KR101646307B1

KR101646307B1 - 공구 유지체

Info

Publication number: KR101646307B1
Application number: KR1020127013552A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 사카마키; 아키라 사카마키; 고이치 다키자와; 도모카즈 세키
Original assignee: 유키와세이코가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2016-08-05
Also published as: TW201139044A; CN102666005A; JP5451373B2; TWI511832B; JP2011115929A; US9016988B2; US20120207560A1; CN102666005B; KR20120095937A; WO2011052421A1

Abstract

간단하고 쉬운 구성으로 확실히 진동 억제 효과를 발휘할 수 있는 극히 실용성이 우수한 공구 유지체의 제공한다. 선단측에 공구(1)를 탈착 가능하게 고정하는 공구 유지 수단이 마련되고, 기단측에 공작기계의 스핀들에 장착하기 위한 생크부(2)가 마련되고, 상기 공구(1)를 이용하여 가공할 때에 상기 공구(1)에 생기는 진동을 억제하는 진동 억제부를 구비한 공구 유지체로서, 이 공구 유지체(3)의 둘레부에 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장되는 보강부(4)를 방사 방향으로 복수 마련하고, 이 보강부(4)끼리의 사이에 진동 감쇠재(5)가 수납되는 수납 오목부(6)를 마련하고, 이 수납 오목부(6)에 상기 진동 감쇠재(5)를 수납하여, 이 진동 감쇠재(5)와 상기 보강부(4)로 상기 진동 억제부를 구성한다.

Description

공구 유지체{TOOL HOLDER}

본 발명은, 공구 유지체에 관한 것이다.

선단측에 공구를 탈착 가능하게 고정하는 공구 유지 수단이 마련되고, 기단측에 공작기계의 스핀들에 장착하기 위한 생크(shank)부가 마련된 공구 유지체로서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 것이 있다.

그런데, 최근은 난삭재(難削材)라고 불리는 재료가 여러 분야에서 사용되게 되고, 상기 공작기계에 의해서 난삭재의 가공을 행하는 경우, 가공 조건에 따라서는 가공중의 공구의 진동이 커지고, 가공면의 면 거칠기의 악화나, 공구 자체의 파손을 초래하는 경우가 있다.

따라서, 예를 들면 특허문헌 2, 3에 개시되는 바와 같이, 공구 유지체의 내부에 방진(防振)부재를 내장하고 진동을 억제하는 기술이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2004-1104호 일본 공개특허공보 평성 7-285002호 일본 공개특허공보 2008-100332호

그러나, 상기 특허문헌 2, 3에 개시되는 기술로는 현실에서는 진동 억제 효과가 낮고, 실용하기에는 감당하기 어려운 것이 현재의 상태이다.

본 발명은, 상술한 현재의 상태에 감안하여, 열심히 연구한 결과, 공구 유지체의 둘레부의 보강부 사이의 수납 오목부에 진동 감쇠재를 수납하는 것으로, 공구 유지체의 강성(剛性)이 높아지고, 또한, 둘레방향에 복수 분할 상태로 수납된 진동 감쇠재에 의해 효율적으로 진동을 감쇠하여 공구의 진동을 확실히 억제할 수 있는 것을 찾아내어 완성한 것으로, 간단하고 쉬운 구성으로 확실히 진동 억제 효과를 발휘할 수 있는 극히 실용성이 우수한 공구 유지체를 제공하는 것이다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.

선단측에 공구(1)를 탈착 가능하게 고정하는 공구 유지 수단이 마련되고, 기단측에 공작기계의 스핀들에 장착하기 위한 생크부(2)가 마련되고, 상기 공구(1)를 이용하여 가공할 때에 상기 공구(1)에 생기는 진동을 억제하는 진동 억제부를 구비한 공구 유지체로서, 이 공구 유지체(3)의 둘레부에는 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장되는 보강 리브가 방사 방향으로 복수 병설되고, 이 보강 리브끼리의 사이의 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장 마련되는 긴 홈형상의 공간부는 진동 감쇠재(5)가 수납되는 수납 오목부(6)에 설정되고, 이 수납 오목부(6)에는 상기 진동 감쇠재(5)가 수납되고, 이 진동 감쇠재(5)와 상기 보강 리브로 상기 진동 억제부가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

삭제

청구항 1에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 수납 오목부(6)는 상기 공구 유지체(3)의 둘레방향 등배위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

삭제

또, 청구항 1에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 수납 오목부(6)는 상기 공구 유지체(3)의 축심을 끼워서 대칭 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

삭제

또, 청구항 1∼3 중 어느 1항에 기재된 공구 유지체에 있어서, 이 공구 유지체(3)에는, 상기 진동 감쇠재(5)의 탈락을 방지하는 발지환체(拔止環體)(7)가 피감(被嵌)되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

또, 청구항 4에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 발지환체(7)는, 이 공구 유지체(3)에 대해서 회전 불능인 상태로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

또, 청구항 4에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 발지환체(7)는, 이 공구 유지체(3)에 대해 요동 가능한 상태로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

또, 청구항 1∼3 중 어느 1항에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 진동 감쇠재(5)로서 점탄성체로 이루어지는 것이 채용되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

삭제

또, 청구항 1∼3 중 어느 1항에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 진동 감쇠재(5)로서 다수의 입상물(粒狀物)로 이루어지는 것이 채용되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

삭제

또, 청구항 1∼3 중 어느 1항에 기재된 공구 유지체에 있어서, 상기 진동 감쇠재(5)로서 점탄성체로 이루어지는 것이 채용되고, 이 점탄성체 중에 구상체(球狀體)가 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체에 관한 것이다.

삭제

본 발명은 상술한 바와 같이 구성했기 때문에, 간단하고 쉬운 구성으로 확실히 진동 억제 효과를 발휘할 수 있는 극히 실용성이 우수한 공구 유지체로 된다.

도 1은 본 실시예의 일부를 절단하여 도시한 구성 개략 측면도이다.
도 2는 본 실시예의 개략 설명 가로단면도이다.
도 3은 본 실시예의 다른 예 1의 일부를 절단하여 도시한 구성 개략 측면도이다.
도 4는 본 실시예의 다른 예 1의 개략 설명 가로단면도이다.
도 5는 본 실시예의 다른 예 2의 주요부를 설명하는 개략 설명 세로단면도이다.
도 6은 본 실시예의 다른 예 2의 개략 설명 가로단면도이다.
도 7은 본 실시예의 다른 예 3-1의 일부를 절단하여 도시한 구성 개략 측면도이다.
도 8은 본 실시예의 다른 예 3-1의 구성 개략 가로단면도이다.
도 9는 본 실시예의 다른 예 3-2의 구성 개략 가로단면도이다.
도 10은 본 실시예의 다른 예 3-3의 일부를 절단하여 도시한 구성 개략 측면도이다.
도 11은 본 실시예의 다른 예 3-3의 구성 개략 가로단면도이다.
도 12는 본 실시예의 다른 예 3-4의 일부를 절단하여 도시한 구성 개략 측면도이다.
도 13은 본 실시예의 다른 예 3-5의 일부를 절단하여 도시한 구성 개략 측면도이다.
도 14는 종래예의 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 실시예의 실험 결과를 나타내는 그래프이다.

적합하다고 생각하는 본 발명의 실시형태를, 도면에 기초하여 본 발명의 작용을 나타내고 간단하게 설명한다.

공구 유지체(3)의 생크부(2)를 공작기계의 스핀들에 장착하고, 유지한 공구(1)를 회전시켜서 가공을 행할 때, 공구(1)에 생기는 진동은 공구 유지체(3)를 통해서 진동 억제부에 전달되고, 진동 감쇠재(5)의 분자끼리의 마찰(점탄성체의 경우) 혹은 진동 감쇠재(5)끼리의 마찰(입상체의 경우)에 더하여, 각 진동 감쇠재(5)와 각 보강부(4)와의 마찰에 의해 진동에너지는 열에너지로 변환되고 감쇠하게 할 수 있고, 따라서, 공구(1)의 진동이 억제되게 된다.

즉, 둘레방향으로 분할 상태로 마련되는 진동 감쇠재(5)와 상기 진동 감쇠재(5)간의 각 보강부(4)의 측면(공구(1)의 회전 방향에 대해서 수직인 벽면)과의 사이에서 서로 마찰이 생기는 것으로, 한층 양호하게 진동에너지의 열에너지로의 변환이 촉진되고, 강성 향상(진동 억제)을 위한 기능을 발휘하는 각 보강부(4)가 진동에너지의 열에너지로의 변환에도 공헌하고, 이 각 보강부(4)에 의한 강성 향상과 어울려서, 극히 효율적으로 공구(1)의 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다.

[ 실시예 ]

본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.

본 실시예는, 선단측에 공구(1)를 탈착 가능하게 고정하는 공구 유지 수단이 마련되고, 기단측에 공작기계의 스핀들에 장착하기 위한 생크부(2)가 마련되고, 상기 공구(1)를 이용하여 가공할 때에 상기 공구(1)에 생기는 진동을 억제하는 진동 억제부를 구비한 공구 유지체로서, 이 공구 유지체(3)의 둘레부에는 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장되는 보강부(4)가 방사 방향으로 복수 마련되고, 이 보강부(4)끼리의 사이에는 진동 감쇠재(5)가 수납되는 수납 오목부(6)가 마련되고, 이 수납 오목부(6)에는 상기 진동 감쇠재(5)가 수납되고, 이 진동 감쇠재(5)와 상기 보강부(4)로 상기 진동 억제부가 구성되어 있는 것이다.

구체적으로는, 본 실시예는, 도 1에 도시한 바와 같이, 공구 유지체(3)에 공구(1)를 마련하고, 이 공구 유지체(3)에 내장한 슬릿(slit)에 의해 지름축소 가능한 끼움지지체(clamping body)(8)를 상기 공구 유지체(3)에 나사식 결합되는 조임체(tightening body)(9)의 회동에 의해 확장 수축시켜서 상기 공구(1)를 끼워서 지지하는 척 장치에 본 발명을 적용한 것이다. 한편, 수축 끼워맞춤(shrink fit)에 의해 공구를 고정 유지하는 수축 끼워맞춤 타입의 척 장치에도 동일하게 적용할 수 있다.

한편, 공구 유지체(3)는 관통내 구멍(10)을 가지며, 선단 바깥둘레면에는 상기 조임체(9)의 내면의 암나사부와 나사식 결합하는 숫나사부가 마련되어 있다. 또, 조임체(9)의 내면 선단에는 볼(11)을 통하여 링 부재(12)가 회동이 자유롭게 마련되고, 이 링 부재(12)의 내면 기단에는 끼움지지체(8)의 홈(13)에 삽입되는 삽입 볼록부(14)가 마련되어 있다. 또, 도면 중, 부호 39는 관통내 구멍(10)의 중앙 부근에 나사식 결합되어 공구(1)의 기단부에 접촉하여 공구(1)의 돌출량을 설정하기 위한 돌출량 설정부이다.

또, 본 실시예에 있어서는, 생크부(2)는 테이퍼형상으로 설정하여 스핀들에 직접 장착하는 구성으로 하고 있지만, 생크부(2)를 스트레이트 형상으로 하여 별체의 홀더를 통하여 스핀들에 장착하는 구성으로 해도 좋다.

공구 유지체(3)의 조임체(9)가 마련되는 선단부의 후방측으로 하여 공작기계(X)에 장착되는 생크부(2)의 전방측으로 하여 공구 유지 수단의 후방측의 바깥둘레부에는 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장되는 복수의 보강 리브(보강부(4))가 상기 공구 유지체(3)의 둘레방향에 복수 소정간격(등간격)으로 병설되어 있다. 이 보강 리브는 공구 유지체(3)의 축심으로부터 방사 방향(방사형상)으로 돌출 형성되고, 보강 리브간의 공간부의 바닥면은 원호 바닥면으로 설정되어 있다. 한편, 보강 리브간의 공간부의 바닥면은 플랫 바닥면 등, 다른 구성으로 해도 좋다. 또, 보강 리브는 부(不)등간격으로 병설하는 구성으로 해도 좋다.

또, 본 실시예의 보강부(4)(상기 보강 리브 및 하기 보강육)의 보강이란, 진동 억제부를 마련하는 공구 유지체(3)의 중앙둘레부를 수납 오목부(6)의 바닥면을 연결해서 얻을 수 있는 공구 유지체(3)의 최소지름부와 동일 지름으로 하고, 진동 억제부를 마련하지 않는 경우에 비해서, 공구 유지체(3)의 강성을 보강하는 의미이다.

또, 이 보강 리브의 공구 유지체(3)의 축방향측 양단부는 둘레방향으로 연장되는 플랜지부(15)에 의해 연결되고, 이 플랜지부(15)의 내면과 보강 리브의 측면에 둘러싸이는 공간이 진동 감쇠재(5)가 수납되는 수납 오목부(6)로 설정되어 있다. 진동 감쇠재(5)는 압입 밀착 상태로 수납 오목부(6)에 수납(충전)된다.

진동 감쇠재(5)로서는 본 실시예에 있어서는 고(高) 감쇠능을 가지는 고무(점탄성체)가 채용되어 있다. 고무는 경도가 바뀌는 것으로 고유 진동수가 변화하기 때문에, 각종 사용 조건에 맞춰서 소망하는 경도의 고무를 채용한다. 또, 고무로 한정하지 않고, 수지 등의 다른 점탄성체를 채용해도 좋다. 또, 점탄성체로 한정하지 않고, 소사(burned sand), 강구(steel ball)(예를 들면 초강제(carbide)), 납 혹은 운모 등의 직경 약 50㎛∼2㎜정도의 다수의 입상물을 수납 오목부(6)에 수납하는 구성으로 해도 좋다. 한편, 다수의 입상물을 수납하는 경우에는, 서로 마찰할 수 있도록 하기 위해 약간의 빈틈이 생기도록 충전한다. 또, 강구의 경우에는 수납 오목부(6)에 모두 점성 기름을 수납하는 구성으로 해도 좋다. 어떤 경우라도, 진동 감쇠재(5)의 분자끼리의 마찰(점탄성체의 경우) 혹은 진동 감쇠재(5)끼리의 마찰(입상체의 경우)에 더하여, 각 진동 감쇠재(5)와 각 보강 리브와의 마찰에 의해 진동에너지가 열에너지로 변환되는 것으로 진동에너지를 감쇠하게 할 수 있고, 공구(1)의 진동은 양호하게 억제된다.

또, 본 실시예에 있어서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 보강 리브 및 수납 오목부(6)를 공구 유지체(3)의 둘레방향 등배위치에 마련하는 것으로, 보강 리브와 진동 감쇠재(5)로 구성되는 진동 억제부를 공구 유지체(3)의 둘레부 전체둘레에 걸쳐서 공구 유지체(3)의 둘레방향 등배위치에 마련하고 있다. 따라서, 진동을 한층 양호하게 감쇠하게 하여 공구의 진동을 확실히 억제할 수 있게 된다. 한편, 보강부(4), 수납 오목부(6), 진동 억제부는, 공구 유지체(3)의 축심을 끼워서 대칭 위치에 마련하는 구성으로 해도 좋다. 즉, 보강부(4), 수납 오목부(6), 진동 억제부를 공구 유지체(3)의 둘레방향에 치우치지 않게 배치하고, 공구(1)를 회전시켜서 가공을 행할 때에 공구(1)의 편심(偏心) 등을 가급적으로 억제할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또, 본 실시예에 있어서는, 진동 억제부를, 공구 유지체(3)의 생크부(2)의 전방측으로 하여 공구 유지 수단의 후방측의 바깥둘레부에 마련하는 구성으로 하고 있지만, 생크부(2)에 마련하는 구성으로 해도 좋다.

또, 본 실시예에 있어서는, 복수의 진동 감쇠재(5)를 분할 상태(분산 상태)로 마련하기 때문에, 예를 들면 1 혹은 복수의 수납 오목부(6)에 수납되는 진동 감쇠재(5)로서, 동일 재료로 한정하지 않고, 다른 수납 오목부(6)에 수납되는 진동 감쇠재(5)와 고유 진동수가 다른 재료를 채용하는 것이 가능하고, 각 수납 오목부(6)에 각각 고유 진동수가 다른 진동 감쇠재(5)(예를 들면 경도가 다른 고무)를 수납하는 것으로, 보다 넓은 대역에서 진동을 감쇠하는 것이 가능하게 되고, 공구의 진동을 한층 확실히 억제하는 것이 가능하게 된다.

또, 공구 유지체(3)에는 진동 감쇠재(5)의 탈락을 방지하는 발지환체(拔止環體)(7)가 피감되어 있다.

발지환체(7)는, 도 1, 2에 도시한 바와 같이 공구 유지체(3)의 바깥둘레면(플랜지부(15)의 상면(top face) 및 보강 리브(4)의 상면)의 지름과 대략 동일 안지름으로 설정한 것을 압입해서 끼워맞추는(press fit) 구성으로 하고 있다. 한편, 압입 끼워맞춤으로 한정하지 않고, 접착제로 접착 고정하는 구성으로 해도 좋다. 따라서, 발지환체(7)는, 이 공구 유지체(3)에 대해서 회전 불능인 상태로 마련된다.

한편, 본 실시예에 있어서는, 상술한 바와 같이 공구(1)로서 엔드밀(end mill)이나 메탈소(metal saw)를 상정한 척 장치에 본 발명을 적용하고 있지만, 예를 들면 도 3, 4에 도시한 다른 예 1과 같이, 선단에 공구(1)인 풀백 커터(full back cutter)(페이스밀링커터(face mill cutter))를 마련하는 아버(arbor) 등에 본 발명을 적용했을 경우도 동일하다. 도면 중, 부호 26은 풀백 커터 부착용의 부착나사, 27은 부착나사(26)가 나사식 결합하는 부착나사구멍, 28은 회전 저지 부재(29)와 함께 풀백 커터의 아버에 대한 회전을 저지하기 위한 멈춤 나사, 30은 멈춤 나사(28)가 나사식 결합하는 멈춤 나사구멍이다.

또, 도 5, 6에 도시한 다른 예 2와 같이, 발지환체(7)를 고정 나사(22)에 의해 진동 감쇠재(5)에 직접 고정하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 발지환체(7)의 내면과 진동 감쇠재(5)(고무)의 상면과는 요철을 서로 걸어맞추는 요철 걸어맞춤면으로 설정한다. 또, 모든 진동 감쇠재(5)에 고정 나사(22)를 나사부착하지 않고, 도 6과 같이 예를 들면 1개 간격으로 나사부착하여 고정한다. 도면 중, 부호 23은 놋쇠제로 진동 감쇠재(5)에 채워진 것으로서 내면에 고정 나사(22)가 나사부착하게 할 수 있는 나사부착부를 가지는 나사 고정용 부재, 25는 고무 시일(seal)이다.

이 다른 예 2에 있어서는, 발지환체(7)는 공구 유지체(3)와는 고정되지 않고, 상기 요철 걸어맞춤면을 중심으로 공구 유지체(3)에 대한 진동은 허용된다(요동 가능한 상태). 따라서, 공구 유지체(3)에 전해지는 진동이 진동 감쇠재(5)를 통하여 발지환체(7)로 전달되면, 이 발지환체(7)의 질량에 따른 관성으로부터 생기는 반력에 의해서 공구 유지체(3)의 진동이 상쇄되어 감쇠하게 할 수 있게 된다(발지환체(7)가 소위 카운터 웨이트(counterweight)와 같이 작용한다.). 따라서, 다른 예 2는 한층 양호한 진동 억제 효과가 발휘되는 것으로 된다.

또, 상기 실시예에 있어서는, 보강부(4)로서 축심으로부터 방사 방향(방사상)으로 돌출 형성되는 보강 리브를 채용하고, 수납 오목부(6)로서 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장되는 홈 형상의 오목부를 채용한 예에 대해 설명하고 있지만, 예를 들면, 수납 오목부(6)로서 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 병설되는 복수의 구멍형상의 오목부(31)를 채용해도 좋다. 즉, 수납 오목부(6)로서는 긴 홈형상이나 둥근 구멍형상, 각진 구멍형상 등, 여러 가지의 구성을 채용할 수 있다. 또, 1개의 구멍형상의 오목부(31)를 수납 오목부(6)로 설정해도 좋다.

구체적으로는, 도 7∼13에 도시한 다른 예 3과 같이, 공구 유지체(3)의 축방향으로(일직선상에) 병설되는 복수의 구멍형상의 오목부(31)를 각각 수납 오목부(6)로 하고, 이 축방향으로 병설되는 복수의 구멍형상의 오목부(31)를 복수 세트 공구 유지체(3)의 둘레방향 등배위치에 병설하는 구성으로 하고, 각 수납 오목부(6)의 각 구멍형상의 오목부(31)는, 공구 유지체(3)의 바깥둘레부에 천공 공구 등에 의해 구멍 형성하고, 공구 유지체(3)의 바깥둘레부의 각 구멍형상의 오목부(31)를 구멍 형성한 후의 잔여의 육부(wall part)(구멍형상의 오목부(31)에 대해서 바깥쪽으로 돌출하는 부분)로 하고(각 수납 오목부(6)간에서) 축방향으로 연장하는 부분(도면 중 A부분)이 상기 보강 리브와 동일한 기능을 발휘하는 보강육(보강부(4))으로 된다. 즉, 각 구멍형상의 오목부(31)를 구멍 형성할 때에는, 축방향으로 연장하는 보강육(보강부(4))을 남기도록 구멍 형성한다. 한편, 각 수납 오목부(6)끼리의 간격은, 적어도 예를 들면 구멍형상의 오목부(31)의 직경(최대지름) 정도의 간격으로 설정한다.

이 경우, 각 수납 오목부(6)의 각 구멍형상의 오목부(31)는, 공구 유지체(3)의 바깥둘레부에 천공 공구 등에 의해 구멍 형성하는 것만으로 형성할 수 있고, 홈 형상의 오목부를 형성하는 것에 비해서 가공 공구를 수평방향으로 이동시킬 필요가 없는 정도만큼 가공이 용이하게 된다. 또, 도 7∼13에 있어서는 각 구멍형상의 오목부(31)는 겹치지 않게 구멍 형성하고 있지만, 일부가 겹치도록 구멍 형성하여 각 구멍형상의 오목부(31)가 연이어 통하도록 구성해도 좋다.

각 도면에 기초하여 구체적으로 설명하면, 도 7, 8(다른 예 3-1)은 상기 실시예와 동일한 공구 유지체(3)에 구멍형상의 오목부(31)를 구멍 형성하고, 이 구멍형상의 오목부(31)를 축방향으로 2개 병설하여 수납 오목부(6)를 형성하고, 이 수납 오목부(6)와 보강부(4)로 이루어지는 보강육을 둘레방향으로 교대로 8개씩 마련한 것이다. 또, 각 구멍형상의 오목부(31)에는 진동 감쇠재(5)로서 고무(입상물이어도 좋다)를 충전하여 발지환체(7)를 공구 유지체(3)에 압입 끼워맞추고 있다. 또, 발지환체(7)의 선단측에는 이 발지환체(7)를 빼내기 위한 빼내기 공구(pulling-out tool)가 걸어멈추는 결합 오목부(32)가 마련되어 있다.

또, 도 9(다른 예 3-2)는, 도 7, 8에 있어서 진동 감쇠재(5)로서 고무뿐만이 아니라 이 고무중에 강구(33)(또는 초경구 등의 구상체)를 각 1개씩 매설한 구성이며, 이 경우, 강구(33)의 질량에 따른 관성으로부터 생기는 반력에 의해서 공구 유지체(3)의 진동이 상쇄되어 감쇠하게 할 수 있게 된다. 한편, 구상체는 1개로 한정하지 않고 복수를 동일 수납 오목부(6)내에 마련해도 좋지만, 서로 접촉하지 않게 마련하는 것이 바람직하다.

또, 도 10, 11(다른 예 3-3)은, 도 7, 8에 있어서 발지환체(7)를 불필요로 하는 구성이며, 구멍형상의 오목부(31)에, 진동 감쇠재(5)로서의 고무에 마련한 발지 결합부(34)가 걸어멈추는 결합 오목부(35)를 마련하고, 고무의 빠짐을 방지하는 구성이다. 구체적으로는, 발지 결합부(34)는 플랜지 형상으로 마련하고, 결합 오목부(35)를 홈 형상으로 빙 돌아서 마련하고 있다. 이 경우, 발지환체(7)가 불필요하게 되고, 그만큼 비용 저감이 된다. 한편, 발지 결합부(34)를 고무의 둘레방향에 복수의 돌기를 마련하여 구성하고, 결합 오목부(35)를 상기 돌기와 끼워맞추는 결합 구멍으로서 복수 마련해도 좋다.

또, 도 12(다른 예 3-4)는, 도 7, 8에 있어서 발지환체(7)를 압입 끼워맞춤이 아니고 선단측에 마련한 C자 형상의 발지 링(36)으로 걸어멈추는 구성이며, 공구 유지체(3)의 중앙의 지름 대부분(두꺼운 부분)의 선단측에 발지 링(36)이 마련되는 홈부(37)를 마련하고, 발지환체(7)의 선단측에 상기 홈부(37)에 마련된 발지 링(36)과 걸어멈추는 결합 단차부(38)를 마련하고 있다. 한편, 내부로의 절삭액의 침입 방지를 위해, 시일재나 접착제를 병용해도 좋다.

또, 도 13(다른 예 3-5)은, 공구 유지체(3)로서 수축 끼워맞춤에 의해서 공구를 고정 유지하는 것을 채용하고, 발지환체(7)의 기단측에 나사부(39)를 마련하여, 공구 유지체(3)의 바깥둘레부에 이 나사부(39)로 나사식 결합하는 나사식 결합부(40)를 마련하여 발지환체(7)를 공구 유지체(3)에 장착하는 구성이다. 발지환체(7)의 선단측 및 기단측은 각각 O링(41·42)에 의해 봉지(封止)된다. 공구 유지체(3)의 중앙의 지름 대부분의 선단측에는 선단측의 O링(41)이 배치되는 선단측 배치 홈이 마련되고, 공구 유지체(3)의 중앙의 지름 대부분의 기단측 및 발지환체(7)의 기단측에는 기단측의 O링(42)이 배치되는 기단측 배치 홈이 각각 마련된다. 또, 공구 유지체(3)의 중앙의 지름 대부분은 기단측으로부터 선단측을 향해서 서서히 내려가는 경사하는 테이퍼부가 마련되어 있으며, 발지환체(7)도 공구 유지체(3)의 중앙의 지름 대부분의 외주에 맞춰지도록 중앙에 테이퍼부가 마련되어 있다.

이상의 다른 예 3의 발지환체(7)를 공구 유지체(3)에 장착하기 위한 각 구성은, 다른 예 3으로 한정하지 않고 상기 본 실시예에도 적용 가능하다.

한편, 도 14는 종래예(진동 억제부를 가지지 않는 이외는 본 실시예와 동일한 구성)의 진동 감쇠성의 측정 결과, 도 15는 본 실시예의 진동 감쇠성의 측정 결과이다. 이것으로부터, 본 실시예에 의하면 극히 우수한 진동 감쇠성이 발휘되는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성했기 때문에, 공구 유지체(3)의 생크부(2)를 공작기계의 스핀들에 장착하고, 유지된 공구(1)를 회전시켜서 가공을 행할 때, 공구(1)에 생기는 진동은 공구 유지체(3)를 통해서 진동 억제부에 전달되고, 진동 감쇠재(5)의 분자끼리의 마찰에 더하여, 각 진동 감쇠재(5)와 각 보강부(4)와의 마찰에 의해 진동에너지가 열에너지로 변환되는 것으로 진동에너지를 감쇠하게 할 수 있고, 따라서, 공구(1)의 진동이 억제되게 된다.

즉, 둘레방향에 분할 상태로 마련되는 진동 감쇠재(5)와 상기 진동 감쇠재(5)간의 보강부(4)의 측면(공구(1)의 회전 방향에 대해서 수직인 벽면)과의 사이에서 서로 마찰이 생기는 것으로, 한층 양호하게 진동에너지의 열에너지로의 변환이 촉진되고, 보강부(4)에 의한 강성 향상과 어울려서, 극히 효율적으로 공구(1)의 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 본 실시예는, 간단하고 쉬운 구성으로 확실히 진동 억제 효과를 발휘할 수 있는 극히 실용성이 우수한 공구 유지체로 된다.

1 : 공구
2 : 생크부
3 : 공구 유지체
4 : 보강부
5 : 진동 감쇄재
6 : 수납 오목부
7 : 발지환체
8 : 끼움지지체
9 : 조임체
10 : 관통내 구멍
11 : 볼
12 : 링 부재
13 : 홈
14 : 삽입 볼록부
15 : 플랜지부
22 : 고정 나사
23 : 나사 고정용 부재
25 : 고무 시일
26 : 부착나사
27 : 부착나사구멍
28 : 멈춤 나사
29 : 회전 저지 부재
30 : 멈춤 나사구멍
31 : 구멍형상의 오목부
32 : 결합 오목부
33 : 강구
34 : 발지 결합부
35 : 결합 오목부
36 : 발지 링
37 : 홈부
38 : 결합 단차부
39 : 나사부
40 : 나사식 결합부
41, 42 : O링

Claims

선단측에 공구를 탈착 가능하게 고정하는 공구 유지 수단이 마련되고, 기단측에 공작기계의 스핀들에 장착하기 위한 생크부가 마련되고, 상기 공구를 이용하여 가공할 때에 상기 공구에 생기는 진동을 억제하는 진동 억제부를 구비한 공구 유지체로서, 이 공구 유지체의 둘레부에는 상기 공구 유지체의 축방향으로 연장되는 보강 리브가 방사 방향으로 복수 병설되고, 이 보강 리브끼리의 사이의 상기 공구 유지체(3)의 축방향으로 연장 마련되는 긴 홈형상의 공간부는 진동 감쇠재가 수납되는 수납 오목부에 설정되고, 이 수납 오목부에는 상기 진동 감쇠재가 수납되고, 이 진동 감쇠재와 상기 보강 리브로 상기 진동 억제부가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 1 항에 있어서,
상기 수납 오목부는 상기 공구 유지체의 둘레방향 등배위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 1 항에 있어서,
상기 수납 오목부는 상기 공구 유지체의 축심을 끼워서 대칭 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
이 공구 유지체에는, 상기 진동 감쇠재의 탈락을 방지하는 발지환체가 피감되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 4 항에 있어서,
상기 발지환체는, 이 공구 유지체에 대해서 회전 불능인 상태로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 4 항에 있어서,
상기 발지환체는, 이 공구 유지체에 대해 요동 가능한 상태로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동 감쇠재로서 점탄성체로 이루어지는 것이 채용되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동 감쇠재로서 다수의 입상물로 이루어지는 것이 채용되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동 감쇠재로서 점탄성체로 이루어지는 것이 채용되고, 이 점탄성체 중에 구상체가 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 유지체.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제