KR101585589B1 - 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주로 탁상드릴 머시인에 연결하여 구멍을 성형하는 드릴이나 나사산을 성형하는 탭을 연결하여 작업하는 과정에서 주축의 하측으로 토크 툴을 설치하여, 드릴이나 탭에 과부하 토크가 작용하는 경우 주축으로부터 전달되는 동력이 드릴이나 탭에 전달되지 않고 토크 툴에서 공회전 되도록 함으로써 드릴이나 탭이 부러지는 것을 방지하여 드릴이나 탭을 안전하게 보호할 수 있도록 하되; 상기 공회전하는 토크 툴에서 발생하는 소음과 토크 클러치 충돌 및 임팩트를 통한 드릴이나 탭의 부러짐을 방지할 수 있도록 하는 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 핸들에 연결되어 이동하는 스핀들 주축의 하측으로 공구가 연결되는 척이 공작물에 드릴링과 탭핑 중 어느 하나의 작업을 수행하는 탁상 드릴머시인의 토크 툴을 설치하되; 상기 스핀들 주축과 결합하는 연결축이 상측에 돌출되며 다수 개의 핀 관통구멍이 형성되는 주축 연결대와, 상기 핀 관통구멍에 결합하며 탄성조절 와셔를 눌러 탄성을 조절하는 탄성조절 핀과, 상기 탄성공간에 설치하며 외경에 탄성조절 와셔가 연결되고 하측에 볼 정지홈이 형성된 날개의 하측으로 회전 안내부와 척 체결부가 돌출된 척 체결축과, 상기 연결축의 외경에 결합하며 내부에 탄성 조절핀의 위치를 제어하여 토크 값을 조절하는 탄성 토크 조절다이얼과, 상기 탄성조절 와셔의 하측에 위치하며 외경에 이동 가이드돌기가 형성되며 하측으로 볼 안내홈을 형성한 공회전 와셔와, 상기 탄성조절 와셔와 공회전 와셔의 사이 및 탄성공간에 위치하며 토크에 의한 공회전 와셔의 상승을 제어하는 스프링으로 이루어지는 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 있어서,
상기 공회전 와셔는 바닥의 볼 안내홈의 회전방향으로 간격유지 볼이 위치하는 간격유지 경사홈을 형성하되; 상기 간격유지 경사홈은 볼 안내홈의 회전방향으로 가까운 부분에서 멀리 갈수록 중심 방향으로 가까워지도록 호상으로 형성하며, 볼 안내홈에서 회전방향으로 가까운 부분이 더 깊고 먼 부분이 더 얕아지도록 형성하여 먼 위치의 얕은 부분에 간격유지 볼이 위치하면 이동 가이드볼의 상측이 공회전 와셔의 회전시 닿지 않도록 이동할 수 있게 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트{In case of the torque of a torque tool for tap-proof safety impact plate}

본 발명은 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주로 탁상드릴 머시인에 연결하여 구멍을 성형하는 드릴이나 나사산을 성형하는 탭을 연결하여 작업하는 과정에서 주축의 하측으로 토크 툴을 설치하여, 드릴이나 탭에 과부하 토크가 작용하는 경우 주축으로부터 전달되는 동력이 드릴이나 탭에 전달되지 않고 토크 툴에서 공회전 되도록 함으로써 드릴이나 탭이 부러지는 것을 방지하여 드릴이나 탭을 안전하게 보호할 수 있도록 하되; 상기 공회전하는 토크 툴에서 발생하는 소음과 토크 클러치 충돌 및 임팩트를 통한 드릴이나 탭의 부러짐을 방지할 수 있도록 하는 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 관한 것이다.

일반적으로 탁상 드릴머시인은 작업대에 고정 설치된 공작물에 장착된 공구의 종류에 따라 드릴링(drilling), 태핑(tapping), 리밍(reaming), 보링(boring), 스폿 페이싱(spot-facing), 카운터 싱킹(counter sinking) 등의 작업을 행할 수 있

는 장치로서, 작업 시 드릴이나 탭을 이용하여 작업을 수행하는 과정에서 공구에 토크가 크게 작용하는 경우 드릴이나 탭이 부러지게 되면 공구도 못쓰게 되어 새로운 것으로 교환해 사용해야 하고 또한 가공제품에서 탭을 빼지 못하면 가공품을 재가공해야 하므로 경제적인 손실이 매우 큰 결점이 발생하게 되며, 이 경우 드릴척의 회전이 즉시 중지되거나 드릴척의 회전이 드릴이나 탭에 전달되지 않도록 차단한다면 부러지는 것을 방지할 수 있었으나, 이러한 장치의 개발이 아직 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

종래 탁상 드릴머시인의 경우 드릴척에 드릴이나 탭을 연결시킨 후 공작물(1)에 드릴을 이용하여 관통홀(2)을 성형하거나 구멍(3)을 성형하게 되거나, 상기 관통홀(2)이나 구멍(3)에 탭을 성형하는 작업을 수행하게 된다.

특히, 관통이 아닌 구멍(3)에 탭을 성형하는 경우 구멍(3)의 깊이를 정확히 알 수 없어서 구멍(3)의 깊이에 비하여 더 깊게 내려가도록 탭을 이동시키는 경우 구멍의 선단에서 충돌이 발생하게 되고, 이 충돌에 의해 회전력이 가해지면서 탭의 토크를 넘어서게 되면서 탭의 한 부분에서 부러지는 현상이 발생하게 되거나, 탭과 드릴의 규격이 제대로 맞지 않을 때, 또는 탭이 마모되거나 공작물이 공구강과 같은 계열의 재질이어서 절삭성이 좋지 못한 경우에는 소재와의 충돌에 의한 탭의 부러짐 현상이 자주 발생하게 되므로 많은 경제적인 손실이 발생하게 된다.

그리고 드릴이나 탭의 작업시 과부하 토크로 인하여 부러지게 되는 경우, 고속으로 회전하면서 순간적으로 부러짐으로 인하여 회전력에 따라 외부로 튀어나가게 되면서 안전사고의 문제점이 발생하게 된다.

한편, 드릴이나 탭에 발생하는 부하를 통해 토크가 걸리면 상부의 공회전축의 와셔가 회전하면서 드릴이나 탭이 장착된 축에는 회전되지 않아 드릴이나 탭의 부러짐을 방지하게 되었다. 그러나 드릴이나 탭이 연결된 척 체결축은 회전하지 않고 상부 회전축의 와셔 클러치가 회전하게 될 때, 하측에 있는 이동 가이드볼이 공회전 와셔의 볼 안내홈에 일정한 간격에서 걸리면서 충돌에 의한 소음이 발생하게 되는 단점과, 볼이 반복적으로 충돌하면서 걸리게 되므로 볼이 충돌하는 토크 클러치 부분에서 쉽게 마모가 발생하여 부품의 수명을 단축시키는 원인이 되며, 공회전 와셔의 임팩트 역할에 의해 드릴이나 탭이 역회전 전까지는 연속적인 충격이 전달되어 소구경의 드릴 및 탭의 경우 임팩트 현상으로 인해 쉽게 부러지는 결점이 발생하게 되었다.

종래의 드릴 및 탭 작업 중 절삭공구가 파손되면 빼내기가 쉽지 않아 다양한 애로 사항을 겪게 되며, 탭을 빼내기 위한 방법으로 아아크 용접을 이용하여 빼내거나, 센터펀치와 해머로 가볍게 두드려 빼냄 및 방전가공을 이용하거나 공작물을 다시 재가공하는 문제점이 있었다.

문헌 1. 특허공개번호 제2007-0093515호(2007. 09. 19. 공개) 문헌 2. 특허공개번호 제2006-0011799호(2006. 02. 03. 공개) 문헌 3. 특허공개번호 제2008-0025598호(2008. 03. 21. 공개) 문헌 4. 실용신안공고번호 제1992-0003603호(1992. 06. 01. 공고)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 주축의 하측으로 드릴이나 탭을 연결하는 드릴척을 연결하도록 토크 툴을 더 설치하여 드릴이나 탭의 부러짐을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 공구의 규격별 드릴이나 탭이 가지고 있는 토크 값을 토크 툴에 새겨진 눈금에 사용하고자 하는 공구 규격에 토크 조절다이얼을 맞추어 사용하므로 부러짐을 방지하면서 안전하게 보호할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 토크 값의 조절이 필요 없는 드릴을 사용하는 경우에는 토크 값에 따른 동력의 차단을 수행하지 못하도록 세팅하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 드릴이나 탭의 규격에 따른 토크 값을 미리 설정하여 부러짐을 방지하고, 이로 인하여 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 토크 값으로 공회전 와셔가 공회전할 때 공회전 와셔를 더 들어줘 공회전할 때 토크 클러치 볼의 충돌로 인한 소음을 발생하지 않고, 임팩트가 발생하지 않아 충격이 드릴 및 탭에 전달되는 것을 방지하며 수명을 연장하며 오래 사용하는 경우에도 정 토크를 유지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 핸들에 연결되어 이동하는 스핀들 주축의 하측으로 공구가 연결되는 척이 공작물에 드릴링과 탭핑 중 어느 하나의 작업을 수행하는 탁상 드릴머시인의 토크 툴을 설치하되; 상기 스핀들 주축과 결합하는 연결축이 상측에 돌출되며 다수 개의 핀 관통구멍이 형성되는 주축 연결대와, 상기 핀 관통구멍에 결합하며 탄성조절 와셔를 눌러 탄성을 조절하는 탄성조절 핀과, 상기 탄성공간에 설치하며 외경에 탄성조절 와셔가 연결되고 하측에 볼 정지홈이 형성된 날개의 하측으로 회전 안내부와 척 체결부가 돌출된 척 체결축과, 상기 연결축의 외경에 결합하며 내부에 탄성 조절핀의 위치를 제어하여 토크 값을 조절하는 탄성 토크 조절다이얼과, 상기 탄성조절 와셔의 하측에 위치하며 외경에 이동 가이드돌기가 형성되며 하측으로 볼 안내홈을 형성한 공회전 와셔와, 상기 탄성조절 와셔와 공회전 와셔의 사이 및 탄성공간에 위치하며 토크에 의한 공회전 와셔의 상승을 제어하는 스프링으로 이루어지는 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 있어서,
상기 공회전 와셔는 바닥의 볼 안내홈의 회전방향으로 간격유지 볼이 위치하는 간격유지 경사홈을 형성하되; 상기 간격유지 경사홈은 볼 안내홈의 회전방향으로 가까운 부분에서 멀리 갈수록 중심 방향으로 가까워지도록 호상으로 형성하며, 볼 안내홈에서 회전방향으로 가까운 부분이 더 깊고 먼 부분이 더 얕아지도록 형성하여 먼 위치의 얕은 부분에 간격유지 볼이 위치하면 이동 가이드볼의 상측이 공회전 와셔의 회전시 닿지 않도록 이동할 수 있게 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명은 주축의 하측으로 드릴이나 탭을 연결하는 드릴척을 연결하도록 토크 툴을 더 설치하여 드릴이나 탭을 이용한 작업시 공구에 토크가 작용하게 되면 이를 툴에서 차단하여 공구의 부러짐을 방지할 수 있으며, 공구의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 탄성 토크 조절다이얼의 회전으로 스프링의 탄성력을 조절하며, 탄성력의 조절이 토크 조절다이얼을 통하여 규격별 드릴이나 탭에 가해지는 토크 값의 눈금을 통한 설정을 육안으로 확할 수 있어서 토크 값의 설정이 편리하고, 공구의 부러짐을 방지하면서 공구를 안전하게 보호할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 토크 값의 조절이 필요 없는 드릴을 사용하는 경우에는 탄성 토크 조절다이얼를 회전시켜 공회전 와셔의 스톱퍼가 탄성 조절 와셔와 만나도록 제어하면 토크 값이 크게 작용하는 경우에도 공회전 와셔의 이동을 제한함으로써 동력의 차단을 수행하지 못하도록 세팅하여 토크 툴을 제거하지 않은 상태에서 드릴작업을 편리하게 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 드릴이나 탭의 규격과 강도에 따른 토크 값을 미리 설정(조정)하여 부러짐을 방지하고, 이로 인하여 안전사고를 예방하며, 주축의 형태에 따라 다른 형태의 토크 툴을 결합하여 많은 공작기계에 다양하게 적용할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 토크 값으로 공회전 와셔가 공회전 하도록 공회전 와셔가 들리면서 간격유지 경사홈에 있는 간격 유지볼을 이동시켜 공회전 와셔를 더 상측으로 이동시켜 공회전할 때 하측의 이동 가이드볼에 닿지 않아서 충돌과 소음을 발생하지 않아 토크 클러치 부품이 쉽게 마모되어 수명을 단축시키는 원인을 해결하고, 임팩트가 발생하지 않아 반복적 충격이 드릴 및 탭에 전혀 전달되지 않아서 임팩트로 인한 소구경 드릴 및 탭 부러짐과 손상을 방지하는 효과와, 토크 부품 중 가장 중요한 요소 부품의 마찰이 없으므로 수명이 길고 오래 사용하여도 정 토크를 유지하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 탁상보르반, 범용밀링, 보통선반, 업라이트드릴링, M.C.T 등에 적용하며, 드릴 및 탭 작업시 토크시스템 교체 없이 드릴 작업이 가능하고, 관통되지 않은 탭 작업도 깊이 설정 없이 사용하며, 탭 및 드릴날 마모로 인한 가공부하에도 공구파손을 방지하는 동시에 칩 배출 문제로 드릴과 탭 과부하로 인한 파손을 방지하고, 초보자나 전문가도 드릴 및 탭 작업 중 공구파손에서 해방하는 동시에 작업 중 장갑말림 상황에서도 토크작용으로 매우 안전한 효과를 제공하는 것이다.

도 1 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도
도 2 는 본 발명의 토크 툴에 대한 실시예를 나타낸 정면도
도 3 은 본 발명의 토크 툴에 대한 실시예를 나타낸 단면도
도 4 는 본 발명의 척 체결축에 대한 정면 단면도
도 5 는 본 발명의 척 체결축에 대한 평면도
도 6 은 본 발명의 주축 연결대에 대한 정면 단면도
도 7 은 본 발명의 주축 연결대에 대한 저면도
도 8 은 본 발명의 탄성 토크 조절다이얼에 대한 정면 단면도
도 9 는 본 발명의 공회전 와셔에 대한 정면 단면도
도 10 은 본 발명의 공회전 와셔에 대한 저면도
도 11 은 본 발명의 간격유지 경사홈에 대한 요부확대 단면도
도 12 는 본 발명의 공회전 와셔가 결합되어 회전하는 상태를 나타낸 주요 부분의 단면도
도 13 은 본 발명의 도 13에 대한 공회전 와셔에 대한 저면도
도 14 는 본 발명의 공회전 와셔가 분리되어 주축이 공회전하는 상태를 나타낸 주요 부분의 단면도
도 15 는 본 발명의 도 14에 대한 공회전 와셔에 대한 저면도
도 16 은 본 발명의 스프링 탄성을 조절한 상태를 나타낸 주요 부분의 단면도
도 17 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 설치상태 정면도
도 18 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요 부분의 단면도
도 19 는 일반적인 공작물의 작업상태를 나타낸 단면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도이고, 도 2는 본 발명의 토크 툴에 대한 실시예를 나타낸 정면도, 도 3은 본 발명의 토크 툴에 대한 실시예를 나타낸 단면도에 관한 것이다.

베이스(81)의 상측으로 직립되게 설치한 프레임(83)의 한 부분에 테이블(82)을 높이 조절할 수 있도록 설치하며, 상기 프레임(83)의 상측에는 상부몸체(85)가 설치되어 모터 조립체(84)의 동력을 전달하여 스핀들 주축(87)이 회전되도록 하고, 상기 상부몸체(85)의 일측으로 돌출된 핸들(86)을 회전시킴에 따라서 척(88)에 연결한 드릴 또는 탭(이하 "공구"라 칭함)을 수직으로 이동시켜 테이블(82)에 설치한 공작물(1)에 관통홀(2) 또는 구멍(3)을 성형하거나 탭핑작업을 수행하는 것이다.

상기 스핀들 주축(87)의 하측에는 주축 연결대(20, 20a)를 설치한 후 상기 주축 연결대(20, 20a)의 하측으로 설치한 척 체결축(10)에 척(88)을 연결하는 것이다.

상기 주축 연결대(20)는 탄성 조절핀(60)이 결합되어 있으며, 상측에는 탄성 토크 조절다이얼(30)가 외경에서 나사식으로 결합되어 있고, 내부에는 척 체결축(10)이 결합되어 있다.

상기 척 체결축(10)의 상측에는 상측 스넵링(28)에 의하여 분리가 방지되며 주축 연결대(20)의 내경에 상측 베어링(27)으로 회전 가능하게 결합되어 있고, 상기 체결축(10)의 중앙에는 날개(13)가 돌출된 후 하측으로 주축 연결대(20)에서 회전 하도록 하측 베어링(17)과 하측 스넵링(16)으로 설치되어 있다.

상기 주축 연결대(20)의 하측에는 탄성 조절핀(60)으로 위치가 조절되는 탄성 조절 와셔(50)가 설치되며, 상기 탄성 조절 와셔(50)의 하측에 설치하는 스프링(70)의 하측은 날개(13)의 상측에 설치하는 공회전 와셔(40)의 상측을 눌러 탄성력을 하측으로 제공하도록 설치한다.

상기 주축 연결대(20)의 외경에는 척(88)에 결합하는 공구의 토크에 따른 부러짐을 방지하도록 토크 값의 인디게이터(29)가 설치되며, 외경으로 설치하는 탄성 토크 조절다이얼(30)의 회전에 따라 육안으로 공구의 규격 수치를 확인할 수 있도록 설치한다.

도 4는 본 발명의 척 체결축에 대한 정면 단면도이고, 도 5는 본 발명의 척 체결축에 대한 평면도를 나타낸 것이다.

척 체결축(10)은 탄성 조절 와셔(50)가 결합되어 탄성 조절핀(60)의 위치에 따라 축 방향으로 왕복 이동하는 상부축(15)을 형성하고, 상기 상부축(15)의 하측 선단에는 날개(13)를 형성하여 내부에 일정한 간격으로 다수 개의 볼 정지홈(14)을 형성함으로써 이동 가이드볼(44)이 올려진 상태로 결합되는 것이며, 상기 날개(13)의 하측에는 회전 안내부(12)가 형성되어 하측 베어링(17)이 회전 가능하게 결합한 후 상기 회전 안내부(12)의 하측으로 체결부(11)를 형성하여 척(88)이 결합하도록 형성하는 것이다.

도 6은 본 발명의 주축 연결대에 대한 정면 단면도이고, 도 7은 본 발명의 주축 연결대에 대한 저면도를 나타낸 것이다.

주축 연결대(20)는 스핀들 주축(87)에 연결되는 연결축(21)이 상측에 돌출되고 상기 연결축(21)의 하측으로 지름이 더 크게 형성되는 외경으로 외경나사(23)를 형성하며, 상기 외경나사(23)의 하측에는 외경에 인디게이터(29)가 형성되어 공구의 규격별 압력을 조절할 수 있도록 설치한다.

상기 주축 연결대(20)는 내경의 탄성공간(24)과 상측으로 연결축(21)의 외경에 위치하도록 탄성 조절핀(60)이 끼워지는 적어도 3개의 핀 관통구멍(22)을 형성하며, 상기 탄성공간(24)의 하측으로 일정한 간격에 이동 가이드볼(45)이 결합되어 축방향으로 공회전 와셔(40)의 이동을 안내하는 이동 안내홈(25)이 형성되는 것이다.

도 8은 본 발명의 탄성 토크 조절다이얼에 대한 정면 단면도를 나타낸 것으로. 연결축(21)이 관통된 분리방지 돌기(31)에 핀홀(32)이 형성되어 마감핀(36)을 끼워 고정할 수 있도록 하고, 내경에는 내경나사(33)가 형성되어 외경나사(23)와 나사식 결합하며, 상기 내경나사(33)의 하측에는 오링(35)이 결합하는 차단 돌출부(34)가 형성되어 외경나사(23)가 외측에서 보이지 않도록 형성하는 탄성 토크 조절다이얼(30)로 이루어지는 것이다.

상기 탄성 토크 조절다이얼(30)은 회전을 통하여 공구 규격별 인디게이터(29)의 토크를 제어하기 위해 외경에 너어링 작업을 수행하는 것이다.

도 9는 본 발명의 공회전 와셔에 대한 정면 단면도이고, 도 10은 본 발명의 공회전 와셔에 대한 저면도, 도 11은 본 발명의 간격유지 경사홈에 대한 요부확대 단면도, 도 12는 본 발명의 공회전 와셔가 결합되어 회전하는 상태를 나타낸 주요 부분의 단면도, 도 13은 본 발명의 도 13에 대한 공회전 와셔에 대한 저면도, 도 14는 본 발명의 공회전 와셔가 분리되어 주축이 공회전하는 상태를 나타낸 주요 부분의 단면도, 도 15는 본 발명의 도 14에 대한 공회전 와셔에 대한 저면도, 도 16은 본 발명의 스프링 탄성을 조절한 상태를 나타낸 주요 부분의 단면도에 관한 것이다.

공회전 와셔(40)는 상측으로 스톱퍼(41)가 돌출되어 있어서 토크가 걸리지 않도록 하는 경우에는 탄성조절 와셔(50)와 맞닿도록 형성하고, 상기 스톱퍼(41)의 하측에서 외경으로 일정한 간격에서 돌출되도록 이동 가이드 돌기(42)를 형성하여 이동 안내홈(25)에 결합되도록 하며, 하측면에는 이동 가이드볼(45)이 결합하는 볼 안내홈(43)을 형성하는 것이다.

상기 볼 안내홈(43)의 회전방향으로 간격유지 볼(46)이 위치하는 간격유지 경사홈(47)을 형성하되; 상기 간격유지 경사홈(47)은 볼 안내홈(43)의 회전방향으로 가까운 부분에서 멀리 갈수록 중심 방향으로 가까워지도록 호상으로 형성하며, 볼 안내홈(43)에서 회전방향으로 가까운 부분이 더 깊고 먼 부분이 더 얕아지도록 형성하여 먼 위치의 얕은 부분에 간격유지 볼(46)이 위치하면 이동 가이드볼(45)의 상측이 공회전 와셔(40)의 회전시 닿지 않도록 이동할 수 있게 형성하는 것이다.

상기 공회전 와셔(40)는 체결부(11)에 결합하는 척(88)에 걸리는 토크보다 더 큰 토크가 걸리는 경우 이동 가이드볼(45)이 볼 안내홈(43)을 이탈하여 상측으로 들려지며 회전되도록 함으로써 척 체결축(10)이 공회전 되도록 설치하는 것이다.

상기 공회전 와셔(40)의 볼 정지홈(14)에는 이동 가이드볼(45)을 2/3 정도 감싸도록 형성하여 볼 안내홈(43)에 결합하여 주축 연결대(20)의 회전력을 척 체결축(10)에 전달하도록 설치한다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 설치상태 정면도이고, 도 18 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요 부분의 단면도에 관한 것이다.

주축 연결대(20)의 연결축(21)은 스핀들 주축(87)의 형태에 따라 돌출된 형태로 내경에 끼워져 결합하도록 형성할 수 있지만, 주축 연결대(20a)의 상측 중앙에 홈을 형성하여 돌출되게 형성되는 스핀들 주축(87)의 형태가 결합되도록 형성하는 것이 가능하여 2 종류가 모두 적용되도록 설치하는 것이다.

도 19은 일반적인 공작물의 작업상태를 나타낸 단면도에 관한 것으로, 공작물(1)에 관통홀(2)을 성형하거나 구멍(3)을 성형하는 것이며, 상기 관통홀(2)과 구멍(3)에 탭핑 작업을 수행하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 탭 안전용 토크 툴은, 스핀들 주축(87)의 하측 내경에 연결축(21)이 끼워져 고정되도록 하고, 하측으로 공구가 연결되는 척(88)을 결합하여 구멍을 성형하는 드릴 작업이나 성형한 구멍에 탭을 가공하는 작업을 수행하는 것이다.

탁상 드릴머시인(80)의 모터 조립체(84)에서 공급되는 동력으로 스핀들 주축(87)이 회전하도록 하고, 테이블(82)의 상측에는 공작물(1)을 고정하여 관통홀(2)과 구멍(3) 중 어느 하나를 성형하거나 상기 관통홀(2)과 구멍(3) 중 어느 하나에 탭팽 작업을 수행하는 것으로,

핸들(86)을 회전시키면 고속으로 회전하는 스핀들 주축(87)이 하강 이동하면서 척(88)에 결합한 공구를 사용하여 공작물(1)에 필요로 하는 작업을 수행할 수 있게 된다.

척(88)에 결합한 공구가 고속으로 회전하면서 구멍 성형작업 또는 탭핑 작업을 수행하는 과정에서 작업자가 핸들(86)을 회전시켜 공구를 하강 이동시키어 작업하는 과정에서 공구에는 회전력을 통한 토크가 발생하게 되며, 상기 회전력을 통한 토크로 작업을 수행하게 된다.

그러나 공구의 회전으로 인한 토크가 구멍 또는 탭핑 작업을 수행하면서 견딜 수 없는 상황이 발생하게 되면 공구가 부러지는 현상이 발생하지만, 상기 공회전 와셔(40)는 공구에 토크가 발생하여 부러지려 하기 이전에 토크의 전달을 차단하여 공구의 부러짐 현상을 방지하는 것으로,

스핀들 주축(87)으로부터 전달하는 회전력을 공구가 견딜 수 없는 토크치에 도달하게 되면 스핀들 주축(87)으로 회전하는 척 체결축(10)의 날개(13)에 형성된 볼 정지홈(14)에 결합된 회전 안내볼(45)이 볼 안내홈(43)을 타고 넘어가게 되므로 스핀들 주축(87)과 주축 연결대(20), 탄성 토크조절다이얼(30) 및 공회전 와셔(40)는 회전하지만, 척 체결축(10)과 척(88)이 공구를 정지하면서 공구의 부러짐을 방지할 수 있는 것이다.

상기 주축 연결대(20)를 통하여 전달되는 동력은 척 체결축(10)의 날개(13)에 형성한 볼 정지홈(14)에 결합한 이동 가이드볼(45)이 공회전 와셔(40)의 볼 안내홈(43)에서 공회전 와셔(40)와 척 체결축(10)의 동력 전달을 차단함으로써 스핀들 주축(87)의 회전력은 주축 연결대(20)와 공회전 와셔(40)를 고속으로 회전시키게 되지만, 척 체결축(10)에 전달되는 것을 차단함으로써 척(88)에 설치한 공구로 토크가 전달되지 않게 되므로 공구의 부러짐을 방지할 수 있는 것이다.

상기 척 체결축(10)의 날개(13)에 형성한 볼 정지홈(14)에 결합한 이동 가이드볼(45)의 상측에서 공회전 와셔(40)의 볼 안내홈(43)에서 상측되며 분리되어 공회전되도록 하는 과정에서, 상기 공회전 와셔(40)가 상승될 때 외경에 결합한 이동 가이드 돌기(42)가 이동 안내홈(25)에 축 방향으로 결합된 상태를 제공하여 공회전 와셔(40)가 회전하지 않고 축 방향으로 상승되면서 볼 안내홈(43)이 이동 가이드볼(45)에서 상승되며 분리되는 것이다.

상기와 같이, 공회전 와셔(40)가 상승되며 회전력의 전달을 차단하여 공구의 부러짐을 방지한 후에는 핸들(86)을 역회전시켜 공구를 공작물(1)에서 분리되도록 하면, 스프링(70)의 탄성력이 공회전 와셔(40)에 탄성력을 제공하게 되므로 공구를 이용한 다음 작업의 수행시에 공회전 와셔(40)의 볼 안내홈(43)이 이동 가이드볼(45)에 결합하며 함께 회전하는 것이다.

그러나 공회전 와셔(40)가 상승되어 볼 안내홈(43)이 이동 가이드볼(45)에서 분리되어 회전하면서 공회전 와셔(40)의 회전력이 척 체결축(10)에 전달하는 것을 방지하지만, 1회전 한 후 볼 안내홈(43)이 이동 가이드볼(45)과 닿으면서 충돌하게 되고 동시에 소음이 발생하는 결점이 있다.

이에 볼 안내홈(43)에서 이동 가이드볼(45)이 이탈하여 공회전 와셔(40)의 바닥면에 닿는 동시에 이동 가이드볼(45)이 회전하면서 간격유지 경사홈(47)의 외측에 있는 간격유지 볼(46)이 날개(13)의 상측면에 닿지 않을 정도로 상승된 위치에서 회전하다가 간격유지 볼(46)이 이동 가이드볼(45)에 밀려 안쪽으로 이동하도록 하고, 안쪽으로 밀려 이동하는 간격유지 볼(46)은 간격유지 경사홈(47)에 의해 공회전 와셔(40)를 더 상승시켜 이동 가이드볼(45)의 상측이 공회전 와셔(40)에 닿지 않고 간격유지 볼(46)이 날개(13)의 상측면에 닿아 회전이 이루어지는 것이다.

즉, 공회전 와셔(40)의 바닥면과 날개(13)의 상측면이 0.1mm의 간격을 갖도록 설치되어 함께 회전하면서 동력을 전달하게 되고, 토크가 걸리게 되면 공회전 와셔(40)의 볼 안내홈(43)에서 이동 가이드볼(45)이 이탈하며 공회전 와셔(40)가 1.5mm 상승한 후 바닥면에 닿아 공회전 와셔(40)만 회전하게 되고, 이동 가이드볼(45)이 회전하면서 깊은 위치에 있는 간격유지 볼(46)을 밀어 안쪽으로 이동시키면 간격유지 볼(46)이 공회전 와셔(40)를 0.1mm 밀어올려 결과적으로 공회전 와셔(40)의 바닥면과 날개(13)의 상측면이 1.6mm의 간격을 갖도록 상승시켜 공회전 와셔(40)가 공회전 하더라도 이동 가이드볼(45)과 볼 안내홈(43)이 닿지 않아 충돌이 방지되며 소음이 발생하지 않는 것이다.

그리고 이동 가이드볼(45)과 볼 안내홈(43)이 닿지 않아 척 체결축(10)에 임팩트가 발생하는 것을 방지하므로 척 체결축(10)에 어떠한 충격도 전달되지 않아서 소형의 드릴 또는 척이 연결되는 경우라도 부러지는 것을 방지하는 동시에 볼 안내홈(43)이 마모되는 것을 방지하여 수명을 연장할 수 있으며, 오래 사용하는 경우에도 정 토크를 항상 유지하는 것이다.

상기 인디게이터(29)는 주축 연결대(20)의 외경에 형성하고 탄성 토크조절다이얼(30)의 회전에 따라 토크를 조절하는 것으로,

탄성 토크 조절다이얼(30)을 회전시키면 내경나사(33)와 주축 연결대(20)의 외경나사(23)가 결합되어 있으므로 인디게이터(29)의 외경에서 회전하면서 상측과 하측으로 이동하여 토크를 육안으로 확인하며 조절할 수 있는 것이다.

상기 인디게이터(29)를 통한 토크의 조절은, 탄성 토크 조절다디얼(30)을 회전시키면 연결축(21)의 외경에 위치한 탄성 조절핀(60)을 탄성 토크 조절다이얼(30)가 누르게 될 때 핀 관통구멍(22)에서 탄성 조절핀(60)이 하강하면서 탄성조절 와셔(50)를 원주방향에서 하측 방향으로 누르게 되므로 탄성조절 와셔(50)가 하강 이동하여 스프링(70)을 압축시키므로 탄성력이 향상되면서 토크가 상승하게 되며,

상기 탄성 토크 조절다이얼(30)을 반대방향으로 회전시키면 연결축(21)의 외경에 위치한 탄성 조절핀(60)을 탄성 토크 조절다이얼(30)가 상승하며 상승시키게 될 때 핀 관통구멍(22)에서 탄성 조절핀(60)이 상승하면서 탄성조절 와셔(50)를 원주방향에서 상측으로 상승시키게 되므로 탄성조절 와셔(50)가 상승 이동하여 스프링(70)의 탄성성을 줄이면서 토크 값이 줄어들게 되는 것이다.

상기와 같이 탄성 토크 조절다이얼(30)의 회전을 통한 토크치를 제어하되; 인디게이터(29)와 같이 주축 연결대(20)의 외경에 형성한 숫자를 통하여 토크치를 간편하게 조절하여 공구 규격별 토크 값과 적정한 눈금을 맞추면 초보자나 전문가도 드릴 및 탭을 파손시키지 않고 안전하게 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 도 17과 도 18에 따른, 주축 연결대(20)는 내경에 구멍이 형성되도록 함으로써 스핀들 주축(87)이 결합되어 연결되는 형태로 적용할 수 있으며, 드릴 및 탭과 같은 공작물(1)의 가공작업을 수행하는 과정에서 비교적 큰 규격의 드릴을 사용하는 경우에는 토크를 차단할 필요가 없으므로, 탄성 토크 조절다이얼(30)를 회전시켜 공회전 와셔(40)가 상승되어 스톱퍼(41)의 상측이 탄성조절 와셔(50)의 하측면에 닿도록 한다.

그러면 공구를 회전시켜 작업하는 과정에서 스핀들 주축(87)과 척(88)의 사이에서 발생하는 토크의 차이를 통한 공회전 와셔(40)의 상승작용을 차단하게 되므로 동력의 차단이 발생하지 않도록 하면서 작업을 수행할 수 있어서, 토크 툴을 필요에 따라 설치하지 않고 항상 설치한 상태로 사용하는 것이 가능한 것이다.

한편, 본 발명은 탁상보르반, 범용밀링, 보통선반, 업라이트드릴링, M.C.T 등에 적용하며, 드릴 및 탭 작업시 토크시스템 교체 없이 작업이 가능하고, 관통되지 않은 탭 작업도 깊이 설정 없이 사용 가능한 동시에 탭 및 드릴 날 마모로 인한 가공부하에도 공구의 파손을 방지하며, 칩 배출 문제로 드릴 및 탭 작업 중 공구파손에서 해방되고, 작업 중 장갑말림 상황에서도 토크작용으로 정지시키는 안전성을 제공하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

본 발명은 드릴과 탭을 사용하는 탁상 드릴머시인에서 스핀들 주축과 척의 사이에 토크 툴을 설치하여, 공구를 이용한 작업시 공구에 작용하는 토크치가 설정치에 이르러 부러지려할 때, 공회전 와셔가 이동하면서 회전력을 차단시켜 공구가 있는 척은 정지하고, 스핀들 주축과 토크 툴의 일부만 공회전 되도록 함으로써 공구의 부러짐을 방지할 수 있도록 하며, 공회전 와셔의 간격유지 볼이 공회전 와셔를 더 들어올려 이동 가이드볼과의 충돌을 방지하여 소음발생과 미세한 충격의 전달을 방지하여 공구를 보호할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

1 : 공작물 2 : 관통홀
3 : 구멍 10 : 척 체결축
11 : 체결부 12 : 회전 안내부
13 : 날개 14 : 볼 정지홈
15 : 상부축 17 : 하측 베어링
20, 20a : 주축 연결대 21 : 연결축
22 : 핀 관통구멍 23 : 외경나사
24 : 탄성공간 25 : 이동 안내홈
27 : 상측 베어링 28 : 상측 스넵링
29 : 인디게이터 30 : 탄성 토크 조절다디얼
31 : 분리방지 돌기 32 : 핀홀
33 : 내경나사 34 : 차단 돌출부
35 : 오링 40 : 공회전 와셔
41 : 스톱퍼 42 : 이동 가이드돌기
43 : 볼 안내홈 45 : 이동 가이드볼
46 : 간격유지 볼 47 : 간격유지 경사홈
50 : 탄성조절 와셔 60 : 탄성 조절핀
80 : 탁상 드릴머시인 81 : 베이스
82 : 테이블 83 : 프레임
84 : 모터 조립체 86 : 핸들
87 : 스핀들 주축 88 : 척

Claims (6)

1. 핸들(86)에 연결되어 이동하는 스핀들 주축(87)의 하측으로 공구가 연결되는 척(88)이 공작물(1)에 드릴링과 탭핑 중 어느 하나의 작업을 수행하는 탁상 드릴머시인(8)의 토크 툴을 설치하되; 상기 스핀들 주축(87)과 결합하는 연결축(21)이 상측에 돌출되며 다수 개의 핀 관통구멍(22)이 형성되는 주축 연결대(20)와, 상기 핀 관통구멍(22)에 결합하며 탄성조절 와셔(50)를 눌러 탄성을 조절하는 탄성조절 핀(60)과, 탄성공간(24)에 설치하며 외경에 탄성조절 와셔(50)가 연결되고 하측에 볼 정지홈(14)이 형성된 날개(13)의 하측으로 회전 안내부(12)와 척 체결부(11)가 돌출된 척 체결축(10)과, 상기 연결축(21)의 외경에 결합하며 내부에 탄성 조절핀(60)의 위치를 제어하여 토크 값을 조절하는 탄성 토크 조절다이얼(30)과, 상기 탄성조절 와셔(50)의 하측에 위치하며 외경에 이동 가이드돌기(42)가 형성되며 하측으로 볼 안내홈(43)을 형성한 공회전 와셔(40)와, 상기 탄성조절 와셔(50)와 공회전 와셔(40)의 사이 및 탄성공간(24)에 위치하며 토크에 의한 공회전 와셔(40)의 상승을 제어하는 스프링(70)으로 이루어지는 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트에 있어서,
   상기 공회전 와셔(40)는 바닥의 볼 안내홈(43)의 회전방향으로 간격유지 볼(46)이 위치하는 간격유지 경사홈(47)을 형성하되; 상기 간격유지 경사홈(47)은 볼 안내홈(43)의 회전방향으로 가까운 부분에서 멀리 갈수록 중심 방향으로 가까워지도록 호상으로 형성하며, 볼 안내홈(43)에서 회전방향으로 가까운 부분이 더 깊고 먼 부분이 더 얕아지도록 형성하여 먼 위치의 얕은 부분에 간격유지 볼(46)이 위치하면 이동 가이드볼(45)의 상측이 공회전 와셔(40)의 회전시 닿지 않도록 이동할 수 있게 형성하는 것을 특징으로 하는 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성 토크 조절다이얼(30)은 내경에 내경나사(33)를 형성하며 하측으로 외경나사(23)의 노출을 방지하는 차단 돌출부(34)를 형성하고, 인디게이터(29)의 토크치를 제어하는 것을 특징으로 하는 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 공회전 와셔(40)는 상측으로 스톱퍼(41)가 돌출되어 탄성조절 와셔(50)와 맞닿도록 결합되어 토크가 작용하지 않도록 설치하는 것을 특징으로 하는 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트.
   
6. 핸들(86)에 연결되어 이동하는 스핀들 주축(87)의 하측으로 공구가 연결되는 척(88)이 공작물(1)에 드릴링과 탭핑 중 어느 하나의 작업을 수행하며 상기 스핀들 주축(87)과 결합하는 연결축(21)이 상측에 돌출되는 주축 연결대(20)와; 상기 핀 관통구멍(22)에 결합하며 탄성조절 와셔(50)를 눌러 탄성을 조절하는 탄성조절 핀(60)과; 탄성공간(24)에 설치하며 외경에 탄성조절 와셔(50)가 연결되고 하측에 볼 정지홈(14)이 형성된 날개(13)의 하측으로 척 체결부(11)가 돌출된 척 체결축(10)과; 상기 연결축(21)의 외경에 결합하며 내부에 탄성 조절핀(60)의 위치를 제어하여 토크를 조절하는 탄성 토크 조절다이얼(30)과; 상기 탄성조절 와셔(50)의 하측에 위치하며 외경에 이동 가이드돌기(42)가 형성되며 하측으로 볼 안내홈(43)을 형성한 공회전 와셔(40)와; 상기 탄성조절 와셔(50)와 공회전 와셔(40)의 사이 및 탄성공간(24)에 위치하며 토크에 의한 공회전 와셔(40)의 상승을 제어하는 스프링(70)을 설치하는 임팩트 방지용 플레이트에 있어서,
   상기 공회전 와셔(40)는 바닥의 볼 안내홈(43)의 회전방향에 가까운 곳이 깊고 먼 곳이 얕은 간격유지 경사홈(47)에 간격 유지볼(46)을 결합하여 공회전 와셔(40)의 바닥면에 공회전시 이동 가이드볼(45)이 닿지 않아 소음이 발생하지 않도록 설치하는 것을 특징으로 하는 탭 안전용 토크 툴의 토크 발생시 임팩트 방지용 플레이트.
   

Images