래치가 야기될 우려가 있을 뿐 아니라 상기 브러시와 가공물 간의 접촉력이 큼에 따른 브러시의 마모 진행이 더욱 빨라질 수밖에 없었으며, 브러시의 마모가 진행될 경우에는 점차적으로 상기 코일스프링에 의해 제공되는 복원력이 작아지게 되어 상기 브러시가 가공물에 접촉되는 힘이 약해짐에 따른 세척 불량이 야기될 수밖에 없었던 문제점을 가진다.
또한, 상기한 선행기술 2의 코일스프링은 오랜 사용시 부식이 발생될 우려가 있을 뿐 아니라 지속적인 압축에 따른 소성 변형에 의해 복원력의 저하가 발생될 우려가 존재하여 항상 동일한 힘으로 가공물의 표면에 접촉해야 하는 브러시 툴에는 그 사용이 적절하지 못하였다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 브러시 툴을 이루는 브러시의 마모가 발생된다 하더라도 상기 마모량에 대한 브러시의 위치 보상이 자동으로 이루어질 수 있도록 하면서도 브러시와 가공물과의 접촉력은 항상 일정하게 유지될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 브러시 툴을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브러시 툴에 따르면 공작기계에 장착되는 부위로 제공되는 생크; 상단 내부로 상기 생크의 끝단이 수용 결합됨과 더불어 유체가 임시 저장되는 유압실이 형성되도록 내주면 일부가 요입되며, 둘레면에는 상기 유압실 내의 유체가 배출되는 벤트홀이 관통 형성되어 이루어진 하우징바디; 상기 하우징바디의 둘레면을 감싸도록 결합되며, 내주면 일부에는 상기 각 벤트홀과 선택적으로 연통되는 연통홈이 요입 형성됨과 더불어 외주면에는 상기 연통홈 내의 유체가 배출되는 배출구가 형성되어 이루어진 압력 조절용핸들; 상단은 상기 하우징바디의 하단 내부로 수용되면서 상기 하우징바디의 유압실 내로 제공되는 유체의 압력에 의해 상기 하우징바디 내를 하강 이동 가능하게 설치되고, 하단은 상기 하우징바디의 저부로 노출되게 형성된 피스톤로드; 그리고, 상기 피스톤로드의 하측 끝단에 결합되는 브러시;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징바디에 형성되는 벤트홀은 상기 하우징바디의 둘레면을 따라 복수로 형성되고, 상기 각 벤트홀은 상기 하우징바디의 둘레면에 나선형의 배치를 이루면서 각각 형성되어 상기 압력 조절용핸들의 상하 위치 조절에 의해 상기 압력 조절용핸들에 형성된 연통홈에 연통되도록 위치되는 각 벤트홀의 수(數)가 달라질 수 있도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 생크에는 공작기계와의 결합 부위로부터 상기 피스톤로드가 수용되는 부위에 이르기까지 쿨런트의 유동을 위한 쿨런트유로가 관통 형성되고, 상기 피스톤로드의 상단측 부위는 내부를 따라 쿨런트가 유동되는 공간을 갖는 관체로 형성됨과 더불어 상기 피스톤로드의 둘레면에는 상기 피스톤로드 내의 공간을 따라 유동되는 쿨런트를 상기 하우징바디의 유압실로 공급하는 연통공이 관통 형성되어, 상기 유압실 내로 제공되는 유체가 상기 쿨런트로 사용되도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징바디 내의 하측 공간에는 상기 피스톤로드가 관통되면서 상기 피스톤로드의 슬라이딩 이동을 안내함과 더불어 상기 피스톤로드의 하향 이동 거리를 제한하는 가이드부시가 더 구비되고, 상기 피스톤로드의 둘레면에는 유압력을 제공받기 위한 확장플랜지부가 돌출 형성됨과 더불어 상기 확장플랜지부의 둘레면에는 상기 가이드부시의 내주면에 밀착되어 유체의 누설을 차단하면서 유체압이 제공되지 않을 경우 상기 피스톤로드의 원치않는 상하 유동을 방지하는 씨일부재가 더 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징바디의 저면에는 상기 압력 조절용핸들의 하향 이탈을 방지하기 위한 스토퍼플레이트가 결합 고정됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 생크의 하측 끝단 내주면에는 제1키홈이 상기 생크의 축 방향을 향해 형성되고, 상기 피스톤로드의 상단 외주면에는 제2키홈이 상기 피스톤로드의 축 방향을 향해 형성되며, 상기 생크의 제1키홈과 상기 피스톤로드의 제2키홈 내에는 볼 구비되면서 상기 생크의 회전력이 상기 피스톤로드로 전달될 수 있도록 하면서도 상기 피스톤로드가 상기 생크 내부를 승강 이동할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 피스톤로드의 하단측 외주면에는 상기 하우징바디로부터의 노출 거리를 표시하는 표시부가 더 형성됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 브러시 툴은 브러시의 마모량에 대한 위치 보상이 일정한 유체압에 의해 이루어지기 때문에 브러시와 가공물 간의 접촉력은 브러시의 마모에 상관없이 항상 일정하게 이루어지며, 이로써 종래 브러시의 마모량 보상을 위해 사용되는 코일스프링을 적용한 구조에 비해 가공물의 표면 손상이 확연히 줄어들 수 있게 된 효과를 가진다.
특히, 본 발명의 브러시 툴은 가공물의 종류나 브러시 툴의 사용 목적에 따라 브러시와 가공물 간의 접촉력을 달리 설정할 수 있으며, 이러한 접촉력의 조절을 위한 조작은 단순히 압력 조절용핸들의 회전 조작에 의해 간단히 이루어질 수 있기 때문에 그 활용 범위를 더욱 증가시킬 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 브러시 툴은 피스톤로드의 외주면에 표시부가 추가로 형성됨에 따라 브러시의 마모량을 작업자가 정확히 인지할 수 있으며, 이로써 브러시 툴의 교체 시기를 정확히 판단할 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 외관을 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 일부 단면도
도 3은 도 2의 “A”부 확대도
도 4 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 브러시와 가공물 간의 접촉력 설정을 위한 압력 조절용핸들의 조절 상태를 나타낸 상태도
도 5는 도 4의 “B”부 확대도
도 7은 도 6의 “C”부 확대도
도 8 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 작용을 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 9는 도 8의 “D”부 확대도
도 11은 도 10의 “E”부 확대도
이하, 본 발명의 브러시 툴에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 11을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 외관을 설명하기 위해 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 일부 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴은 크게 생크(100)와, 하우징바디(200)와, 압력 조절용핸들(300)과, 피스톤로드(400) 그리고, 브러시(500)를 포함하여 구성되며, 특히 상기 압력 조절용핸들(300)의 조작에 의해 조절된 유체의 압력으로 상기 피스톤로드(400)가 하강 이동되면서 브러시(500)와 가공물(20)(첨부된 도 8 및 도 10 참조) 간의 접촉이 항상 일정하게 유지될 수 있도록 함을 특징으로 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 상기 생크(shank)(100)는 공작기계의 스핀들(10)(첨부된 도 8 및 도 10 참조)에 장착되는 부위이다.
상기한 생크(100)는 상기 스핀들(10)에 장착되는 스핀들 장착부(110)와, 후술될 하우징바디(200)에 장착되는 바디 장착부(120)로 이루어진다.
다음으로, 상기 하우징바디(200)는 브러시 툴의 외관을 형성하는 부위이다.
이와 같은 하우징바디(200)는 그의 상단 내부로 상기 생크(100)를 이루는 바디장착부(120)가 수용 결합될 수 있도록 내부가 상하로 관통되어 이루어진 관체로 형성된다.
상기 하우징바디(200)의 내주면에는 유체가 임시 저장되는 유압실(210)이 요입 형성되며, 상기 하우징바디(200)의 둘레면에는 상기 유압실(210) 내의 유체가 배출되는 벤트홀(220)이 관통 형성되어 이루어진다. 이때 상기 유압실(210)은 상기 하우징바디(200)의 중앙측 부위의 내주면을 둘러 형성된다.
이와 함께, 본 발명의 실시예에서는 상기 벤트홀(220)이 상기 하우징바디(200)의 둘레면을 따라 복수로 형성되고, 특히 상기 각 벤트홀(220)은 상기 하우징바디(200)의 둘레면에 나선형의 배치를 이루면서 각각 형성됨을 제시한다.
상기와 같은 각 벤트홀(220)의 나선형 배치 구조는 후술될 압력 조절용핸들(300)의 조작에 의해 상기 유압실(210) 내로부터 유체가 배출되는 배출량이 달라질 수 있도록 함으로써 상기 유압실(210) 내의 압력 설정이 가능하도록 하기 위함이며, 이에 관련하여는 하기의 압력 조절용핸들(300)에 대한 설명시 더욱 상세히 하도록 한다.
다음으로, 상기 압력 조절용핸들(300)은 하우징바디(200)에 형성된 유압실(210) 내의 유체압을 조절하기 위한 기구이다.
즉, 상기 압력 조절용핸들(300)의 조작을 통해 상기 유압실(210) 내의 유체압이 달라질 수 있도록 하여, 가공물(20)의 종류나 유형 혹은, 브러시(500)의 사용 목적에 따라 브러시(500)와 상기 가공물(20) 간의 접촉력이 달라질 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 압력 조절용핸들(300)은 상기 하우징바디(200)의 둘레면을 감싸도록 결합되는 관체로 형성된다.
이와 함께, 상기 압력 조절용핸들(300)의 내주면 일부에는 상기 각 벤트홀(220)과 선택적으로 연통되는 연통홈(310)이 요입 형성되고, 상기 압력 조절용핸들(300)의 외주면에는 상기 연통홈(310) 내의 유체가 배출되는 배출구(320)가 형성된다.
상기 연통홈(310)의 크기는 전술된 하우징바디(200)의 나선형 배치를 이루는 각 벤트홀(220)의 열(列)간 간격을 고려하여 결정된다. 즉, 상기 압력 조절용핸들(300)의 상하 위치 조절 및 각 벤트홀(220)의 나선형 배치 구조에 의해 상기 압력 조절용핸들(300)에 형성된 연통홈(310)에 연통되도록 위치되는 각 벤트홀(220)의 수(數)가 달라질 수 있도록 함으로써 상기 유압실(210) 내의 유체압에 대한 조절이 가능하도록 한 것이다.
예컨대, 첨부된 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연통홈(310)에 각 벤트홀(220) 이 일치되는 수(數)가 적을수록 유압실(210) 내의 유체압은 더욱 높아져서 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력이 더욱 커지고, 첨부된 도 4 및 도 5 혹은, 첨부된 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 연통홈(310)에 각 벤트홀(220)이 일치되는 수(數)가 많을수록 유압실(210) 내의 유체압은 더욱 낮아져서 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력이 더욱 작아지는 것이다.
이때, 상기 압력 조절용핸들(300)은 그의 하단 내주면 일부를 상기 하우징바디(200)의 하단 외주면 일부에 나사식으로 결합되도록 함으로써 상기 압력 조절용핸들(300)의 회전 조작에 의해 상기 압력 조절용핸들(300)이 상기 하우징바디(200)로부터 상하 이동되면서 상기 연통홈(310)에 연통되도록 위치되는 각 벤트홀(220)의 수가 달라질 수 있도록 한다.
한편, 상기 압력 조절용핸들(300)은 상기 하우징바디(200)로부터 과도하게 하향 이동되거나 혹은, 상향 이동되지 않아야 한다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 상기 하우징바디(200)의 상단 둘레면에 돌출 리브(230)를 추가로 형성하고, 상기 하우징바디(200)의 저면에는 상기 압력 조절용핸들(300)의 하향 이탈을 방지하기 위한 스토퍼플레이트(240)가 더 구비됨을 추가로 제시한다.
이때, 상기 돌출리브(230)는 압력 조절용핸들(300)의 배출구(320)를 통해 배출되는 유체가 상부로 튐을 방지하기 위한 스커트(skirt) 구조로 형성됨이 바람직하다.
이와 함께, 상기 스토퍼플레이트(240)는 그의 둘레면 일부가 상기 하우징바디(200)의 저면으로부터 둘레 방향을 향해 돌출되면서 상기 압력 조절용핸들(300)의 저면이 부딪힐 수 있을 정도의 직경을 갖도록 형성되며, 상기 압력 조절용핸들(300)의 유지 보수나 여타 부위에 대한 유지 보수시 압력 조절용핸들(300)의 분리가 쉽게 이루어지도록 상기 하우징바디(200)의 저면에 분리 가능하게 결합되도록 함이 바람직하다.
다음으로, 상기 피스톤로드(400)는 하우징바디(200)의 유압실(210) 내로 제공되는 유체의 압력에 따라 상기 하우징바디(200) 내를 승강 이동하는 부위이다.
상기한 피스톤로드(400)는 상단이 상기 하우징바디(200)의 하단 내부로 수용되도록 설치되고, 하단은 상기 하우징바디(200)의 저부로 노출되도록 형성된다.
특히, 상기 피스톤로드(400)는 생크(100)와 함께 회전될 수 있도록 구성되어야 한다.
이를 위해 상기 생크(100)를 이루는 바디장착부(120)의 내주면에는 제1키홈(121)이 상기 생크(100)의 축 방향을 향해 형성되고, 상기 피스톤로드(400)의 상단 외주면에는 제2키홈(410)이 상기 피스톤로드(400)의 축 방향을 향해 형성되며, 상기 생크(100)의 제1키홈(121)과 상기 피스톤로드(400)의 제2키홈(410) 내에는 볼(ball)(420)이 구비된다. 즉, 상기 볼(420)을 매개로 하여 상기 생크(100)의 회전력이 상기 피스톤로드(400)로 전달될 수 있도록 하면서도 상기 볼(420)에 의해 상기 피스톤로드(400)가 상기 생크(100) 내부를 승강 이동이 원활히 이루어질 수 있도록 한 것이다. 물론, 도시되지는 않았지만 상기 볼(420) 대신에 통상의 키이(key)를 제공할 수도 있다.
또한, 하우징바디(200) 내의 하측 공간에는 상기 피스톤로드(400)가 관통되면서 상기 피스톤로드(400)의 슬라이딩 이동을 안내함과 더불어 상기 피스톤로드(400)의 하향 이동 거리를 제한하는 가이드부시(600)가 더 구비된다. 이와 같은 가이드부시(600)는 실시예로 도시된 바와 같이 하우징바디(200)와는 별개의 부품으로 제공됨을 그 예로 하지만, 제조 여건이나 비용적인 측면 혹은, 조립 작업 등 다양한 환경에 따라 상기 가이드부시(600)와 하우징바디(200)는 단일체로 형성하여 구성할 수도 있다.
이와 함께, 상기 피스톤로드(400)의 둘레면에는 유압력을 제공받기 위한 확장플랜지부(430)가 형성되며, 이때 상기 확장플랜지부(430)의 둘레면에는 씨일부재(431)가 더 구비된다.
여기서, 상기 씨일부재(431)는 상기 가이드부시(600)의 내주면에 밀착되면서 가이드부시(600)와 상기 확장플랜지부(430) 사이의 틈새를 통한 유체의 누설을 차단하는 역할뿐만 아니라 유체압이 제공되지 않을 경우 상기 틈새 사이에의 압입력에 의해 상기 피스톤로드(400)의 원치않는 상하 유동을 방지하는 역할도 함께 수행하도록 제공되는 구성이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기한 피스톤로드(400)의 하단측 외주면에 상기 하우징바디(200)로부터의 노출 거리를 표시하는 표시부(440)가 더 형성됨을 제시한다.
즉, 상기한 표시부(440)의 추가적 형성을 통해 브러시(500)의 마모량 및 교체 시기를 작업자가 정확히 인지할 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 표시부(440)는 수치가 표시된 눈금으로 형성하여 작업자가 쉽게 인지할 수 있도록 함이 바람직하며, 상기한 표시부(400)는 피스톤로드(400)의 하향 이동이 이루어질수록 하우징바디(200)의 외부로 드러날 수 있도록 위치함이 더욱 바람직하다.
다음으로, 상기 브러시(500)는 가공물(20)의 표면에 접촉되어 해당 가공물(20)의 표면에 존재하는 각종 이물질(예컨대, 가공칩 등)을 제거하는 표면 세척기로의 역할 및 상기 가공물(20)의 표면을 연마하여 표면을 매끄럽게 하는 마무리 작업용 공구이다.
이와 같은 브러시(500)는 상기 피스톤로드(400)의 하측 끝단에 분리 가능하게 결합되도록 함으로써 필요에 따른 교체가 가능하도록 함이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 피스톤로드(400)의 하강 이동을 위해 유압력을 제공하는 유체를 기계 가공시 가공물(20)의 냉각 및 세척을 위해 사용되는 쿨런트로 사용함을 특징으로 제시하며, 이를 통해 항상 안정적인 유압력의 제공이 이루어질 수 있도록 하면서도 별도의 유체 제공을 위한 비용 소모를 절감할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에서는 생크(100)의 내부로는 스핀들(10)을 통해 제공되는 쿨런트의 유동을 안내하기 위한 쿨런트유로(101)를 스핀들(10)과의 결합 부위로부터 상기 피스톤로드(400)가 수용되는 부위에 이르기까지 관통 형성하고, 피스톤로드(400)의 상단측 부위는 내부를 따라 쿨런트가 유동되는 공간을 갖는 관체로 형성함과 더불어 상기 피스톤로드(400)의 둘레면에는 상기 피스톤로드(400) 내의 공간을 따라 유동되는 쿨런트를 상기 하우징바디(200)의 유압실(210)로 공급하는 연통공(450)을 관통 형성하여 구성함을 제시한다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 브러시 툴의 작용을 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 브러시 툴을 사용하지 않는 최초의 상태에 대하여는 첨부된 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같다.
즉, 브러시 툴을 이루는 피스톤로드(400)의 상단은 생크(100)의 하단 내부에 수용된 상태로써 복수의 볼(ball)(420)에 의해 회전 유동이 방지된 상태로 지지됨과 더불어 상기 피스톤로드(400)의 중앙측 부위에 형성된 확장플랜지부(430)는 씨일부재(431)에 의해 하우징바디(200) 내의 가이드부시(600) 내주면에 상하 유동이 방지된 상태로 유지된다.
이때, 하우징바디(200) 내주면에 형성된 유압실(210) 내로는 쿨런트가 제공되지 않기 때문에 상기 피스톤로드(400)는 유압력에 의한 가압력을 제공받지 않는다.
또한, 상기와 같은 브러시 툴은 그 사용 용도에 따라 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력이 미리 설정되며, 이는 압력 조절용핸들(300)의 회전 조작에 의해 수행된다.
즉, 상기 압력 조절용핸들(300)의 회전 조작을 통해 상기 압력 조절용핸들(300)에 형성된 연통홈(310)과 하우징바디(200)에 형성된 각 벤트홀(220) 간의 일치 수(數)를 조절함으로써 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력이 달리 설정되는 것이다. 이에 관하여는 첨부된 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같다.
그리고, 전술된 최초의 비사용 상태에서 브러시 툴을 사용을 위한 제어가 이루어져 상기 브러시 툴의 생크(100)가 공작기계의 스핀들(10)에 장착되면 상기 스핀들(10)로부터 공급되는 쿨런트가 상기 생크(100)의 쿨런트유로(101) 내로 제공됨과 더불어 상기 쿨런트유로(101)와 연통되게 위치된 피스톤로드(400) 내로 유동한 후 상기 피스톤로드(400)의 둘레면에 형성된 연통공(450)을 통해 하우징바디(200) 내의 유압실(210)로 공급된다.
이로 인해, 상기 유압실(210) 내부는 상기 쿨런트의 지속적인 유입에 의해 점차 압력이 상승된다.
물론 상기 하우징바디(200)에 형성된 각 벤트홀(220)을 통해 상기 유압실(210) 내의 쿨런트 중 일부는 연통홈(310)으로 유동되어 브러시 툴 외부로 배출되지만 이를 고려하여 상기 유압실(210) 내의 압력이 설정되어 있기 때문에 상기 유압실(210) 내부는 항상 일정한 압력을 유지하게 되며, 이러한 유압실(210) 내의 압력에 의해 피스톤로드(400)가 하부로 이동되는 힘을 제공받으면서 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력을 항상 일정하게 유지하게 된다.
따라서, 상기 브러시(500)에 의한 가공물(20)의 표면 세척 및 연마는 원활히 이루어질 수 있게 된다.
한편, 전술된 브러시 툴의 지속적인 사용이 이루어질 경우에는 점진적인 브러시(500)의 마모가 이루어지게 된다.
하지만, 상기한 브러시(500)의 마모가 이루어진다 하더라도 상기 유압실(210) 내의 유체압에 의해 상기 피스톤로드(400)를 미는 힘은 항상 일정하기 때문에 상기 브러시(500)의 마모량 만큼 상기 피스톤로드(400)의 하향 이동이 이루어짐에 따라 상기 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력은 항상 일정하게 유지될 수 있게 된다. 이에 대하여는 첨부된 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같다.
또한, 상기한 브러시(500)의 마모가 이루어짐에 따른 피스톤로드(400)의 추가적인 하향 이동이 이루어질 경우 상기 피스톤로드(400)의 외주면에 형성된 표시부(440)의 눈금 위치가 변동되어 나타남에 따라 작업자는 해당 브러시 툴의 브러시(500)에 대한 마모량을 정확히 인지할 수 있으며, 그 교체 시기 역시 정확히 판단할 수 있다.
결국, 본 발명의 브러시 툴은 브러시(500)의 마모량에 대한 위치 보상이 일정한 유체압에 의해 이루어지기 때문에 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력은 브러시(500)의 마모에 상관없이 항상 일정하게 이루어지며, 이로써 종래 브러시의 마모량 보상을 위해 사용되는 코일스프링을 적용한 구조에 비해 가공물(20)의 표면 손상이 확연히 줄어들 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 브러시 툴은 가공물(20)의 종류나 브러시 툴의 사용 목적에 따라 브러시(500)와 가공물(20) 간의 접촉력을 달리 설정할 수 있으며, 이러한 접촉력의 조절을 위한 조작은 단순히 압력 조절용핸들(300)의 회전 조작에 의해 간단히 이루어질 수 있기 때문에 그 활용 범위를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
10. 스핀들 20. 가공물
100. 생크 101. 쿨런트유로
110. 스핀들장착부 120. 바디장착부
121. 제1키홈 200. 하우징바디
210. 유압실 220. 벤트홀
230. 돌출리브 240. 스토퍼플레이트
300. 압력 조절용핸들 310. 연통홈
320. 배출구 400. 피스톤로드
410. 제2키홈 420. 볼
430. 확장플랜지부 431. 씨일부재
440. 표시부 450. 연통공
500. 브러시 600. 가이드부시

Claims (7)

  1. 공작기계에 장착되는 부위로 제공되는 생크;
    상단 내부로 상기 생크의 끝단이 수용 결합됨과 더불어 유체가 임시 저장되는 유압실이 형성되도록 내주면 일부가 요입되며, 둘레면에는 상기 유압실 내의 유체가 배출되는 벤트홀이 관통 형성되어 이루어진 하우징바디;
    상기 하우징바디의 둘레면을 감싸도록 결합되며, 내주면 일부에는 상기 각 벤트홀과 선택적으로 연통되는 연통홈이 요입 형성됨과 더불어 외주면에는 상기 연통홈 내의 유체가 배출되는 배출구가 형성되어 이루어진 압력 조절용핸들;
    상단은 상기 하우징바디의 하단 내부로 수용되면서 상기 하우징바디의 유압실 내로 제공되는 유체의 압력에 의해 상기 하우징바디 내를 하강 이동 가능하게 설치되고, 하단은 상기 하우징바디의 저부로 노출되게 형성된 피스톤로드; 그리고,
    상기 피스톤로드의 하측 끝단에 결합되는 브러시;를 포함하여 구성되며,
    상기 하우징바디에 형성되는 벤트홀은 상기 하우징바디의 둘레면을 따라 복수로 형성되고,
    상기 각 벤트홀은 상기 하우징바디의 둘레면에 나선형의 배치를 이루면서 각각 형성되어 상기 압력 조절용핸들의 상하 위치 조절에 의해 상기 압력 조절용핸들에 형성된 연통홈에 연통되도록 위치되는 각 벤트홀의 수(數)가 달라질 수 있도록 함을 특징으로 하는 브러시 툴.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 생크에는 공작기계와의 결합 부위로부터 상기 피스톤로드가 수용되는 부위에 이르기까지 쿨런트의 유동을 위한 쿨런트유로가 관통 형성되고,
    상기 피스톤로드의 상단측 부위는 내부를 따라 쿨런트가 유동되는 공간을 갖는 관체로 형성됨과 더불어 상기 피스톤로드의 둘레면에는 상기 피스톤로드 내의 공간을 따라 유동되는 쿨런트를 상기 하우징바디의 유압실로 공급하는 연통공이 관통 형성되어,
    상기 유압실 내로 제공되는 유체가 상기 쿨런트로 사용되도록 함을 특징으로 하는 브러시 툴.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징바디 내의 하측 공간에는 상기 피스톤로드가 관통되면서 상기 피스톤로드의 슬라이딩 이동을 안내함과 더불어 상기 피스톤로드의 하향 이동 거리를 제한하는 가이드부시가 더 구비되고,
    상기 피스톤로드의 둘레면에는 유압력을 제공받기 위한 확장플랜지부가 돌출 형성됨과 더불어 상기 확장플랜지부의 둘레면에는 상기 가이드부시의 내주면에 밀착되어 유체의 누설을 차단하면서 유체압이 제공되지 않을 경우 상기 피스톤로드의 원치않는 상하 유동을 방지하는 씨일부재가 더 구비됨을 특징으로 하는 브러시 툴.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징바디의 저면에는 상기 압력 조절용핸들의 하향 이탈을 방지하기 위한 스토퍼플레이트가 결합 고정됨을 특징으로 하는 브러시 툴.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생크의 하측 끝단 내주면에는 제1키홈이 상기 생크의 축 방향을 향해 형성되고,
    상기 피스톤로드의 상단 외주면에는 제2키홈이 상기 피스톤로드의 축 방향을 향해 형성되며,
    상기 생크의 제1키홈과 상기 피스톤로드의 제2키홈 내에는 볼이 구비되면서 상기 생크의 회전력이 상기 피스톤로드로 전달될 수 있도록 하면서도 상기 피스톤로드가 상기 생크 내부를 승강 이동할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 브러시 툴.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤로드의 하단측 외주면에는 상기 하우징바디로부터의 노출 거리를 표시하는 표시부가 더 형성됨을 특징으로 하는 브러시 툴.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5306065B2 (ja) * 2009-06-04 2013-10-02 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置およびドレッシング方法

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