KR101838035B1

KR101838035B1 - 탭 홀더

Info

Publication number: KR101838035B1
Application number: KR1020137034941A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 스루가; 히데모리 카와시타
Original assignee: 빅 다이쇼와 가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2018-03-13
Also published as: EP2727676A4; KR20140045964A; US20140159322A1; EP2727676A1; EP2727676B1; JPWO2013001624A1; CN103619521A; CN103619521B; JP5698844B2; US9446463B2; WO2013001624A1

Abstract

공작 기계의 주축의 이송과 회전의 동기 오차를 흡수하는 탄성체를 이용하여 압축 측의 탄성 특성과 인장 측의 탄성 특성을 다르게 한 탭 홀더를 제공한다. 탭(P)을 유지하는 척(20)과, 상기 척(20)이 회전 축심(X)을 따라 이동 가능하게 되고 또한 상기 척(20)과 동기 회전하도록 척(20)을 유지하는 홀더 본체(10)를 구비함과 아울러, 탭(P)에 대하여 회전 축심(X) 방향을 따라 인장력 또는 압축력이 작용했을 때도 척(20)과 홀더 본체(10) 사이에서 변형하는 탄성 변형체(31, 32, 33)를 인장 방향과 압축 방향 각각에 구비하고, 인장 방향 및 압축 방향으로 배치된 탄성 변형체(31, 32, 33) 중 적어도 어느 한쪽의 탄성 변형체(31, 32)에서 발생하는 회전 축심(X)을 따른 변형량이 척(20)이 회전 축심(X)을 따라 변위하는 양보다 적어지는 탄성 변형체(31, 32)의 변형 저감 기구(29)를 갖는다.

Description

탭 홀더{TAP HOLDER}

본 발명은 탭을 유지해서 공작 기계의 주축에 부착되고, 주축의 회전에 따라 암나사 가공을 행하는 탭 홀더에 관한 것이다.

공작 기계에서 기계 주축의 축 이송과 회전의 동기를 이용해서 탭 가공할 때, 주축의 회전과 그 축 이송 이동량은 탭의 피치에 맞춰서 동기하도록 제어되어 있다. 그러나, 실제 가공에 있어서는 서보 지연이라고 불리는 현상 등에 의해 탭의 회전과 축 이송이 동기하지 않아 탭의 피치에 오차가 발생하는 경우가 있다. 종래는 탭 홀더의 축 방향의 양쪽에 플로트를 설치해서 이것을 방지하도록 하고 있었지만, 최근에는 기구나 제어 기술의 발달에 의해 회전과 축 이송의 동기(싱크로나이즈) 정밀도가 향상됨으로써 상기 플로트가 없는 일체적인 구조로 되어 있다.

그러나, 공작 기계의 동기 정밀도가 향상되었지만, 예를 들면 탭을 피가공 대상으로부터 빼내기 위해서 축 이송 방향 및 회전 방향을 스위칭할 때에 주축의 축 이송에 대하여 주축의 회전이 일치하지 않고, 탭의 축 방향으로의 미소한 이동의 발생을 완전히 배제할 수 없으므로 탭의 구멍이 확대되거나, 가공면이 나빠지거나 하는 문제가 있었다.

상술한 동기 오차를 흡수하는 구성으로서, 예를 들면 특허문헌 1에서는 척(탭 콜릿)을 축심 방향에 있어서 홀더 본체의 부착 오목부의 저면 및 체결 너트에 탄성체를 개재해서 협지하는 구성이 제안되어 있다. 이와 같이 탄성체를 배치하면 홀더 본체와 척 사이에 축 방향의 미소한 이동이 발생하게 되고, 공작 기계의 주축에 있어서의 축 이송과 회전의 동기 오차를 흡수할 수 있다.

WO2008/105043호 공보

그러나 특허문헌 1에 기재된 구성의 경우, 탭이 탭 홀더의 선단 측으로의 인장력 또는 척의 삽입 측으로의 압축력을 받아서 척이 축심 방향에 있어서 변위하면, 탄성체는 척의 변위량과 동일한 만큼 압축된다. 이 때문에, 탭 홀더의 선단 측으로의 인장력이 작용했을 때의 탄성력과 척의 삽입 측으로의 압축력이 작용했을 때의 탄성력이 동일해지고, 가공 개시 시의 탭의 가공물에의 파고듬이나 가공 후의 가공면의 보호가 고려되지 않은 결과 가공 정밀도가 저하되는 경우가 있다.

본 발명은 공작 기계의 주축에 대응하는 탭 홀더를 홀더 본체와 척으로 분리하도록 한 구성에 있어서, 공작 기계의 주축의 이송과 회전의 동기 오차를 흡수하는 탄성체를 이용하여 압축 측의 탄성 특성과 인장 측의 탄성 특성을 다르게 한 탭 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 탭 홀더의 제 1 특징 구성은 탭을 유지하는 척과,

그 척이 회전 축심을 따라 이동 가능하게 되고, 또한 그 척과 동기 회전하도록 상기 척을 유지하는 홀더 본체를 구비함과 아울러,

상기 탭에 대하여 상기 회전 축심 방향을 따라 인장력 또는 압축력이 작용했을 때에 상기 척과 상기 홀더 본체 사이에 상기 인장력만을 받아서 변형하는 탄성 변형체와 상기 압축력만을 받아서 변형하는 탄성 변형체를 인장 방향과 압축 방향에 각각 따로 구비하고,

상기 인장 방향 및 상기 압축 방향으로 배치된 상기 탄성 변형체 중 적어도 어느 한쪽의 탄성 변형체에서 발생하는 상기 회전 축심을 따른 변형량이 상기 척이 상기 회전 축심을 따라 변위하는 양보다 적어지는 상기 탄성 변형체의 변형 저감 기구를 갖는 점에 있다.

본 구성과 같이, 탭 홀더에는 탭이 인장력 또는 압축력을 받아서 척이 변위한 경우라도 상기 척의 변위를 허용 또는 정지시키기 위해서 변형하는 탄성 변형체의 변형량이 척의 회전 축심을 따른 변위량보다 작아지는 변형 저감 기구를 구비하고 있다. 즉, 적어도 한쪽의 탄성 변형체를 변형시키기 어렵게 함으로써 압축 측의 탄성 특성과 인장 측의 탄성 특성에 차를 갖게 하고 있다. 본 구성이라면, 가공을 개시할 때에는 가공물에의 탭의 파고듬성이 향상해서 가공 직후부터 건전한 나사부를 형성할 수 있고, 가공 후에 탭을 빼낼 때에는 탭의 축심 방향으로의 변위량을 크게 확보해서 가공 대상물의 가공 형상이 양호하게 보호되는 결과, 가공 정밀도가 매우 양호한 것이 된다.

또한, 여기에서의 탄성 특성이란 탭이 압축력 또는 인장력을 받았을 때의 탭의 변위량에 대해 탄성력이 높아지는 정도를 말한다.

본 발명에 의한 탭 홀더의 제 2 특징 구성은 상기 척이 상기 홀더 본체에 대하여 상기 인장 방향 또는 상기 압축 방향으로 변위했을 때에 어느 하나의 방향에 있어서 상기 척과 상기 홀더 본체 사이에 복수의 동일 탄성체를 직렬로 배치 가능하게 함으로써 상기 변형 저감 기구를 구성하고 있는 점에 있다.

본 구성과 같이, 복수의 동일 탄성체를 직렬로 배치 가능하게 함으로써 척에 압축력이 작용한 경우에 기능하는 수압면(受壓面)의 위치에 배치하는 탄성체와, 인장력이 작용한 경우에 기능하는 탄성체를 적당하게 설정할 수 있다. 따라서, 압축력이 작용할 경우와, 인장력이 작용할 경우에 있어서의 탄성력을 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 탄성체를 직렬로 배치하는 구성이라면 동 사이즈의 탄성체를 사용하여 압축·인장력의 변동에 대응 가능한 탭 홀더를 합리적으로 구성할 수 있다.

본 발명에 의한 탭 홀더의 제 3 특징 구성은 상기 홀더 본체와 상기 척 사이에 개재되는 통 형상의 부재이고, 상기 회전 축심의 방향으로 작동시키는 복수의 볼 부재를 상기 홀더 본체의 내면과 상기 척의 외면에 접촉시키고 상기 회전 축심에 대한 둘레 방향을 따라 설치된 리테이너에 의해 상기 변형 저감 기구를 구성하고 있는 점에 있다.

본 구성과 같이, 상기 형상의 리테이너라면 척이 회전 축심 방향으로 변위한 경우 리테이너는 볼 부재가 척의 변위 방향과는 반대인 방향으로 회전하면서 이동한다. 이것에 의해, 리테이너의 변위량은 척의 변위량보다 작아지고, 예를 들면 리테이너의 변위량을 척의 변위량의 절반으로 하는 것도 가능하고, 리테이너에 있어서의 회전 축심 방향의 길이를 조정함으로써 리테이너에 근접하는 탄성 변형체가 압축력 또는 인장력을 받았을 때의 회전 축심 방향으로의 변형량을 조정할 수 있다. 그 결과, 회전 축심 방향을 따른 탭의 변위 조정을 매우 원활하게 행할 수 있고, 또한 이와 같은 기능 및 구조를 홀더 본체와 척 사이의 한정된 공간에 효율적으로 구성할 수 있어 매우 콤팩트한 탭 홀더를 구성할 수 있다.

본 발명에 의한 탭 홀더의 제 4 특징 구성은 상기 변형 저감 기구를 구성하는데, 상기 탄성 변형체와 접하는 상기 척의 수압면 및 상기 홀더 본체의 수압면 중 어느 한쪽의 수압면을 상기 회전 축심에 대하여 직교시키고, 다른 한쪽의 수압면을 상기 회전 축심의 방향을 향해서 경사지게 한 점에 있다.

본 구성과 같이, 탄성 변형체를 압박하는 두개의 수압면 중 한쪽을 회전 축심에 대하여 직교시키고, 다른쪽을 회전 축심을 향해서 경사지게 함으로써 상기 탄성 변형체를 수납하는 공간의 체적에 착안했을 경우, 양쪽의 수압면이 회전 축심에 대하여 직교하고 있는 경우에 비해서 공간의 체적이 커진다. 즉, 경사진 수압면이 탄성 변형체와 접촉하는 위치를 기준으로 해서 경사면이 탄성 변형체로부터 멀어지는 측의 영역에는 경사진 수압면과 탄성 변형체 사이에 큰 공간이 형성된다. 척이 회전 축심과 평행하게 압축 방향 또는 인장 방향으로 변위했을 때, 상기 탄성 변형체를 수용하는 공간의 체적은 척의 변위에 의해 축소된다. 이 축소되는 용적은 경사진 수압면이 회전 축심에 직교하고 있는 경우도 경사져 있는 경우도 척의 변위량이 동일하면 같아진다. 단, 상기와 같이 수압면이 경사져 있는 쪽이 탄성 변형체를 수용하는 당초의 체적이 크다. 따라서, 수압면이 경사진 측에서는 탄성 변형체가 받는 압축의 정도가 적어진다. 반대로 표현하면, 탄성 변형체가 동일한 정도로 압축될 경우에는 수압면이 직교하고 있는 경우에 비해서 경사져 있는 쪽이 척의 변위량이 커진다.

이와 같이, 수압면의 각도에 의해서도 척의 압축 시와 인장 시에서 탄성 변형체의 탄성 특성을 다르게 할 수 있고, 따라서 가공 대상물에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 탭 홀더의 측면도이다.
도 2는 탭 홀더의 측단면도이다.
도 3은 척에 압축력이 작용한 상태의 탭 홀더의 측단면도이다.
도 4는 척에 인장력이 작용한 상태의 탭 홀더의 측단면도이다.
도 5는 제 2 실시형태의 탭 홀더의 측단면도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 있어서의 척에 인장력이 작용한 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 7은 제 3 실시형태에 있어서의 척에 인장력이 작용한 상태를 나타내는 측단면도이다.

(제 1 실시형태)

이하, 본 발명에 의한 탭 홀더의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

〔개요〕

본 실시형태에 의한 탭 홀더는 탭 동기 이송 기구를 구비한 공작 기계에 탭을 장착하기 위해서 사용된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 탭 홀더는 공작 기계의 주축(B)에 삽입 지지되는 홀더 본체(10)와, 홀더 본체(10)의 삽입부 측인 후단부에 형성되는 풀 볼트(11)와, 선단에 탭(P)을 유지하고 홀더 본체(10)의 선단 측에 부착되는 척(20)을 구비하고 있다. 홀더 본체(10)는 공작 기계의 주축(B)에 구비된 도면에 나타내지 않은 모터에 의해 「중심축」으로써의 회전 축심(X) 둘레로 회전 구동 가능하다. 풀 볼트(11)는 외주면이 오목하게 들어가 형성되어 있고, 공작 기계의 주축(B) 측의 클램프(C)에 의해 파지된다. 또한, 홀더 본체(10)는 척(20)과 동기 회전하도록 척(20)을 스러스트 유지함과 아울러, 홀더 본체(10)에 대하여 척(20)은 회전 축심(X)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 이하, 탭 홀더에 있어서, 풀 볼트(11)의 측을 「후단 측」이라고 하고, 탭(P)의 측을 「선단 측」이라고 한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 척(20)의 선단 측에는 통 형상의 체결 너트(21) 및 통 형상의 콜릿(22)이 구비되어 있다. 체결 너트(21)는 척(20)에 조임 가능하게 외삽되어 있다. 체결 너트(21)를 체결하면 체결 너트(21)는 회전 축심(X) 방향을 따라 이동한다. 콜릿(22)은 체결 너트(21)에 대하여 상대 회전가능하게 록킹되면서 회전 축심(X)을 따라 슬라이딩 가능하게 척(20)의 내부에 삽입되어 있다. 콜릿(22)에는 회전 축심(X) 방향을 따라 슬릿이 복수 형성되어 있다. 체결 너트(21)를 체결함으로써 콜릿(22)은 척(20)에 대하여 상대 회전하지 않고 삽입되고, 척(20) 내부의 테이퍼면에 의한 쐐기 작용에 의해 지름 안쪽 방향으로 휘어서 지름이 축소된다. 이 지름 축소에 의해 콜릿(22)의 내부에 삽입한 탭(P)의 전체 둘레를 균일하게 협지할 수 있다.

홀더 본체(10)에는 선단 측에 외통부(12)가 설치되어 있고, 외통부(12)에 척(20)의 부착 오목부(13)가 형성된다. 척(20)은 홀더 본체(10)의 부착 오목부(13)의 내주면과 긴밀하게 접촉한 상태에서 슬라이딩해서 삽입되는 축부(23)와, 축부(23)의 선단 측에 설치된 통 형상의 척 유지부(24)를 구비한다. 또한, 홀더 본체(10)의 내부에는 절삭액을 압송하기 위한 유로(도면에 나타내지 않는다)가 형성되어 있고, 이 유로는 부착 오목부(13)에서 개구하고 있다.

홀더 본체(10)의 외통부(12)의 외면으로부터 부착 오목부(13)로 관통하는 관통구멍(14)이 외통부(12)의 지름 방향에 형성되어 있다. 척(20)의 축부(23)의 축 방향의 중간 위치로부터 선단 측에 걸쳐서 통 형상의 지지 부재(25)가 배치되어 있고, 홀더 본체(10)에 형성된 관통구멍(14)에 대응하는 위치에 지름 방향으로 관통하는 관통구멍(26)이 형성되어 있다. 록킹 부재(도면에 나타내지 않는다)를 관통구멍(14) 및 관통구멍(26)에 삽통하여 홀더 본체(10)에 지지 부재(25)를 고정한다.

홀더 본체(10)에 고정되는 지지 부재(25)와 척(20)의 축부(23) 사이에는 척(20)의 축심 방향으로의 슬라이딩을 가이드함과 아울러 홀더 본체(10)에 대한 척(20)의 회전을 저지하는 키 볼(27)이 설치되어 있다. 키 볼(27)은 지지 부재(25)의 통부의 내주를 따라 소정 간격으로 형성된 복수의 오목홈에 끼워 넣어져 있다.

척(20)의 축부(23)에 있어서 지지 부재(25)의 후단 측에는 리테이너(29)가 배치되어 있다. 리테이너(29)는 홀더 본체(10)와 척(20) 사이에 개재되는 통 형상의 부재이다. 축부(23)의 후단 측에는 축부(23)보다 지름이 큰 링 형상의 스토퍼 부재(30)가 축심 방향의 나사 부재에 의해 고정되어 있다.

회전 축심(X) 방향에 있어서, 스토퍼 부재(30)의 원통 형상의 수압면(30A)과 지지 부재(25)의 후단 측의 수압면(25B)이 대향하고 있고, 지지 부재(25)의 선단 측의 수압면(25A)과 척(20)의 대경부(大俓部)(20a)의 후단 측의 수압면(20A)이 대향하고 있다. 척(20)이 선단 측으로의 인장 방향으로 변위했을 때에는 수압면(30A)이 수압면(25B)에 근접하고, 척(20)이 후단 측으로의 압축 방향으로 변위했을 때에는 수압면(25A)에 수압면(20A)이 근접한다.

스토퍼 부재(30)와 리테이너(29) 사이, 및 리테이너(29)와 지지 부재(25) 사이에 탄성 변형체로서 탄성체(31, 32)가 각각 설치되어 있다. 또한, 척(20)의 축부(23)의 축심 방향에 있어서 지지 부재(25)와 축부(23)의 대경부(20a) 사이에 탄성 변형체로서 탄성체(33)가 설치되어 있다. 탄성체(31, 32, 33)는 탭(P)에 대하여 회전 축심(X) 방향을 따라 인장력 또는 압축력이 작용했을 때에 척(20)과 홀더 본체(10)의 상대 변위를 감쇠시킨다. 탄성체(31, 32, 33)는 나일론 등의 탄성을 갖는 경질 합성 수지 또는 고무 등으로 형성된 부재이고, 예를 들면 O링으로 구성된다. 리테이너(29)는 대향하는 수압면(30A)와 수압면(25B) 사이에 설치되는 탄성체(31, 32) 사이의 스페이서로서 기능하고, 홀더 본체(10)에 대하여 상대 이동 가능하다.

이렇게 해서, 회전 축심(X) 방향에 있어서 스토퍼 부재(30)와 대경부(20a) 사이에는 스토퍼 부재(30)의 측으로부터 탄성체(31), 리테이너(29), 탄성체(32), 지지 부재(25), 탄성체(33)가 순서대로 배치되어 있다. 탭(P)에 대하여 외력이 작용하고 있지 않은, 소위 탭 가공 전의 상태에서는 도 2에 나타내는 바와 같이 탄성체(31, 32, 33)가 소정의 압축 상태가 되도록 탄성체(31, 32, 33), 리테이너(29), 및 지지 부재(25)가 장착되어 있다.

〔축심 방향에 있어서 척에 압축력이 작용했을 때의 동작〕

예를 들면, 탭 가공의 초기 등에 있어서 탭 홀더에 부착된 탭(P)이 피가공물로부터의 반력에 의해 회전 축심(X) 방향에 있어서 탭(P)이 압축력을 받으면, 척(20)은 후단 측으로의 압축 방향으로 변위한다. 이때, 도 3에 나타내는 바와 같이 수압면(25A)에 수압면(20A)이 근접해 탄성체(33)가 변형한다. 즉, 척(20)의 회전 축심(X) 방향을 따르는 후단 측으로의 변위량(X1)은 탄성체(33)가 변형함으로써 흡수하고, 탄성체(33)의 회전 축심(X) 방향의 변형량(L3)은 척(20)의 변위량(X1)과 동일해진다.

〔축심 방향에 있어서 척에 인장력이 작용했을 때의 동작〕

예를 들면, 탭 가공의 종료 시 등에 있어서 탭 홀더에 부착된 탭(P)을 피가공물로부터 빼내기 위해서 축 이송 방향 및 회전 방향을 스위칭함으로써 회전 축심(X) 방향에 있어서 탭(P)이 인장력을 받으면, 척(20)은 선단 측으로의 인장 방향으로 변위한다. 이때, 도 4에 나타내는 바와 같이 수압면(25B)에 수압면(30A)이 근접해 리테이너(29)가 회전 축심(X) 방향으로 이동하면서 탄성체(31, 32)가 거의 균등히 변형한다. 즉, 척(20)의 회전 축심(X) 방향을 따르는 선단 측으로의 변위량(X2)을 탄성체(31, 32)가 변형함으로써 흡수하고, 탄성체(31, 32)의 회전 축심(X) 방향의 각 변형량(L1, L2)은 척(20)의 변위량(X2)의 절반이 된다.

축 이송 방향 및 회전 방향을 스위칭하여 탭(P)을 피가공물로부터 빼낼 때에는 피가공물에의 탭 가공은 종료되어 있기 때문에, 척(20)에 작용하는 인장력은 압축력에 비해서 작은 편이 좋다.

본 실시형태에서는 탭(P)이 척(20)에 대하여 변위한 경우에 상기 척(20)의 변위를 허용하기 위해서 변형하는 탄성체(31, 32)의 각 변형량(L1, L2)이 척(20)의 변위량(X1)보다 작아지도록 구성되어 있다. 따라서, 탄성체(31, 32)는 그 변형량(L1, L2)이 작아짐으로써 압축 측의 탄성 특성과 인장 측의 탄성 특성을 다르게 설정할 수 있다. 이 결과, 가공을 개시할 때의 가공물에의 탭(P)의 파고듬이 향상됨과 아울러, 가공 후 탭(P)을 빼낼 때에 탭(P)이 가공 대상품을 과도하게 깎거나 하는 문제를 방지할 수 있어 가공 정밀도를 높일 수 있다.

복수의 탄성체(31, 32)는 스페이서로서의 리테이너(29)를 개재시켜서 직렬로 배치되어 있다. 이 때문에, 척(20)에 압축력이 작용한 경우에 기능하는 수압면의 위치에 배치하는 탄성체의 수와, 인장력이 작용한 경우에 기능하는 탄성체의 수를 적당히 설정할 수 있다. 따라서, 압축력이 작용하는 경우와, 인장력이 작용하는 경우에 있어서의 탄성 특성을 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 복수의 탄성체를 직렬로 배치하는 구성이라면 동일 사이즈의 탄성체를 사용할 수 있기 때문에 압축·인장력의 변동에 대응 가능한 탭 홀더를 합리적으로 구성할 수 있다.

본 실시형태에서는 대향하는 수압면(30A, 25B) 사이에 장착되는 복수의 탄성체(31, 32) 각각의 사이에 리테이너(29)가 배치되어 탄성체(31, 32)의 변형 저감 기구를 구성한다. 리테이너(29)는 홀더 본체(10)에 대하여 회전 축심(X) 방향으로 상대 이동 가능하다. 따라서, 탄성체(31, 32)가 회전 축심(X) 방향을 따라 압축력을 받았을 때에 탄성체(31, 32)에 대하여 리테이너(29)의 면을 소기의 각도로 접촉시킬 수 있다. 본 실시형태에서는 리테이너(29)의 면은 회전 축심(X) 방향에 대하여 직각이다. 따라서, 가령 스페이서로서 리테이너(29)를 설치하지 않고 복수의 탄성체(31, 32)를 장착한 경우에 탄성체(31, 32)의 변형에 따라 탄성체끼리가 지름방향으로 위치가 어긋날 염려가 생긴다. 그러나, 리테이너(29)를 스페이서로서 설치함으로써 탄성체(31, 32)를 적절한 상태로 압축 변형시킬 수 있고, 소기의 압축·인장 특성을 발휘시킬 수 있다. 또한, 스페이서로서의 구조는 리테이너(29)에 한정되는 것은 아니고, 대향하는 수압면(30A, 25B) 사이에 장착되는 복수의 탄성체 각각의 사이에 장착되고, 홀더 본체(10)에 대하여 상대 이동 가능하면 형상은 문제 삼지 않는다.

단, 본 실시형태와 같이 상기 구성의 리테이너(29)를 탄성체(31)와 탄성체(32) 사이의 스페이서로서 사용하면, 척(20)의 회전 축심(X) 방향으로의 이동을 실현할 수 있고, 리테이너(29)에 있어서의 회전 축심(X) 방향의 길이를 조정함으로써 리테이너(29)에 근접하는 탄성 변형체가 압축력 또는 인장력을 받았을 때의 회전 축심(X) 방향으로의 변형량을 조정할 수 있다. 그 결과, 회전 축심(X) 방향을 따른 탭(P)의 변위 조정을 매우 원활하게 행할 수 있고, 또한 이와 같은 기능 및 구조를 홀더 본체(10)와 척(20) 사이의 한정된 공간에 효율적으로 구성할 수 있어 매우 콤팩트한 탭 홀더를 구성할 수 있다.

(제 2 실시형태)

본 실시형태에서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 인장 방향으로 작용하는 탄성 변형체는 탄성체(31)만으로 구성하고 있다. 도 5의 상태는 탄성체(31) 및 탄성체(33)가 아직 외력을 받고 있지 않은 상태이고, 예를 들면 탭(P)에 의해 가공 대상물을 가공하기 시작한 순간의 상태를 나타낸 것이다. 이 상태에서는 리테이너(29)와 지지 부재(25) 사이에 공극(S)이 형성되도록 구성하고 있다.

척(20)의 축부(23)에 있어서 지지 부재(25)의 후단 측에는 리테이너(29)가 배치되어 있다. 리테이너(29)는 홀더 본체(10)와 척(20) 사이에 개재되는 통 형상의 부재이다. 리테이너(29)에는 복수의 볼 부재(28)가 회전 축심(X)에 대한 둘레 방향을 따라 소정 간격으로 형성된 복수의 스루홀에 형성되어 있다. 복수의 볼 부재(28)는 홀더 본체(10)의 내면과 척(20)의 외면에 접촉하고, 척(20)을 홀더 본체(10)에 대하여 동 축심 형상으로 유지하면서 회전 축심(X) 방향으로 작동시킨다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 척(20)이 회전 축심(X) 방향에 있어서의 선단 측으로 변위하면, 리테이너(29)도 동일하게 선단 측으로 변위한다. 이때, 볼 부재(28)에 미끄러짐이 일어나지 않으면 리테이너(29)는 후단 측을 향해서 볼 부재(28)가 회전하면서 이동한다. 이것에 의해, 리테이너(29)의 변위량은 척(20)의 변위량(X2)보다 작아진다. 본 실시형태에서는 리테이너(29)의 변위량이 척(20)의 변위량(X2)의 절반이 되도록 설정되어 있다. 따라서, 탄성체(31)의 회전 축심(X) 방향에 있어서의 변형량(L1)도 동일하게 척(20)의 변위량(X2)의 절반이 된다.

(제 3 실시형태)

본 실시형태에서는 도 7에 나타낸 바와 같이 탄성 변형체인 탄성체(31)에 접하는 지지 부재(25)의 수압면(25B)에 회전 축심(X) 방향을 향해서 경사지는 경사부(25a)를 형성함으로써 변형 저감 기구를 구성한다.

보다 구체적으로는 탄성체(31)를 압박하는 2개의 수압면(30A, 25B) 중 한 쪽(30A)을 회전 축심(X)에 대하여 직교시키고, 다른쪽의 수압면(25B)을 회전 축심(X)을 향해서 경사지게 한다. 이것에 의해, 탄성체(31)를 수납하는 공간의 체적이 양쪽의 수압면(30A, 25B)이 회전 축심(X)에 대하여 직교하고 있는 경우의 공간의 체적에 비해서 커진다. 즉, 경사진 수압면(25B)이 탄성체(31)와 접촉하는 위치를 기준으로 해서 경사부(25a)가 탄성체(31)로부터 멀어지는 측의 영역, 즉 회전 축심(X)의 측에는 경사진 수압면(25B)과 탄성체(31) 사이에 큰 공간이 형성된다. 척(20)이 회전 축심(X)과 평행하게 압축 방향 또는 인장 방향으로 변위했을 때, 탄성체(31)를 수용하는 공간의 체적은 척(20)의 변위에 의해 축소된다. 이 축소되는 용적은 경사진 수압면(25B)이 회전 축심(X)에 직교하고 있는 경우도 경사져 있는 경우도 척(20)의 변위량이 동일하면 같아진다. 단, 상기와 같이 수압면이 경사져 있는 쪽이 탄성체(31)를 수용하는 당초의 체적이 크다. 따라서, 경사진 수압면(25B)의 측에서는 탄성체(31)가 받는 압축의 정도가 적어진다. 반대로 표현하면, 탄성체(31)가 동일한 정도로 압축될 경우에는 수압면이 직교하고 있는 경우에 비해서 경사져 있는 쪽이 척(20)의 변위량이 커진다.

이와 같이, 수압면의 각도에 따라서도 척(20)의 압축 시와 인장 시에서 탄성체(31, 33)의 탄성 특성을 다르게 할 수 있고, 따라서 가공 대상물에 대한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 경사부의 형성 장소는 지지 부재(25)의 수압면(25B)이 아니고, 척(20) 측의 수압면(30A)이어도 좋다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 탄성체(33)를 수용하면서 서로 대향하는 수압면(20A, 25A)은 함께 회전 축심(X)에 대하여 직각이다. 이 경우의 탄성 특성은 상기 경사진 수압면(25B)의 경우와 비교해서 탄성체(33)의 압축 정도의 높아짐이 커진다. 상기 구성으로 함으로써 척(20)이 압축 측으로 변위하는 경우와 인장 측으로 변위하는 경우에서 탄성 특성을 다르게 할 수 있다.

또한, 압축 측과 인장 측의 수압면에 대하여 함께 경사면을 형성해도 좋다. 그 경우에는 양자의 경사를 다르게 해 두면, 통상 경사가 큰 측의 탄성체가 기능할 경우에 척(20)의 변위량을 크게 설정할 수 있다.

[기타 실시형태]

(1) 상기 실시형태에서는 탄성 변형체인 탄성체(31, 32, 33)로서 O링을 사용하는 예를 나타냈지만, 탄성체(31, 32, 33)의 형상은 O링에 한정되지 않고, 구상, 입방체, 회전타원체 등의 각종 형상이어도 된다. 단, 이들 형상을 채용할 경우에는 복수의 탄성체를 회전 축심(X)의 둘레 방향으로 균등하게 배치할 필요가 있다. 또한, 탄성체(31, 32)와 탄성체(33)를 다른 경도의 재료로 구성해도 좋다. 이와 같이 하면, 척(20)에 압축력이 작용한 경우와 인장력이 작용한 경우에 있어서의 탄성 변형체의 휨 상태를 개별적으로 조정할 수 있다.

(2) 상기 제 1 실시형태에서는 스페이서(리테이너)(29)를 개재시켜 탄성체(31, 32)를 직렬로 배치해서 탄성체(31, 32)의 변형 저감 기구를 구성하는 예를 나타냈지만, 탄성체(31)와 탄성체(32) 사이에 스페이서를 개재시키지 않고, 양자를 직렬로 배치함으로써 변형 저감 기구를 구성해도 좋다.

(3) 상기 실시형태에서는 탭(P)이 압축력을 받아서 척(20)이 변위한 경우에 탄성체(33)의 변형량(L3)을 척(20)의 변위량(X1)과 동일해지도록 구성하고, 탭(P)이 인장력을 받아서 척(20)이 변위한 경우에 탄성체(31)의 변형량(L1)을 척(20)의 변위량(X2)보다 작아지도록 구성했다. 이것은 일반적으로 탭(P)이 받는 인장력 쪽이 압축력보다 작은 것을 감안하여, 탭(P)이 인장력을 받았을 때에 척(20)을 신속하게 변위시키도록 탄성체(31)의 변형량을 작게 한 구성이다.

탭(P)이 인장력을 받아서 척(20)이 변위한 경우에 인장력을 받는 탄성 변형체의 변형량이 척(20)의 변위량(X2)보다 작아지도록 구성함과 아울러, 탭(P)이 압축력을 받아서 척(20)이 변위한 경우에도 압축력을 받는 탄성 변형체의 변형량이 척(20)의 변위량(X1)보다 작아지도록 구성해도 좋다.

또한, 이 경우에는 인장 측의 탄성 변형체와 압축 측의 탄성 변형체의 탄성 특성이 다르도록 인장력을 받아서 변형하는 탄성 변형체의 변형량과 압축력을 받아서 변형하는 탄성 변형체의 변형량을 설정할 필요가 있다.

또한, 탭(P)이 압축력을 받아서 척(20)이 변위한 경우에 압축 측의 탄성 변형체의 변형량을 척(20)의 변위량(X1)보다 작아지도록 구성하고, 탭(P)이 인장력을 받아서 척(20)이 변위한 경우에 인장 측의 탄성 변형체의 변위량을 척(20)의 변위량(X2)과 동일해지도록 구성해도 좋다.

(4) 탄성 변형체의 변형 저감 기구는 압축력 또는 인장력을 받는 탄성 변형체와 척(20)의 축부(23) 사이에 연계 부재 등을 설치하고, 연계 부재에 있어서의 탄성 변형체의 측이 연계 부재의 요동 중심에 근접하도록 설정해서 구성해도 좋다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은 선단 측에 탭을 부착 가능한 척과, 척이 회동 축심을 따라 이동 가능한 홀더 본체를 구비한 각종 탭 홀더에 널리 적용할 수 있다.

10 : 홀더 본체 20 : 척
20A : 수압면 25 : 지지 부재
25A, 25B : 수압면 25a : 경사부
29 : 리테이너 30 : 스토퍼 부재
30A : 수압면 31, 32, 33 : 탄성체(탄성 변형체)
B : 주축 L1, L2, L3 : 탄성 변형체의 변형량
X : 회전 축심 X1, X2 : 척의 변위량
P : 탭

Claims

탭을 유지하는 척과, 그 척이 회전 축심을 따라 이동 가능하게 되고 또한 그 척과 동기 회전하도록 상기 척을 내포 유지하는 홀더 본체를 구비함과 아울러,
상기 탭에 대하여 상기 회전 축심 방향을 따라 인장력 또는 압축력이 작용했을 때에 상기 척과 상기 홀더 본체 사이에 상기 인장력만을 받아서 변형하는 제 1 탄성 변형체와 상기 압축력만을 받아서 변형하는 제 2 탄성 변형체를 각각 따로 구비하고,
상기 척과 상기 홀더 본체 사이에 배치되어 상기 회전 축심을 따르는 방향에 있어서 일단에 상기 제 1 탄성 변형체가 접촉하고, 타단과 상기 홀더 본체 사이에 공극을 갖고, 회전 축심에 대한 둘레 방향에 복수의 스루홀을 갖는 통 형상의 리테이너와,
상기 복수의 스루홀에 형성되어 상기 홀더 본체의 내면과 상기 척의 외면에 접촉하는 볼 부재를 구비하고,
상기 인장력의 작용에 의한 상기 척의 이동에 따르는 상기 볼 부재의 회전에 의해 상기 리테이너가 상기 회전 축심을 따라 변위함으로써 상기 리테이너에 접촉하는 상기 제 1 탄성 변형체에 발생하는 상기 회전 축심을 따른 변형량이 상기 척이 상기 회전 축심을 따라 변위하는 양보다 작아지는 것을 특징으로 하는 탭 홀더.
탭을 유지하는 척과, 그 척이 회전 축심을 따라 이동 가능하게 되고 또한 그 척과 동기 회전하도록 상기 척을 내포 유지하는 홀더 본체를 구비함과 아울러,
상기 탭에 대하여 상기 회전 축심 방향을 따라 인장력 또는 압축력이 작용했을 때에 상기 척과 상기 홀더 본체 사이에 상기 인장력만을 받아서 변형하는 제 1 탄성 변형체와 상기 압축력만을 받아서 변형하는 제 2 탄성 변형체를 각각 따로 구비하고,
상기 제 1 탄성 변형체와 접하는 상기 척의 수압면 및 상기 홀더 본체의 수압면 중 한쪽의 수압면을 상기 회전 축심에 대해서 직교시키고, 다른 쪽의 수압면을 상기 회전 축심에 직교하는 방향으로부터 상기 회전 축심을 향해서 경사시킴으로써 상기 인장력이 작용할 때, 상기 제 1 탄성 변형체에 발생하는 상기 회전 축심을 따른 변형량이 상기 척이 상기 회전 축심을 따라 변위하는 양보다 적어지는 것을 특징으로 하는 탭 홀더.
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