KR101913646B1

KR101913646B1 - 절삭공구 체결용 홀더

Info

Publication number: KR101913646B1
Application number: KR1020170080766A
Authority: KR
Inventors: 서재원
Original assignee: 주식회사 삼천리기계
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-11-01

Abstract

본 발명은 머시닝센터 등에서 리이머 가공이나 밀링가공을 할 때, 드릴 또는 엔드 밀, 사이드 밀링커터와 같은 절삭공구를 공작기계의 헤드부에 체결할 수 있도록 하는 절삭공구 체결용 홀더에 관한 것으로, 홀더 본체를 분할하지 않고 단일형상의 홀더로 하고도 내부에 구동 나사기어 및 스핀들을 설치할 수 있도록 하여 필요에 따라 구동 나사기어 및 스핀들을 교체하더라도 홀더의 중심인 수직도가 변하지 않도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상부에 테이퍼진 섕크부(31)가 형성되고, 하부에는 콜렛(80)의 테이퍼부(81)와 대응되는 테이퍼부(32a)를 갖는 어댑터(32)가 형성됨과 동시에 상기 테이퍼부(32a)와 연이어지게 장착공(34) 및 체결공(38)이 수직방향으로 형성되고 상기 섕크부(31)와 어댑터(32)의 경계부에는 헤드부(9)의 저면과 맞닿는 플랜지부(33)가 형성되어 상기 플랜지부(33)에 장착공(34)과 통하여지는 삽입공(35)이 직교되게 형성된 일체형의 홀더 본체(30)와, 상기 홀더 본체(30)의 중심에 형성된 장착공(34)을 통해 내장되고 하단에 콜렛(80)과 나사 결합되는 제1 숫나사부(41)가 형성되고 상단에는 제2 숫나사부(43)가 형성되며 중간부위에는 피동 나사기어(42)가 형성된 스핀들(40)과, 상기 홀더 본체(30)의 상부 중심에 형성된 체결공(38)을 통해 스핀들(40)의 제2 숫나사부(43)에 나사 결합되어 스핀들(40)이 홀더 본체(30)의 장착공(34)에서 공회전하도록 하는 체결너트(70)와, 상기 홀더 본체(30)에 형성된 플랜지부(33)의 삽입공(35)을 통해 설치되어 스핀들(40)의 피동 나사기어(42)에 치합되며 일면에 공구삽입홈(51)이 형성된 구동 나사기어(50)와, 상기 홀더 본체(30)에 형성된 삽입공(35)에 나사 결합되어 구동 나사기어(50)의 삽입부위를 폐쇄하며, 중심부에는 공구삽입공(61)이 형성된 캡(60)으로 구성하여 콜렛(80)이 어댑터(32)의 콜렛 보관유지공(39)을 통해 삽입되어 스핀들(40)의 제1 숫나사부(41)에 나사 결합되고, 상기 스핀들(40)의 피동 나사기어(42) 상부와 체결너트(70)의 하부에 와셔(90a)(90b)를 각각 설치하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

절삭공구 체결용 홀더{HOLDER FOR FASTENING CUTTING TOOL}

본 발명은 머시닝센터 등에서 리이머(reamer) 가공이나 밀링(milling) 가공을 할 때, 드릴 또는 엔드 밀, 사이드 밀링커터와 같은 절삭공구를 공작기계의 헤드부에 체결할 수 있도록 하는 절삭공구 체결용 홀더에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 홀더 본체를 분할하지 않고 단일형상의 홀더로 하고도 내부에 구동 나사기어 및 스핀들을 설치할 수 있도록 하여 필요에 따라 구동 나사기어 및 스핀들을 교체하더라도 홀더의 중심인 수직도가 변하지 않도록 하는 절삭공구 체결용 홀더에 관한 것이다.

일반적으로, 밀링 척(milling chuck)은 머시닝센터나 밀링머신 등의 공작기계에 적용되어 절삭공구 장착에 필요한 일종의 어댑터역할을 하게 된다.

도 1은 종래의 절삭공구체결용 홀더의 종단면도이고 도 2는 도 1의 A - A선 단면도로써, 종래의 절삭공구체결용 홀더(10)는, 상기 홀더에 홀딩된 공구(11)를 공작기계의 헤드부(9)에 착탈 가능하게 장착하기 위한 것으로, 홀더 본체(12), 어댑터(13), 테이퍼 콜렛(14), 구동용 베벨 피니언(15), 베벨 기어(16), 절삭액 유통부재(17), 풀 스터드(18) 등을 포함하여 구성되어 있다.

상기 홀더 본체(12)는 도 1에서와 같이 테이퍼진 섕크부(121)와, 상기 섕크부(121)의 일단에 형성된 플랜지부(122)와, 상기 플랜지부(122)의 섕크부(121)에 연이어 어댑터 결합부(123)를 구비하고 있고 상기 어댑터 결합부(123)의 하부에는, 상기 어댑터(13)를 결합하기 위한 제1 원통구멍(123a)과, 상기 베벨 기어(16)가 회전 가능하게 설치되는 제2 원통구멍(123b)이 동심을 이루고 형성되어 있다.

상기 홀더 본체(12)의 축심부에 섕크부(121)의 후단으로부터 제2 원통구멍(123b)에 이르는 관통 구멍(12a)이 형성되어 있고 상기 관통 구멍(12a)의 내주면에는 상기 풀 스터드(18) 등이 나사 결합되는 암 나사부(12b)가 소정의 구간에 걸쳐 형성되어 있다.

상기 어댑터(13)는 도 1 및 도 2와 같이 상기 테이퍼 콜렛(14)을 수용하는 것으로, 테이퍼 콜렛(14)의 길이에 대응한 길이를 갖는다.

상기 어댑터(13)의 축심부에 테이퍼 콜렛(14)이 삽입되는 콜렛 보관 유지공(131)이 형성되고 있는데, 상기 콜렛 보관 유지공(131)은 테이퍼 콜렛(14)의 외형에 대응되게 형성되어 어댑터(13)의 전단으로부터 후단으로 향해 테이퍼부(131a), 피난부(131b) 그리고 스트레이트부(131c)가 차례로 형성되어 있다.

또한, 상기 어댑터(13)는, 일단에 어댑터 결합부(123)에 대응하는 지름의 걸림턱부(132)가 형성되어 있어 복수의 볼트(19)에 의해 어댑터 결합부(123)의 전 단면에 축선이 일치되게 고정되고, 상기 어댑터(13)의 상부에는 어댑터 결합부(123)의 제1 원통구멍(123a)에 조립되는 원통부(133)가 형성되어 있다.

상기 테이퍼 콜렛(14)은, 공구(11)를 홀딩함과 동시에 어댑터(13)의 콜렛 보관 유지공(131)에 착탈 가능하게 삽입되는 것으로, 도 1과 같이 공구(11)의 섕크부(11a)가 삽입되는 섕크 삽입공(141)이 축심부에 형성됨과 동시에 축경 가능하게 구성되어 있고, 콜렛 보관 유지공(131)의 테이퍼부(131a) 및 스트레이트부(131c)에 계합되는 테이퍼부(14a) 및 스트레이트부(14b)가 형성되어 있으며 상기 스트레이트부(14b)의 상부 외주면에는 베벨기어(16)의 암나사부(162)에 나사 결합되는 숫 나사부(142)가 형성되어 있다.

상기 구동용 베벨 피니언(15)은, 도 1 및 도 2와 같이 테이퍼 콜렛(14)을 어댑터(13)의 축 방향으로 이동시켜 공구(11)를 홀딩하거나, 홀딩상태를 해제하기 위한 것으로, 상기 구동용 베벨 피니언(15)은 홀더 본체(12)에 형성된 플랜지부(122)의 외주면으로부터 관통되게 형성된 삽입공(20)에 회전 가능하게 장착되어 있다.

상기 베벨 기어(16)는 구동용 베벨 피니언(15)의 회전운동을 테이퍼 콜렛(14)의 축 방향의 직선 운동으로 변환하는 것으로, 상기 베벨 기어(16)는 구동용 베벨 피니언(15)과 서로 맞물리게 설치되도록 어댑터(13)의 제2 원통구멍(123b)에 회전 가능하게 장착되어 있다.

상기 베벨 기어(16)에 형성된 원통형 보스부(161)의 외주면에는 어댑터(13)의 원통부(133)와 접속되게 씰링부재(21)가 설치되어 있고 상기 보스부(161)의 내주면에는 테이퍼 콜렛(14)의 숫 나사부(142)와 나사 결합되는 암 나사부(162)가 형성되어 있다.

상기 베벨 기어(16)의 축심부에는 보스부(161)와 연통하는 관통 구멍(163)이 형성되어 있고 상기 관통 구멍(163)의 내주면에는 걸림턱부(164)가 형성되어 있다.

상기 베벨 기어(16)에 형성된 보스부(161)와 연접된 부위에 베벨 기어(16)가 축 방향으로 이동하는 현상을 억제하는 위치 규제용 걸림턱(165)이 형성되어 있는데, 상기 걸림턱(165)은 원통부(133)의 첨단면과 이것에 대향하는 제1 원통구멍(123a)으로 제2 원통구멍(123b) 간에 형성된 단부(123c)에 의해 협지되도록 구성되어 있다.

상기 절삭액 유통부재(17)는, 홀더 본체(12)의 후단으로부터 홀더 본체(12)의 내부를 통해 공급되는 절삭액을 테이퍼 콜렛(14) 측에 유도함과 동시에 구동용 베벨 피니언(15) 및 베벨 기어(16) 측으로 유출되는 현상을 방지하기 위한 것으로, 베벨 기어(16)의 걸림턱부(164) 및 절삭액 유동부재(17)에 눌리도록 씰링부재(22)가 관통 구멍(163)에 설치되어 있고 구동용 베벨 피니언(15) 및 베벨 기어(16) 측으로 절삭액이 유출되지 않도록 제1 원통부(171)와 제2 원통부(172)의 사이에 또 다른 씰링부재(23)가 설치되어 홀더 본체(12)의 관통 구멍(12a)에 접속되도록 구성되어 있다.

상기 풀 스터드(18)는, 홀더 본체(12)의 섕크부(121)를 헤드부(9)의 테이퍼구멍(9A)에 장착하기 위한 것으로, 홀더 본체(12)의 암 나사부(12b)에 나사 결합되는 숫 나사부(181)와, 상기 숫 나사부(181)의 후단에 섕크부(121)의 후단 지름보다 큰 지름의 걸림턱부(182)와, 상기 걸림턱부(182)의 숫 나사부(181) 측의 후단에 형성된 축부(183)와, 상기 축부(183)의 후단에 마련한 플랜지 형태의 계합부(184)로 구성되어 있고 상기 풀 스터드(18)의 중심에는 수직방향으로 절삭액이 공급되는 절삭액 공급통로(185)가 형성되어 있다.

따라서 홀더(10)에 공구(11)를 홀딩하고자 할 경우에는 공구(11)의 섕크부(11a)를 테이퍼 콜렛(14)의 섕크 삽입공(141)으로 밀어 넣어야 되는데, 이때에는 테이퍼 콜렛(14)이 어댑터(13)로부터 하방으로 인출되어 수직방향으로 복수 개(대략 3-4개 정도) 절개된 테이퍼 콜렛(14)의 섕크 삽입공(141)이 자체 탄성력에 의해 확장된 상태이다.

이러한 상태에서 상기 공구(11)의 섕크부(11a)를 테이퍼 콜렛(14)의 섕크 삽입공(141)으로 최대한 밀어 넣은 다음 구동용 베벨 피니언(15)을 테이퍼 콜렛(14)이 상승되는 방향으로 회전시킨다.

이와 같이 구동용 베벨 피니언(15)을 회전시키면 상기 구동용 베벨 피니언(15)이 베벨기어(16)와 맞물려 있어 베벨 기어(16)를 회전시키게 되는데, 상기 베벨 기어(16)의 보스부(161)에 형성된 암 나사부(162)가 테이퍼 콜렛(14)의 숫 나사부(142)에 나사 결합되어 있어 테이퍼 콜렛(14)이 어댑터(13)의 콜렛 보관 유지공(131)의 내부로 이동하게 된다.

이에 따라, 상기 테이퍼 콜렛(14)의 테이퍼부(14a)가 어댑터(13)의 내부에 형성된 테이퍼부(131a)에 의해 압축되면서 공구(11)의 생크(11a)를 조여주게 되므로 홀더 본체(12)에 공구(11)의 홀딩이 완료된다.

한편, 공구(11)를 테이퍼 콜렛(14)에 홀딩하여 가공을 하다가 필요에 따라 공구를 교체하기 위해 테이퍼 콜렛(14)에서 공구(11)의 홀딩상태를 해제하고자 할 경우에는 전술한 바와는 반대방향으로 구동용 베벨 피니언(15)을 회전시키게 된다.

상기 구동용 베벨 피니언(15)을 전술한 바와는 반대방향으로 회전시키면 상기 구동용 베벨 피니언(15)과 치합된 베벨기어(16)가 회전하게 되고, 이에 따라 베벨 기어(16)의 보스부(161)에 나사 결합된 테이퍼 콜렛(14)이 어댑터(13)의 하부로 빠져나오면서 테이퍼 콜렛(14)이 자체 탄성력에 의해 벌어져 섕크 삽입공(141)이 확장되므로 테이퍼 콜렛(14)으로부터 공구(11)를 빼낼 수 있게 되는 것이다.

(선행기술문헌)

(특허문헌 0001) 일본 특허공보 제10-3285809호

(특허문헌 0002) 일본 특허공보 제10-4157420호(2008.07.18.등록)

그러나 종래의 절삭공구 체결용 홀더는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었다.

첫째, 홀더의 내부에 구동용 베벨 피니언(15), 베벨기어(16), 절삭액 유동부재(17)를 설치하기 위해 홀더(10)를 홀더 본체(12)와 어댑터(13)로 분할 형성하여 볼트(19)로 이들을 일체화하도록 구성되어 있어 부품수의 증가로 생산성이 저하되었다.

둘째, 홀더 본체(12)와 어댑터(13)를 볼트(19)로 일체화한 다음 이들의 경계면을 없애도록 별도의 연마공정을 거쳐야 되므로 생산원가가 상승되는 요인으로 작용되었다.

셋째, 반복 사용으로 구동용 베벨 피니언(15)과 베벨기어(16)의 기어부위가 마모되면 피가공물의 가공정밀도가 떨어지므로 이들 부품을 주기적으로 교체하여야만 된다.

이를 위해서는 홀더 본체(12)와 어댑터(13)를 고정하고 있던 볼트(19)를 풀어 부품의 교체작업을 실시하는데, 부품의 교체작업이 완료된 다음 볼트(19)를 이용하여 홀더 본체(12)와 어댑터(13)를 조립하였을 때에는 홀더 본체(12)와 어댑터(13)의 중심인 수직도를 일치시키는데 한계가 있어 피가공물의 가공정밀도를 떨어뜨리는 치명적인 결함이 있었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 홀더 본체를 분할하지 않고 단일형상의 홀더로 하고도 내부에 구동 나사기어 및 스핀들을 설치할 수 있도록 하여 필요에 따라 구동 나사기어 및 스핀들을 교체하더라도 홀더의 중심인 수직도가 변하지 않도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 상부에 테이퍼진 섕크부가 형성되고, 하부에는 콜렛의 테이퍼부와 대응되는 테이퍼부를 갖는 어댑터가 형성됨과 동시에 상기 테이퍼부와 연이어지게 장착공 및 체결공이 수직방향으로 형성되고 상기 섕크부와 어댑터의 경계부에는 헤드부의 저면과 맞닿는 플랜지부가 형성되어 상기 플랜지부에 장착공과 통하여지는 삽입공이 직교되게 형성된 일체형의 홀더 본체와, 상기 홀더 본체의 중심에 형성된 장착공을 통해 내장되고 하단에 콜렛과 나사 결합되는 제1 숫나사부가 형성되고 상단에는 제2 숫나사부가 형성되며 중간부위에는 피동 나사기어가 형성된 스핀들과, 상기 홀더 본체의 상부 중심에 형성된 체결공을 통해 스핀들의 제2 숫나사부에 나사 결합되어 스핀들이 홀더 본체의 장착공에서 공회전하도록 하는 체결너트와, 상기 홀더 본체에 형성된 플랜지부의 삽입공을 통해 설치되어 스핀들의 피동 나사기어에 치합되며 일면에 공구삽입홈이 형성된 구동 나사기어와, 상기 홀더 본체에 형성된 삽입공에 나사 결합되어 구동 나사기어의 삽입부위를 폐쇄하며, 중심부에는 공구삽입공이 형성된 캡으로 구성하여 콜렛이 어댑터의 콜렛 보관유지공을 통해 삽입되어 스핀들의 제1 숫나사부에 나사 결합되고, 상기 스핀들의 피동 나사기어 상부와 체결너트의 하부에 와셔를 각각 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 절삭공구 체결용 홀더가 제공된다.

본 발명은 종래의 절삭공구 체결용 홀더에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 홀더 본체가 일체형으로 이루어져 있어 부품을 교체하더라도 수직도가 변하는 것을 미연에 방지하게 되므로 홀더 본체의 정밀도를 항상 일정하게 유지할 수 있게 된다.

둘째, 홀더의 구성이 간소화되어 부품 수를 줄일 수 있게 되므로 생산원가를 절감하게 된다.

셋째, 홀더 본체가 일체형으로 이루어져 있어 별도의 연마공정을 생략할 수 있게 되므로 생산성을 향상시키게 된다.

도 1은 종래의 절삭공구체결용 홀더의 종단면도
도 2는 도 1의 A - A선 단면도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 종단면도로써,
도 3a는 콜렛이 하사점에 위치되어 섕크 삽입공이 벌어져 공구의 홀딩상태가 해제된 상태도
도 3b는 콜렛이 상사점에 위치되어 섕크 삽입공이 오므러져 공구를 홀딩한 상태도
도 4는 본 발명에서 스핀들의 피동 나사기어에 구동 나사기어가 맞물린 상태를 나타낸 저면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 저면도

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 종단면도이고 도 4는 본 발명에서 스핀들의 피동 나사기어에 구동 나사기어가 맞물린 상태를 나타낸 저면도로써, 본 발명은 일체형의 홀더 본체(30), 상기 홀더 본체(30)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 콜렛(80)을 승, 하강시키는 스핀들(40), 상기 홀더 본체(30)에서 스핀들(40)이 공 회전되도록 하는 체결너트(70)와, 상기 스핀들에 맞물려 스핀들(40)을 회전시키는 구동 나사기어(50), 상기 홀더 본체(30)에서 구동 나사기어(50)가 이탈되지 않도록 하는 캡(60), 상기 스핀들(40)에 나사 결합되어 승, 하강하면서 공구를 홀딩하거나, 공구의 홀딩상태를 해제하는 콜렛(80) 등으로 구성되어 있다.

상기 홀더 본체(30)에는 상부에 테이퍼진 섕크부(31)가 형성되어 있고 하부에는 콜렛(80)의 테이퍼부(81)와 대응되는 테이퍼부(32a)를 갖는 어댑터(32)가 형성되어 있으며 상기 섕크부(31)와 어댑터(32)의 경계부에는 헤드부(9)의 저면과 맞닿는 플랜지부(33)가 형성되어 있다.

상기 홀더 본체(30)의 중심에는 도 3a에 나타낸 바와 같이 어댑터(32)에 형성된 테이퍼부(32a)와 연이어지게 장착공(34)이 수직방향으로 형성되어 있고 상기 장착공(34)의 상부에는 체결공(38)이 형성되어 있으며 플랜지부(33)에는 장착공(34)과 통하여지는 삽입공(35)이 직교되게 형성되어 있다.

상기 스핀들(40)은 홀더 본체(30)의 중심에 형성된 장착공(34)을 통해 내장되는 것으로, 하단에 상기 콜렛(80)의 제1 암나사부(84)에 나사 결합되는 제1 숫나사부(41)가 형성되어 있고 상단에는 후술하는 체결너트(70)가 나사 결합되는 제2 숫나사부(43)가 형성되어 있으며 중간부위에는 피동 나사기어(42)가 형성되어 있다.

상기 구동 나사기어(50)는 스핀들(40)의 피동 나사기어(42)와 치합되어 스핀들(40)을 회전시키는 것으로, 상기 홀더 본체(30)의 플랜지부(33)에 형성된 삽입공(35)을 통해 설치되어 스핀들(40)의 피동 나사기어(42)에 치합되어 있고 일면에는 공구삽입홈(51)이 형성되어 있다.

상기 캡(60)은 삽입공(35)을 통해 설치된 구동 나사기어(50)가 이탈되지 않도록 삽입공(35)의 입구를 폐쇄하는 것으로, 홀더 본체(30)에 형성된 삽입공(35)에 나사 결합되고, 중심부에는 도 4와 같이 렌치(도시는 생략함)를 구동 나사기어(50)에 형성된 공구삽입홈(51)으로 끼우도록 하는 공구삽입공(61)이 형성되어 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 홀더 본체(30)의 플랜지부(33)에 관통되게 형성되는 삽입공(35)이 도 4와 같이 제2 암나사부(36a)를 갖는 대경부(36)와 소경부(37)로 형성되어 있고, 상기 구동 나사기어(50)의 일 측으로는 소경부(37)에 조립되는 돌출부(52)가 형성되어 있어 상기 대경부(36)를 통해 구동 나사기어(50)를 조립하면 돌출부(52)가 소경부(37)에 끼워짐과 동시에 대경부(36)의 입구는 제2 암나사부(36a)에 나사 결합되는 캡(60)에 의해 폐쇄하도록 되어 있다.

상기 홀더 본체(30)에 구동 나사기어(50)를 1개만 설치하여도 되지만, 공구(도시는 생략함)의 착탈이 용이하도록 도 5와 같이 상기 홀더 본체(30)에 180°위상차를 갖도록 삽입공(35)을 형성하여 상기 각 삽입공(35)에 피동 나사기어(42)와 치합되는 구동 나사기어(50)를 설치하고 상기 삽입공(35)의 입구는 캡(60)으로 폐쇄하도록 구성할 수도 있음은 이해 가능한 것이다.

상기 체결너트(70)는 홀더 본체(30)의 상부에 형성된 체결공(38)을 통해 스핀들(40)의 제2 숫나사부(43)에 나사 결합되어 스핀들(40)이 홀더 본체(30)의 장착공(34)에서 공회전하도록 하는 역할을 하게 된다.

이때, 상기 스핀들(40)의 피동 나사기어(42) 상부와 체결너트(70)의 하부에 와셔(90a)(90b)를 각각 설치하면 홀더 본체(30)의 내부에서 스핀들(40)이 보다 원활히 공회전하므로 보다 바람직하다.

한편, 상기 스핀들(40)에 형성된 피동 나사기어(42)의 상, 하부에 오링(91a)(91b)이 각각 설치되어 있는데, 이는 스핀들(40)의 피동 나사기어(42)와 구동 나사기어(50)의 맞물린 부위에 채워진 윤활유(도시는 생략함)가 외부로 누설되는 현상을 미연에 방지하기 위한 것이다.

상기 콜렛(80)은 공구를 홀딩하거나, 공구의 홀딩상태를 해제하는 것으로, 어댑터(32)의 콜렛 보관유지공(39)을 통해 스핀들(40)의 제1 숫나사부(41)에 나사 결합되는 제1 암나사부(84)가 형성되어 있는데, 나머지 구성은 종래의 콜렛과 동일하므로 그 구조에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3a와 같이 스핀들(40)의 제1 숫나사부(41)에 제1 암나사부(84)가 나사 결합된 콜렛(80)이 어댑터(32)의 콜렛 보관유지공(39)으로부터 최대한 빠져나온 상태에서는 콜렛(80)의 테이퍼부(81)가 어댑터(32)의 테이퍼부(32a)와 이격되어 있으므로 복수 개의 절개부(82)를 갖는 콜렛(80)의 섕크 삽입공(83)은 자체 탄성력에 의해 최대한 확장된 상태이므로 공구를 교체할 수 있게 된다.

즉, 구동 나사기어(50)의 반시계방향 회전으로 스핀들(40)이 체결너트(70)에 의해 장착공(34)에서 공 회전하면 상기 스핀들(40)의 제 1 숫나사부(41)에 콜렛(80)의 제1 암나사부(84)가 나사 결합되어 있어 스핀들(40)의 제1 숫나사부(41)에서 콜렛(80)이 풀리게 되므로 콜렛(80)이 하강하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 사용하고자 하는 공구를 콜렛(80)에 장착하고자 할 경우에는 공구를 파지한 상태에서 공구의 섕크부를 콜렛(80)의 섕크 삽입공(83)으로 적정 깊이이상 밀어넣은 다음 렌치 등의 공구를 이용하여 구동 나사기어(50)를 회전시켜야 된다.

이하에서는 구동 나사기어(50)를 회전시킴에 따라 콜렛(80)이 공구의 섕크부를 홀딩하는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 렌치를 플랜지부(33)에 형성된 삽입공(35)의 입구를 폐쇄하고 있던 캡(60)의 공구삽입공(61)을 통해 집어넣어 구동 나사기어(50)에 형성된 공구삽입홈(51)에 끼우고 도 3b의 시계방향으로 회전시키면 상기 구동 나사기어(50)에 피동 나사기어(42)가 치합되어 있고 상기 피동 나사기어(42)가 형성된 스핀들(40)은 상단에 형성된 제2 숫나사부(43)가 체결공(38)에 위치하는 체결너트(70)에 나사 결합되어 있으므로 장착공(34)의 내부에서 공 회전하게 된다.

이와 같이 스핀들(40)이 공 회전하면 상기 스핀들(40)의 제1 숫 나사부(41)에 콜렛(80)의 제1 암나사부(84)가 나사 결합되어 있어 콜렛(80)이 잠기게 되므로 도 3b에 나타낸 바와 같이 화살표방향을 따라 상승하게 된다.

전술한 바와 같은 동작에 의해 콜렛(80)이 점진적으로 상승하면 콜렛(80)의 외주면 하부에 형성된 테이퍼부(81)가 어댑터(32)의 내면에 형성된 테이퍼부(32a)에 의해 눌려 조여지므로 콜렛(80)이 공구의 섕크부를 홀딩하게 되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

30 : 홀더 본체 31 : 섕크부
32 : 어댑터 32a, 81 : 테이퍼부
33 : 플랜지부 34 : 장착공
35 : 삽입공 36 : 대경부
36a : 제2 암나사부 37 : 소경부
38 : 체결공 39 : 콜렛 보관 유지공
40 : 스핀들 41 : 제1 숫나사부
42 : 피동 나사기어 43 : 제2 숫나사부
50 : 구동 나사기어 51 : 공구삽입홈
52 : 돌출부 60 : 캡
61 : 공구삽입공 70 : 체결너트
80 : 콜렛 82 : 절개부
83 : 섕크 삽입공 84 : 제1 암나사부
90a, 90b : 와셔 91a, 91b : 오링

Claims

상부에 테이퍼진 섕크부(31)가 형성되고, 하부에는 콜렛(80)의 테이퍼부(81)와 대응되는 테이퍼부(32a)를 갖는 어댑터(32)가 형성됨과 동시에 상기 테이퍼부(32a)와 연이어지게 장착공(34) 및 체결공(38)이 수직방향으로 형성되고 상기 섕크부(31)와 어댑터(32)의 경계부에는 헤드부(9)의 저면과 맞닿는 플랜지부(33)가 형성되어 상기 플랜지부(33)에 장착공(34)과 통하여지는 삽입공(35)이 직교되게 형성된 일체형의 홀더 본체(30)와,
상기 홀더 본체(30)의 중심에 형성된 장착공(34)을 통해 내장되고 하단에 콜렛(80)과 나사 결합되는 제1 숫나사부(41)가 형성되고 상단에는 제2 숫나사부(43)가 형성되며 중간부위에는 피동 나사기어(42)가 형성된 스핀들(40)과,
상기 홀더 본체(30)의 상부 중심에 형성된 체결공(38)을 통해 스핀들(40)의 제2 숫나사부(43)에 나사 결합되어 스핀들(40)이 홀더 본체(30)의 장착공(34)에서 공회전하도록 하는 체결너트(70)와,
상기 홀더 본체(30)에 형성된 플랜지부(33)의 삽입공(35)을 통해 설치되어 스핀들(40)의 피동 나사기어(42)에 치합되며 일면에 공구삽입홈(51)이 형성된 구동 나사기어(50)와,
상기 홀더 본체(30)에 형성된 삽입공(35)에 나사 결합되어 구동 나사기어(50)의 삽입부위를 폐쇄하며, 중심부에는 공구삽입공(61)이 형성된 캡(60)으로 구성하여 콜렛(80)이 어댑터(32)의 콜렛 보관유지공(39)을 통해 삽입되어 스핀들(40)의 제1 숫나사부(41)에 나사 결합되고, 상기 스핀들(40)의 피동 나사기어(42) 상부와 체결너트(70)의 하부에 와셔(90a)(90b)를 각각 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 절삭공구 체결용 홀더.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더 본체(30)의 플랜지부(33)에 관통되게 형성되는 삽입공(35)을 제2 암나사부(36a)를 갖는 대경부(36)와 소경부(37)로 형성하고, 상기 구동 나사기어(50)의 일 측으로는 소경부(37)에 조립되는 돌출부(52)를 형성하여 상기 대경부(36)를 통해 구동 나사기어(50)를 조립하면 돌출부(52)가 소경부(37)에 끼워짐과 동시에 대경부(36)의 입구는 캡(60)에 의해 폐쇄한 것을 특징으로 하는 절삭공구 체결용 홀더.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 홀더 본체(30)에 180°위상차를 갖도록 삽입공(35)을 형성하여 상기 각 삽입공(35)에 피동 나사기어(42)와 치합되는 구동 나사기어(50)를 설치하고 상기 삽입공(35)의 입구는 캡(60)으로 폐쇄한 것을 특징으로 하는 절삭공구 체결용 홀더.
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청구항 1에 있어서,
상기 스핀들(40)에 형성된 피동 나사기어(42)의 상, 하부에 오링(91a)(91b)을 각각 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 절삭공구 체결용 홀더.