KR101551314B1 - 형상기억합금을 이용한 공구홀더 - Google Patents

형상기억합금을 이용한 공구홀더 Download PDF

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KR101551314B1
KR101551314B1 KR1020140035057A KR20140035057A KR101551314B1 KR 101551314 B1 KR101551314 B1 KR 101551314B1 KR 1020140035057 A KR1020140035057 A KR 1020140035057A KR 20140035057 A KR20140035057 A KR 20140035057A KR 101551314 B1 KR101551314 B1 KR 101551314B1
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박종권
이성철
김병섭
노승국
장성권
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한국기계연구원
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Abstract

형상기억합금을 이용한 공구홀더가 개시되어 있다.
개시된 형상기억합금을 이용한 공구홀더는, 척 수단에 결합되는 후방의 결합부; 내부에 공구의 쌩크부가 삽입되는 보어가 형성되고, 외주면 상에는 상기 보어와 연통되는 다수의 슬릿이 원주방향 및 길이방향으로 배열되게 형성되며, 외주면의 선단부에는 숫나사부가 형성된 전방의 클램핑부; 상기 결합부와 클램핑부 사이 외주면의 축방향 형태가 테이퍼 형태, 2차원 곡선형태, 수평선 형태 중 어느 하나의 형태를 이루는 보강부;로 이루어진 홀더 몸체; 상기 클램핑부에 길이방향으로 형성된 각 슬릿 상에 끼워진 채 가열 또는 냉각에 의해 클램핑부를 축선의 반경 방향으로 조이거나 또는 이완시켜주는 다수의 형상기억합금링; 상기 클램핑부의 상기 보강부와 형상기억합금링 사이에 개입되는 사이드 스페이서와, 상기 형상기억합금링들 사이에 개입되는 하나 또는 복수의 미들 스페이서로 이루어진 스페이서; 및 내주면에 형성된 나사탭에 의해 상기 클램핑부의 숫나사부에 나사 결합됨으로써 형상기억합금링의 이탈을 방지하는 록킹캡;을 포함하는 것이다.

Description

형상기억합금을 이용한 공구홀더 {Tool holder using shape memory alloy}
본 발명은 형상기억합금을 이용한 공구홀더에 관한 것이다.
더 상세하게는 테이퍼형태 또는 2차원 곡선형태의 보강부를 구성함에 따라 내구성을 향상시킨 점, 미세패턴에 기인한 빠른 열확산 속도를 통해 형상기억합금링의 클램핑 및 언클램핑의 응답속도를 향상시킨 점, 스페이서 및 록킹캡에 의해 형상기억합금링의 축방향 결속력을 배가시킨 점 등에 특징을 갖는 형상기억합금을 이용한 공구홀더에 관한 것이다.
일반적으로 공구홀더는 공작기계의 주축에서 가공대상물을 기계 가공하는 드릴과 같은 공구를 체결하여 고정하는 기능을 갖는다.
이러한 종래의 공구홀더는 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 테이퍼 콜렛-척 방식으로서 테이퍼 콜렛(10)에 공구(T)를 삽입하고 콜렛너트(12)에 의해서 축방향으로 힘을 가하여 테이퍼 면에서 반경방향 분력을 제공하여 삽입된 공구를 체결하거나, 도 1(b)와 도 1(c)에 도시한 바와 같이, 유압-척 방식으로서 공구홀더 내 유압챔버를 구성하여 유압을 통해 공구삽입구의 내측면을 탄성변형시켜 삽입된 공구를 체결하거나, 도 1(d)와 같은 쉬링크 피트(Shrink-fit)방식으로서 고온의 열을 가하여 공구장착부를 열팽창시켜 공구를 삽입한 상온에서 원형으로 복원된 공구장착부와 공구 생크부의 간섭에 의해 발생하는 응력으로 공구를 체결하는 방식이 주류를 이루고 있다.
그러나, 상기 종래기술은 각각 다음과 같은 문제가 있었다
첫 째, 상기 테이퍼 콜렛-척 방식을 채용한 공구홀더는 테이퍼 콜렛과 더블러 스프링 또는 콜렛너트와 같은 축방향 힘을 가하는 별도의 장치가 주축에 장착되어야 하기 때문에 공구홀더의 전체구조가 복잡해지고, 이에 따른 정밀한 가공 및 조립기술이 요구되고, 테이퍼 콜렛의 형상오차가 누적되어 기하학적 공구 셋업 오차를 증가시키는 문제가 있었다.
둘 째, 유압-척 방식을 채용한 공구홀더에서는 고압을 이용하여 공구를 클램핑하는 경우 도 1(b)와 같이 별도의 가압 시스템이 필요하기 때문에 전체 시스템 구성이 복잡해지고, 부대비용이 추가되는 문제가 있었다.
세 째, 쉬링크 피트(shrink-fit) 방식을 채용한 공구홀더는 고온의 열을 가하여 공구를 교환하기 때문에 공구홀더가 주축에서 분리된 뒤 별도의 가열 시스템으로 이동하여 공구교환이 이루어져야 하고 이로 인하여 전체 시스템 구성이 복잡해지고, 가열장치 구비 등의 부대비용이 추가되는 문제가 있었다.
또한, 공구의 언클램핑을 위해서 고온으로 가열하는데 있어서 약 1~2분이 소요되므로 공구교환에 걸리는 시간이 길어져 작업생산성을 저하시키는 요인으로 작용되었다.
본 발명의 주요 목적은, 형상기억합금(SMA:shape memory alloy)을 이용하여 공구를 클램핑 함에 따라 구조적 단순화와 소형화가 가능한 형상기억합금을 이용한 공구홀더를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 홀더 몸체에 테이퍼형태 또는 2차원 곡선형태의 보강부를 구성하여, 캔틸레버 형태로 설치되는 공구홀더의 모멘트 강도 및 강성을 강화할 수 있는 형상기억합금을 이용한 공구홀더를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 형상기억합금의 표면에 미세패턴을 형성하여 표면적을 증대시킴으로써 냉각 또는 가열시 열확산속도에 따라 공구의 클램핑 및 언클램핑 시간을 단축할 수 있는 형상기억합금을 이용한 공구홀더를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스페이서 및 록킹캡에 의해 형상기억합금링의 축방향 결속력을 배가시킬 수 있는 형상기억합금을 이용한 공구홀더를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 척 수단에 결합되는 후방의 결합부; 내부에 공구의 쌩크부가 삽입되는 보어가 형성되고, 외주면 상에는 상기 보어와 연통되는 다수의 슬릿이 원주방향 및 길이방향으로 배열되게 형성되며, 외주면의 선단부에는 숫나사부가 형성된 전방의 클램핑부; 상기 결합부와 클램핑부 사이 외주면의 축방향 형태가 테이퍼 형태, 2차원 곡선형태, 수평선 형태 중 어느 하나의 형태를 이루는 보강부;로 이루어진 홀더 몸체; 상기 클램핑부에 길이방향으로 형성된 각 슬릿 상에 끼워진 채 가열 또는 냉각에 의해 클램핑부를 축선의 반경 방향으로 조이거나 또는 이완시켜주는 다수의 형상기억합금링; 상기 클램핑부의 상기 보강부와 형상기억합금링 사이에 개입되는 사이드 스페이서와, 상기 형상기억합금링들 사이에 개입되는 하나 또는 복수의 미들 스페이서로 이루어진 스페이서; 및 내주면에 형성된 나사탭에 의해 상기 클램핑부의 숫나사부에 나사 결합됨으로써 형상기억합금링의 이탈을 방지하는 록킹캡;을 포함하는 형상기억합금을 이용한 공구홀더가 제공된다.
삭제
또한, 본 발명은 상기 형상기억합금의 표면에, 표면적 확장을 위한 미세패턴이 랜덤하게 형성된 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 스페이서 및 록킹캡의 표면에, 표면적 확장을 위한 미세패턴이 랜덤하게 형성된 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 미세패턴은 레이저 또는 AAJ(Abrasive Air Jet)와 같은 가공수단에 의해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 록킹캡의 외측 단면에는, 록킹캡을 공구에 의해 조이거나 풀기 위한 공구홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 쌩크부의 후미에 단턱을 형성하고, 상기 보어의 내부에는 상기 단턱이 걸리는 걸림턱이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 록킹캡은 상기 홀더 몸체의 회전방향과 반대되는 방향으로 클램핑부에 나사 결합될 수 있다.
이상의 본 발명은, 형상기억합금을 이용하여 공구를 클램핑 함에 따라 공구홀더의 구조적 단순화와 소형화가 가능하다.
또한, 본 발명은 홀더 몸체부의 외경을 크게 확장하지 않고도 테이퍼형태 또는 2차원 곡선형태의 보강부를 가짐에 따라 캔틸레버형 공구홀더가 모멘트 강도 및 강성이 강화될 수 있어서 공구홀더의 수명 및 가공시 가공정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 적어도 형상기억합금링의 표면에 미세패턴을 형성하여, 냉각 또는 가열시 열확산속도를 빠르게 함으로써 공구의 클램핑 및 언클램핑 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명은 스페이서 및 록킹캡에 의해 형상기억합금링의 축방향 결속력을 배가시킴으로써 혹시 모를 형상기억합금링의 무단 이탈을 방지할 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (d)는 종래기술에 따른 공구홀더를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더의 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더의 결합단면도이다.
도 5는 미세패턴의 유무 및 크기에 따른 열확산속도의 대비 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더의 결합사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더의 결합단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공구홀더의 결합단면도이다.
본 발명의 실시예를 설명한다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는 "의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
[제1 실시예]
첨부된 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더의 결합 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더의 결합단면도이다.
위의 도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구홀더(100)는 홀더 몸체(110), 형상기억합금링(120), 스페이서(130) 및 록킹캡(140)을 포함하는 것으로, 척 수단에 결속된 채 회전하게 된다.
홀더 몸체(110)는 원통형상을 이루고 있으며, 후방에는 콜렛척 등의 상기 척 수단(미도시)에 결속되는 결합부(111)가 형성되어 있고, 전방에는 공구(T)의 쌩크부(S)를 클램핑하기 위한 클램핑부(113)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(111)와 클램핑부(113)의 사이에는 캔틸레버(cantilever) 형태로 설치되는 홀더 몸체(110)를 보강하기 위한 보강부(112)가 형성되어 있다.
상기 보강부(112)는 다른 부위에 비해 두께가 두껍게 형성됨과 아울러 그 외주면의 축방향 형태가 테이퍼 형태 또는 (반경R을 갖는)2차원 곡선형태를 이루고 있어서 응력을 분산시키는 형태를 취하고 있다. 따라서, 캔틸레버 형태로 설치되는 홀더 몸체(110)의 모멘트 강도와 축 강성을 강화할 수 있으므로, 결국 홀더 몸체(110)의 내구성 및 가공시 가공정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
이와는 다르게, 상기 보강부(112)의 외주면 축방향 형태가 수평선 형태를 이룰 수도 있다.
상기 클램핑부(113)는 그 내부에 공구(T)의 쌩크(T)가 삽입되는 보어(113a)가 형성되고, 외주면 상에는 상기 보어(113a)와 연통되는 다수의 슬릿(113b)이 원주방향으로 배열되게 형성되어 있다. 여기서, 상기 슬릿(113b)의 양 단부에는 원형홀(113c)이 형성되어 있어서 슬릿(113b)이 반복적으로 수축 및 복원되는 변형에도 양 단부의 크랙발생을 방지할 수 있다.
이러한 구성에 따라 상기 슬릿(113b) 부분을 조이게 되면 클램핑부(113)가 중심축(O) 방향으로 압축 변형되면서 보어(113a)의 직경을 축소시켜 이에 끼워진 공구(T)를 클램핑할 수 있게 된다.
그리고, 상기 클램핑부(113)의 외주면 선단부에는 숫나사부(113d)가 형성되어 있다. 상기 숫나사부(113d)는 상기 록킹캡(140)과의 결합을 위해 구성된 것이다.
형상기억합금링(shape memory alloy ring : 120)은 상기 클램핑부(113)를 조이는 역할을 하는 것으로, 상기 클램핑부(113)의 슬릿(113b) 상에 끼워진 채 가열 또는 냉각에 의해 클램핑부, 특히 슬릿(113b)이 형성된 부위를 축선의 반경방향으로 조이거나 이완시켜준다.
참고적으로, 상기 형상기억합금링(120)은 온도변화에 따라 수축 및 이완된다. 즉, 가열수단에 의해 형상기억합금링(120)을 오스테나이트 변태 종료온도까지 승온시킬 경우 그 공경이 수축되면서 클램핑부(113)의 슬릿(113b) 부위를 조여줌에 따라 이에 끼워져 있는 공구(T)의 쌩크부(S)를 클램핑하게 된다.
반대로, 냉각수단에 의해 형상기억합금링(120)을 마르텐사이트 변태 시작온도 이하로 냉각시키게 되면 탄성력은 거의 없어지면서 그 공경이 원래의 상태로 확대 복원됨으로써 조임력이 제거된다. 이에 따라 공구(T)의 쌩크부(S)에 대한 클램핑력을 상실하게 된다.
여기서, 상기 형상기억합금링(120)의 표면에는 예컨대, 레이저 또는 AAJ(Abrasive Air Jet)와 같은 가공수단에 의해 일종의 표면처리(surface texturing)인 미세패턴(121)이 랜덤하게 형성될 수 있다.
미세패턴(121)을 형성하는 이유는 앞서 설명한 바 있는 가열수단 또는 냉각수단에 의해 형상기억합금링(120)을 가열 또는 냉각할 때, 미세패턴(121)에 의한 표면적 확대로 열확산속도를 증가시켜서 가열 및 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 형상기억합금링(120)의 클램핑 및 언클램핑을 신속하게 진행할 수 있게 된다.
이와 관련하여, 도 5에는 미세패턴(121)의 유무 및 단위패턴 사이즈 별 열확산속도의 대비 그래프가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 미세패턴의 단위크기가 100㎛ 또는 50㎛일 때는 온도 구배 기울기가 커지고, 무패턴일 때는 온도 구배 기울기가 작아짐을 알 수 있다. 이를 볼 때, 미세패턴이 없는 경우보다는 미세패턴이 있을 때 열확산속도가 빠르다는 결론이 얻어진다.
스페이서(130)는 상기 형상기억합금링(120)과 상기 보강부(112)와의 틈새를 메워주어, 형상기억합금링(120)의 자리 이탈을 방지하기 위한 것이다. 아울러, 스페이서(130)는 공구홀더(100)의 외관을 매끈하고 단순화하는 디자인 효과도 발휘하게 된다.
록킹캡(140)은 그 내주면에 형성된 나사탭(141)에 의해 상기 클램핑부(113)의 숫나사부(113d)에 나사 결합됨으로써 형상기억합금링(120)이 클램핑부(113)의 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다. 아울러, 록킹캡(140)은 상기한 스페이서(130)와 같이 공구홀더(100)의 외관을 매끈하고 단순화하는 디자인 효과도 발휘하게 된다.
그리고, 상기 록킹캡(140)의 외측 단면에는 록킹캡을 공구에 의해 조이거나 풀기 위한 공구홈(142)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 록킹캡(140)은 상기 홀더 몸체(110)의 회전방향과 반대되는 방향으로 상기 클램핑부(113)와 나사 결합되는 것이 바람직하다. 이는 록킹캡(140)의 나사 결합방향이 홀더 몸체(110)의 회전방향과 동일할 경우 나사 풀림 현상이 발생될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 조치이다.
한편, 상기 스페이서(130) 및 록킹캡(140)의 표면에도 미세패턴(131,143)이 형성될 수 있다. 이는 스페이서(130) 및 록킹캡(140)이 상기 형성기억합금링(120)과 직·간접적으로 밀착되어 있으므로 상기 형상기억합금링(120)의 열확산속도에 영향을 미치기 때문이다. 미세패턴의 크기는 위와 동일하다.
[제2 실시예]
첨부된 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더의 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더의 결합사시도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더의 결합단면도이다.
제2 실시예는 제1 실시예와 비교하였을 때 형상기억합금링과 스페이서를 복수개 설치한 것에 차이점이 있다. 이하에서는 이를 구체적으로 설명하되, 중복되는 부분은 생략될 수 있다.
위의 도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구홀더(200)는 홀더 몸체(210), 형상기억합금링(220), 스페이서(230) 및 록킹캡(240)을 포함하는 것으로, 척 수단에 결속된 채 회전하게 된다.
홀더 몸체(210)는 원통형상을 이루고 있으며, 후방에는 콜렛척 등의 척 수단(미도시)에 결속되는 결합부(211)가 형성되어 있고, 전방에는 공구(T)의 쌩크부(S)를 클램핑하기 위한 클램핑부(213)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(211)와 클램핑부(213)의 사이에는 캔틸레버(cantilever) 형태로 설치되는 홀더 몸체(210)를 보강하기 위한 보강부(212)가 형성되어 있다.
상기 보강부(212)는 다른 부위에 비해 두께가 두껍게 형성됨과 아울러 그 외주면이 축방향을 향해 테이퍼 형태 또는 (반경R을 갖는)2차원 곡선형태를 이루고 있어서 응력을 분산시키는 형태를 취하고 있다. 따라서, 캔틸레버 형태로 설치되는 홀더 몸체(210)의 모멘트 강도 및 축 강성을 강화할 수 있으므로, 결국 홀더 몸체(210)의 내구성과 가공시 가공정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
여기서, 제2 실시예의 보강부(212)는 상기 클램핑부(213)가 길어진 관계로 제1 실시예의 보강부 길이에 비해 짧게 구성될 수도 있다. 또한, 상기 보강부(112)는 상기 형태와는 달리 그 외주면 축방향 형태가 수평선 형태를 이룰 수도 있다.
상기 클램핑부(213)는 그 내부에 공구(T)의 쌩크(S)가 삽입되는 보어(213a)가 형성되고, 외주면 상에는 상기 보어(213a)와 연통되는 다수의 슬릿(213b)이 원주방향 및 길이방향으로 배열되게 형성되어 있다. 여기서, 상기 각 슬릿(213b)의 양 단부에는 원형홀(213c)이 형성되어 있어서 슬릿(213b)이 반복적으로 수축 및 복원되는 변형에도 양 단부의 크랙발생을 방지할 수 있다.
이러한 구성에 따라 상기 슬릿(213b) 부분을 조이게 되면 클램핑부(213)가 중심축(O) 방향으로 압축 변형되면서 보어(213a)의 직경을 축소시켜 이에 끼워진 공구(T)를 클램핑할 수 있게 된다.
그리고, 상기 클램핑부(213)의 외주면 선단부에는 숫나사부(213d)가 형성되어 있다. 상기 숫나사부(213d)는 상기 록킹캡(240)과의 결합을 위해 구성된 것이다.
형상기억합금링(shape memory alloy ring : 220)은 복수개로 구성되어 상기 클램핑부(213)를 조이는 역할을 하는 것으로, 상기 클램핑부(213)의 길이방향으로 배열된 각 슬릿(213b) 상에 끼워진 채 가열 또는 냉각에 의해 클램핑부, 특히 슬릿(213b)이 형성된 부위를 중심축(O) 방향으로 조이거나 이완시켜준다.
한편, 상기 형상기억합금링(220)의 표면에는 예컨대, 레이저 또는 AAJ(Abrasive Air Jet)와 같은 가공수단에 의해 일종의 표면처리(surface texturing)인 미세패턴(221)이 랜덤하게 형성될 수 있다.
미세패턴(221)을 형성하는 이유는 앞서 설명한 바 있는 가열수단 또는 냉각수단에 의해 형상기억합금링(220)을 가열 또는 냉각할 때, 미세패턴(221)에 의한 표면적 확대로 열확산속도를 증가시켜서 가열 및 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 형상기억합금링(220)의 클램핑 및 언클램핑을 신속하게 진행할 수 있게 된다.
스페이서(230)는 상기 형상기억합금링(220)과 상기 보강부(212)와의 틈새를 메워주어, 형상기억합금링(220)의 자리 이탈을 방지하기 위한 것이다. 아울러, 스페이서(230)는 공구홀더(200)의 외관을 매끈하고 단순화하는 디자인 효과도 발휘하게 된다.
여기서, 상기 스페이서(230)는 형상기억합금링(220)이 복수개 구성된 관계로, 상기 클램핑부(213)의 상기 보강부(212)와 형상기억합금링(220) 사이에 개입되는 사이드 스페이서(231)와, 상기 형상기억합금링(220)들 사이에 개입되는 미들 스페이서(232)로 구성될 수 있으며, 미들 스페이서(232)는 적어도 하나 이상 구성될 수 있다.
록킹캡(240)은 그 내주면에 형성된 나사탭(241)에 의해 상기 클램핑부(213)의 숫나사부(213d)에 나사 결합됨으로써 형상기억합금링(220)이 클램핑부(213)의 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다. 아울러, 록킹캡(240)은 상기한 스페이서(230)와 같이 공구홀더(200)의 외관을 매끈하고 단순화하는 디자인 효과도 발휘하게 된다.
그리고, 상기 록킹캡(240)의 외측 단면에는 록킹캡을 공구에 의해 조이거나 풀기 위한 공구홈(242)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 록킹캡(240)은 상기 홀더 몸체(210)의 회전방향과 반대되는 방향으로 상기 클램핑부(213)와 나사 결합되는 것이 바람직하다. 이는 록킹캡(240)의 나사 결합방향이 홀더 몸체(210)의 회전방향과 동일할 경우 나사 풀림 현상이 발생될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 조치이다.
한편, 상기 스페이서(230) 및 록킹캡(240)의 표면에도 미세패턴(231a,232a,240a)이 형성될 수 있음은 제1 실시예와 동일하다.
[제3 실시예]
제3 실시예는 제2 실시예와 동일하되, 도 9에서와 같이, 공구(T)의 쌩크부(S) 후미에 단턱(S-1)을 형성하고, 상기 홀더 몸체(210)의 보어(213a)의 내부에는 상기 단턱(S-1)이 걸리는 걸림턱(213e)가 형성된 것이 다를 뿐이다.
이러한 단턱(S-1)과 걸림턱(213e)에 의해 공구(T)를 보어(213a)에 삽입할 때 스토퍼 역할을 하게 되어 삽입 종결 위치를 지정해 주는 역할을 함과 아울러, 가공작업시 공구(T)가 뒤로 밀리는 현상을 방지하여 준다.
100,200 : 공구홀더 110,210 : 홀더 몸체
120,220 : 형상기억합금링 130,230 : 스페이서
140,240 : 록킹캡

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 척 수단에 결합되는 후방의 결합부; 내부에 공구의 쌩크부가 삽입되는 보어가 형성되고, 외주면 상에는 상기 보어와 연통되는 다수의 슬릿이 원주방향 및 길이방향으로 배열되게 형성되며, 외주면의 선단부에는 숫나사부가 형성된 전방의 클램핑부; 상기 결합부와 클램핑부 사이 외주면의 축방향 형태가 테이퍼 형태, 2차원 곡선형태, 수평선 형태 중 어느 하나의 형태를 이루는 보강부;로 이루어진 홀더 몸체;
    상기 클램핑부에 길이방향으로 형성된 각 슬릿 상에 끼워진 채 가열 또는 냉각에 의해 클램핑부를 축선의 반경 방향으로 조이거나 또는 이완시켜주는 다수의 형상기억합금링;
    상기 클램핑부의 상기 보강부와 형상기억합금링 사이에 개입되는 사이드 스페이서와, 상기 형상기억합금링들 사이에 개입되는 하나 또는 복수의 미들 스페이서로 이루어진 스페이서; 및
    내주면에 형성된 나사탭에 의해 상기 클램핑부의 숫나사부에 나사 결합됨으로써 형상기억합금링의 이탈을 방지하는 록킹캡;
    을 포함하는 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 형상기억합금의 표면에, 표면적 확장을 위한 미세패턴이 랜덤하게 형성된 것을 더 포함하는, 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스페이서 및 록킹캡의 표면에, 표면적 확장을 위한 미세패턴이 랜덤하게 형성된 것을 더 포함하는, 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 미세패턴은 레이저 또는 AAJ(Abrasive Air Jet)와 같은 가공수단에 의해 형성되는, 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 록킹캡의 외측 단면에는, 록킹캡을 공구에 의해 조이거나 풀기 위한 공구홈이 형성된, 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 쌩크부의 후미에 단턱을 형성하고, 상기 보어의 내부에는 상기 단턱이 걸리는 걸림턱이 형성된, 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 록킹캡은 상기 홀더 몸체의 회전방향과 반대되는 방향으로 클램핑부에 나사 결합된, 형상기억합금을 이용한 공구홀더.
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