KR101534479B1

KR101534479B1 - 플레이트 고정용 척

Info

Publication number: KR101534479B1
Application number: KR1020140170157A
Authority: KR
Inventors: 김진호
Original assignee: (주)일선정밀
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-07-07

Abstract

본 발명은 플레이트 고정용 척에 있어서, 원기둥 형태로 몸체가 형서되며, 몸체의 상부측 중심부로부터 하부측 수직방향으로 관통되게 중공부가 형성되고, 중공부와 연결되도록 몸체의 상부측에 중공부 보다 큰 지름으로 개구부가 형성되며, 개구부의 원주 둘레를 따라 몸체의 상부측에 방사상으로 다수의 안내슬롯이 형성되고, 안내슬롯의 중심부 각각에 걸림돌기가 형성되는 본체; 상기 본체의 중공부에 상·하부 수직방향으로 이동하는 전동축이 삽입 설치되며, 전동축의 상단부에 가압부가 테이퍼지게 확장 형성되는 전동체; 상기 전동체의 전동축 하단부에 설치되어 하부 수직방향으로 이동한 전동체를 탄성력으로 상부 수직방향으로 이동시키는 제1탄성체; 상기 본체의 안내슬롯 각각에 설치되어 전동체의 이동에 따라 수평방향으로 이동하는 이동편; 상기 이동편의 내측부에 구비되어 외측 수평방향으로 이동한 이동편을 탄성력으로 내측 수평방향으로 이동시키는 제2탄성체;를 포함하여 이루어지되, 상기 이동편은 본체의 안내슬롯에 수용 설치되어 수평방향으로 이동되도록 직사각형 형태로 이동체가 형성되고, 이동체의 후방측단부는 전동체의 가압부와 상호 대응되는 테이퍼부가 형성되며, 이동체의 상부측으로부터 수직 하부방향으로 장공 형태인 걸림공이 관통 형성되고, 이동체의 후방측에 제2탄성체가 수용되도록 수용공이 형성되며, 수용공에 수용되는 제2탄성체가 원활하게 이완 및 수축되도록 이동체의 후방측 일측과 타측에 경사부가 형성됨을 특징으로 한다.

Description

플레이트 고정용 척{Chuck for fixing a plate}

본 발명은 플레이트 고정용 척에 관한 것으로, 특히 플레이트 형태의 가공물을 견고히 고정하여 균일하게 가공되도록 하여 제품의 품질이 향상되고, 가공물을 고속회전으로 신속하게 가공함은 물론, 착탈작업이 신속하고 용이하여 가공비가 절감되며, 가공작업의 자동화가 가능한 플레이트 고정용 척에 관한 것이다.

일반적으로 선반을 사용하여 회전하는 가공물을 가공하기 위해서는 절삭공구에 의해 가공물이 절삭될 때 이를 단단히 고정시킬 수 있는 고정수단인 척이 필요하다. 가공물의 형태에 따라 다양한 종류의 척이 사용될 수 있는데, 특수한 형태의 가공물은 일반적인 척에 의해 고정되지 못하는 경우가 있다.

예를 들면 6단기어의 자동변속기 미션의 부품으로 사용되는 중공 플레이트 형태의 세퍼레이터(seperator, 142)는 도 1에 도시된 바와 같이 선반(100)의 회전체(110)에 자력에 의해 고정된다.

상기 세퍼레이터(142)는 단조가공에 의해 먼저 형태가 만들어지는데, 이때 그 일측 가장자리면에는 버(burr)가 발생하게 된다. 이를 제거하기 위해서 다시 선삭가공을 수행하여 세퍼레이터(142)의 가장자리부(144)를 절삭하여야 한다. 선삭가공시 세퍼레이터(142)의 외측 방향에서 척(미도시)을 통해 고정하게 되면 가장자리부(144)의 절삭이 불가능하게 되며, 심압대(미도시)통해 고정할 수도 있지만 이동거리가 멀어서 작업시간이 길어지는 문제점이 발생하게 된다.

종래의 자력을 통한 고정방법은 가공물을 견고하게 고정시키지 못하여 균일하게 절삭되지 못하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 선삭가공시 발생되는 칩 등의 이물질들이 자력에 의해 붙어서 쉽게 제거되지 않는 문제점이 있다.

또한 CNC 공작기계를 통해 공정을 자동화하기 위해서는 가공물의 착탈을 신속하고 용이해야하고, 가공물 주위에 이물질이 없어야 하는데 종래 자력에 의한 고정방법에는 가공물 착탈 및 이물질 제거에 많은 시간이 소요되어 자동화하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 이미 본 출원인은 등록특허 10-0881464호를 통해“플레이트 고정용 척”을 제안한 바 있다. 본 발명은 상기 본 출원인의 등록특허에 대한 개량을 제시한 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0881464호 (2009.01.23)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 플레이트 형태의 가공물을 견고히 고정하여 균일하게 가공되도록 하여 제품의 품질이 향상되고, 가공물을 고속회전으로 신속하게 가공함은 물론, 착탈작업이 신속하고 용이하여 가공비가 절감되며, 가공작업의 자동화가 가능한 플레이트 고정용 척을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 플레이트 고정용 척에 있어서, 원기둥 형태로 몸체가 형서되며, 몸체의 상부측 중심부로부터 하부측 수직방향으로 관통되게 중공부가 형성되고, 중공부와 연결되도록 몸체의 상부측에 중공부 보다 큰 지름으로 개구부가 형성되며, 개구부의 원주 둘레를 따라 몸체의 상부측에 방사상으로 다수의 안내슬롯이 형성되고, 안내슬롯의 중심부 각각에 걸림돌기가 형성되는 본체; 상기 본체의 중공부에 상·하부 수직방향으로 이동하는 전동축이 삽입 설치되며, 전동축의 상단부에 가압부가 테이퍼지게 확장 형성되는 전동체; 상기 전동체의 전동축 하단부에 설치되어 하부 수직방향으로 이동한 전동체를 탄성력으로 상부 수직방향으로 이동시키는 제1탄성체; 상기 본체의 안내슬롯 각각에 설치되어 전동체의 이동에 따라 수평방향으로 이동하는 이동편; 상기 이동편의 내측부에 구비되어 외측 수평방향으로 이동한 이동편을 탄성력으로 내측 수평방향으로 이동시키는 제2탄성체;를 포함하여 이루어지되, 상기 이동편은 본체의 안내슬롯에 수용 설치되어 수평방향으로 이동되도록 직사각형 형태로 이동체가 형성되고, 이동체의 후방측단부는 전동체의 가압부와 상호 대응되는 테이퍼부가 형성되며, 이동체의 상부측으로부터 수직 하부방향으로 장공 형태인 걸림공이 관통 형성되고, 이동체의 후방측에 제2탄성체가 수용되도록 수용공이 형성되며, 수용공에 수용되는 제2탄성체가 원활하게 이완 및 수축되도록 이동체의 후방측 일측과 타측에 경사부가 형성됨을 특징으로 하는 플레이트 고정용 척을 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 플레이트 고정용 척에는 기계적인 체결력에 의한 압력으로 가공물이 고정되기 때문에, 가공물이 균일하게 가공되는 효과가 있다.

또한 가공물을 견고히 고정하여 높은 RPM의 고속회전으로 신속하게 가공할 수 있음은 물론, 이물질의 제거 및 가공물의 착탈이 용이하여 작업시간을 획기적으로 줄일 수 있어 가공물의 품질이 향상될 뿐만 아니라 작업효율이 향상되어 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 고속회전의 원심력으로 인해 이동편이 외부로 튕겨나가지 않게 재차 고정되도록 하여 가공장치의 파손 또는 작업자가 다치는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있고, 또한 가공작업의 자동화도 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 중공 플레이트 고정장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 플레이트 고정용 척의 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 플레이트 고정용 척의 측단면도,
도 5는 본 발명에 의한 이동편의 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 이동편의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 6을 참고하여 보면 본 발명에 플레이트 고정용 척은 본체(10), 전동체(20), 제1탄성체(30), 이동편(40), 제2탄성체(50)로 이루어진다.

구체적으로 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)는 원기둥 형태로 몸체(11)가 형성되고, 몸체(11)의 상부측 중심부로부터 하부측 수직방향으로 관통되어 원통형으로 중공부(12)가 형성된다.

또한 상기 중공부(12)와 연결되도록 몸체(11)의 상부측에 중공부(12) 보다 큰 지름으로 개구부(13)가 형성된다. 이때 상기 개구부(13)는 계단식으로 확대되는 형태로 구성될 수도 있으며, 후술되는 전동체(20)에 대응되는 부분인 가압부(22)의 형상에 따라 연속적으로 확대되는 원추형으로 형성될 수도 있다.

그리고 상기 개구부(13)의 원주 둘레를 따라 몸체(11)의 상부측에 방사상으로 다수의 안내슬롯(14)이 형성되고, 안내슬롯(14)의 중심부 각각에 걸림돌기(15)가 형성된다.

상기 전동체(20)는 본체(10)의 중공부(12) 및 개구부(13)와 결합되는데, 본체(10)의 중공부(12)에 상·하부 수직방향으로 이동되도록 삽입 설치되는 전동축(21)이 형성되며, 전동축(21)의 상단부에 가압부(22)가 테이퍼지게 확장 형성된다.

여기서 상기 전동체(20)는 초기 위치는 본체(10)의 외부로 소정 위치만큼 상승한 상태이다. 전동체(20)의 하단과 연결된 유압장치(미도시)에 의해 하측방향으로 힘을 받아 이동된 다음, 유압장치(미도시)의 힘이 제거되면 원래의 위치로 복귀하도록 전동체(20) 하단에는 제1탄성체(30)가 설치된다.

한편 상기 전동체(20)의 이동에 따라 수평방향으로 이동하는 이동편(40)이 본체(10)의 안내슬롯(14) 각각에 설치된다. 상기 이동편(40)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)의 안내슬롯(14)에 수용 설치되어 수평방향으로 이동되도록 직사각형 형태인 이동체(41)가 형성된다.

또한 상기 이동체(41)의 후방측단부는 전동체(20)의 가압부(22)와 상호 대응되는 테이퍼부(42)가 형성된다. 상기 테이퍼부(42)는 직선형태로 형성되어 있으나, 경우에 따라서는 다양한 모양으로 변형될 수 있다. 완만한 형태의 곡선형이나, 소정의 곡률을 갖는 형태로도 형성할 수 있으나, 전동체(20)의 가압부(22)의 형상과 상호 대응되도록 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 이동체(41)의 상부측으로부터 수직 하부방향으로 장공 형태인 걸림공(43)이 관통 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 걸림공(43)에 수용되는 본체(10)의 걸림돌기(15)에 의해 이동편(40)이 외측 수평방향으로 이동한 후 더이상 이동되지 않게 걸림고정됨으로 높은 RPM의 고속회전으로 가공물(2)을 가공시 발생되는 원심력에도 이동편(40)이 외부로 튕겨나가지 않아 가공장치의 파손 또는 작업자가 다치는 것을 미연에 방지할 수 있음은 물론, 가공물(2)을 견고히 고정하여 높은 RPM의 고속회전으로 신속하게 가공할 수 있다.

한편 상기 이동체(41)의 후방측에는 수용공(44)이 형성된다. 그리고 상기 수용공(44)에는 외측 수평방향으로 이동한 이동편(40)을 탄성력으로 내측 수평방향으로 이동시키는 제2탄성체(50)가 수용 설치된다.

또한 상기 수용공(44)에 수용되는 제2탄성체(50)가 원활하게 이완 및 수축되도록 이동체(41)의 후방측 일측과 타측에 경사부(45)가 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 이동편(40)의 이동체(41) 전방측 하단부에 소정 두께로 연장부(46)가 더 형성할 수 있다. 이로 인해 상기 가공물(2)을 더 가압하도록 하여 보다 견고히 가공물(2)이 지지된다. 상기 이동편(40) 연장부(46)의 내측 모서리부(47)는 모따기가공이나 테이퍼지게 형성될 수 있다.

그리고 상기 이동편(40)의 연장부(46) 두께는 5mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 1 ~ 10mm 정도의 두께 범위내에서 연장부(46)를 형성할 수 있지만, 이 범위를 벗어나서 형성하는 것도 물론 가능하다.

또한 상기 이동편(40)의 수평이동 거리가 3mm 이하일 경우 가공물(2)을 견고하게 고정하지 못하며, 이동편(40)의 수평이동 거리가 6mm 이상일 경우 이동시간으로 인해 가공시간이 증가함은 물론, 가공물(2) 외측으로 돌출되어 가공날(미도시)에 이동편(40)의 단부측이 파손될 수 있으므로 이동편(40)은 수평방향으로 3 ~ 6㎜ 로 이동됨이 바람직하다.

또한 상기 본체(10) 내부에 구성되는 전동체(20)와 이동편(40)을 장시간 사용시 녹이 발생될 수 있음은 물론, 본체(10)와 전동체(20)와 이동편(40)의 접촉면이 서로 마모가 발생되어 오작동될 수 있으므로 본체(10), 전동체(20), 이동편(40)은 내식성과 내구성이 우수한 스테인레스, 티타늄, 알루미늄 합금으로 이루어지는 군에서 1종으로 형성됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 전동체(20)가 소정위치에서 하부 수직방향으로 유압장치(미도시)에 의해 이동하게 되면 전동체(20)의 가압부(22)가 이와 맞닿은 이동편(40)의 테이퍼부(42)를 가압하며 슬라이딩됨으로서 운동에너지가 이동편(40)으로 전달되고 그 결과, 이동편(40)은 외측 수평방향으로 이동하게 된다.

다음으로 외측 수평방향으로 이동한 이동편(40)이 하부방향으로 이동하면서 가공물(2)을 견고하게 고정하게 된다.

그후 상기 유압장치(미도시)의 압력이 릴리스되면 전동체(20)가 제1탄성체(30)에 의해 원위치로 복귀하고, 그에 따라 이동편(40)도 제2탄성체(50)에 의해 원래 위치로 돌아오게 된다.

상기 전동체(20)를 이동시키는 수단으로 유압장치외에 전기모터등의 공지의 수단을 대체할 수도 있음은 물론이다.

상기 본 발명으로 인해 가공물(2)이 균일하게 가공되며, 이물질의 제거 및 가공물(2)의 착탈이 용이하여 작업시간을 획기적으로 줄일 수 있어 가공물(2)의 품질이 향상될 뿐만 아니라 작업효율이 향상되어 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 발생된다.

10 : 본체 20 : 전동체
30 : 제1탄성체 40 : 이동편
50 : 제2탄성체

Claims

플레이트 고정용 척에 있어서,
원기둥 형태로 몸체(11)가 형서되며, 몸체(11)의 상부측 중심부로부터 하부측 수직방향으로 관통되게 중공부(12)가 형성되고, 중공부(12)와 연결되도록 몸체(11)의 상부측에 중공부(12) 보다 큰 지름으로 개구부(13)가 형성되며, 개구부(13)의 원주 둘레를 따라 몸체(11)의 상부측에 방사상으로 다수의 안내슬롯(14)이 형성되고, 안내슬롯(14)의 중심부 각각에 걸림돌기(15)가 형성되는 본체(10);
상기 본체(10)의 중공부(12)에 상·하부 수직방향으로 이동하는 전동축(21)이 삽입 설치되며, 전동축(21)의 상단부에 가압부(22)가 테이퍼지게 확장 형성되는 전동체(20);
상기 전동체(20)의 전동축(21) 하단부에 설치되어 하부 수직방향으로 이동한 전동체(20)를 탄성력으로 상부 수직방향으로 이동시키는 제1탄성체(30);
상기 본체(10)의 안내슬롯(14) 각각에 설치되어 전동체(20)의 이동에 따라 수평방향으로 이동하는 이동편(40);
상기 이동편(40)의 내측부에 구비되어 외측 수평방향으로 이동한 이동편(40)을 탄성력으로 내측 수평방향으로 이동시키는 제2탄성체(50);를 포함하여 이루어지되,
상기 이동편(40)은 본체(10)의 안내슬롯(14)에 수용 설치되어 수평방향으로 이동되도록 직사각형 형태로 이동체(41)가 형성되고, 이동체(41)의 후방측단부는 전동체(20)의 가압부(22)와 상호 대응되는 테이퍼부(42)가 형성되며, 이동체(41)의 상부측으로부터 수직 하부방향으로 장공 형태인 걸림공(43)이 관통 형성되고, 이동체(41)의 후방측에 제2탄성체(50)가 수용되도록 수용공(44)이 형성되며, 수용공(44)에 수용되는 제2탄성체(50)가 원활하게 이완 및 수축되도록 이동체(41)의 후방측 일측과 타측에 경사부(45)가 형성됨을 특징으로 하는 플레이트 고정용 척.
삭제
제1항에 있어서,
상기 이동편(40)의 이동체(41) 전방측 하단부에 소정 두께로 연장부(46)가 더 형성됨을 특징으로 하는 플레이트 고정용 척.
제1항에 있어서,
상기 이동편(40)은 수평방향으로 3 ~ 6㎜ 로 이동됨을 특징으로 하는 플레이트 고정용 척.
제1항에 있어서,
상기 본체(10), 전동체(20), 이동편(40)은 스테인레스, 티타늄, 알루미늄 합금으로 이루어지는 군에서 1종으로 형성됨을 특징으로 하는 플레이트 고정용 척.