KR102328427B1 - 심압대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모재의 자유단을 고정하는 퀼; 상기 퀼을 수용하는 스핀들; 상기 스핀들을 수용하는 하우징; 상기 하우징에 배치되어 상기 스핀들을 이동시키는 액추에이터; 상기 스핀들 및 액추에이터의 내부에 이동 가능하게 수용되되 일측이 상기 액추에이터의 외측으로 돌출되어 배치되는 로드; 및 상기 액추에이터의 외측으로 돌출된 로드의 일측을 수용하되 상기 로드의 이동 가능 거리를 가변시킬 수 있는 스트로크조정부;를 포함하는 심압대를 제공한다.

Description

심압대{TAIL STOCK}

본 발명은 구조가 개선된 심압대에 관한 것이다.

공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재(이하 모재)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.

상기 공작기계는 크게 모재가 회전하고 고정된 공구가 이동하여 가공하는 터닝센터(Turning Center)와, 공구가 회전하고 모재가 이동하여 가공하는 머시닝센터(Machining Center)로 구분할 수 있다.

전자의 경우, 모재의 자유단을 고정하는 심압대를 포함할 수 있다.

도 1은 종래에 따른 심압대의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 심압대(10)는 비교적 긴 모재의 자유단을 지지하여 모재의 처짐이나 좌굴 현상을 방지하여 가공 품위를 향상시키기 위해 터닝센터 내에 이동 가능하게 배치된다.

구체적으로, 상기 심압대(10)는 모재의 자유단을 고정시키는 퀼(11, quill)을 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 퀼(11)은 회전하는 모재를 직접적으로 지지하여 모재와 함께 동회전하므로, 마모가 일어날 수 있고, 주기적인 교체가 필요한 구성요소이다.

그러나, 이러한 퀼(11)은 비교적 무거운 중량의 소재를 지지하면, 상기 심압대(10) 내부에서 상기 퀼(11)을 안착하고 있는 미도시된 소켓과의 접촉부와 소착이 일어날 수 있으므로, 이러한 경우 상기 퀼(11)을 분리하기 매우 어려운 문제가 있다.

따라서, 종래의 심압대(10)에서는 도시된 것과 같이 로드(12)의 돌출단(13)을 해머 등으로 충격을 줘서 상기 퀼(11)을 분리시키고 있다. 참고로, 상기 로드(12)는 상기 심압대(10) 내부의 피스톤과 동시에 이동될 수 있으며, 퀼(11)을 모재 방향으로 이동시키는 기능을 포함한다.

그러나, 이러한 방법들, 즉, 사용자가 직접적으로 상기 퀼(11)을 분리시키기 위한 종래의 방법은 소착 현상에 의해 상기 퀼(11)의 분해가 용이하지 않을뿐더러, 안전상의 위험도 존재한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 작업자의 물리적인 힘을 요하지 않고 퀼을 분리시킬 수 있는 심압대를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구조를 크게 변경하지 아니하고 로드 복귀의 제한에 의해 퀼을 분리할 수 있는 심압대를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 모재의 자유단을 고정하는 퀼; 상기 퀼을 수용하는 스핀들; 상기 스핀들을 수용하는 하우징; 상기 하우징에 배치되어 상기 스핀들을 이동시키는 액추에이터; 상기 스핀들 및 액추에이터의 내부에 이동 가능하게 수용되되 일측이 상기 액추에이터의 외측으로 돌출되어 배치되는 로드; 및 상기 액추에이터의 외측으로 돌출된 로드의 일측을 수용하되 상기 로드의 이동 가능 거리를 가변시킬 수 있는 스트로크조정부;를 포함하는 심압대를 제공한다.

또한, 상기 액추에이터는 관통홀이 형성되고, 일측이 상기 하우징 내측면에 고정되는 실린더; 양측이 상기 관통홀 외부로 돌출되되 상기 실린더 내부에서 이동 가능하게 수용되는 피스톤; 상기 실린더의 일측에서 돌출되어 배치되는 상기 피스톤의 일측과 상기 스핀들을 연결시키는 커넥터; 및 상기 실린더의 타측에서 돌출되어 배치되는 상기 피스톤의 타측을 수용하는 실린더캡;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스트로크조정부는 일측이 상기 실린더캡에 체결되어 상기 로드의 타측을 수용하는 로드수용부; 및 상기 로드수용부의 외주면에 이동 가능하게 체결되어 상기 로드수용부의 타측을 폐쇄하는 로드캡;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 로드수용부는 상기 실린더캡의 내주면에 나사산 결합되어 상기 피스톤 타측의 이동거리를 조정할 수 있다.

또한, 상기 로드수용부의 외주면에 림 형상으로 돌출되어 형성되는 손잡이를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 로드캡과 로드수용부는 나사산 결합될 수 있다.

또한, 상기 로드의 일단에는 돌기부가 형성되고, 상기 로드캡에는 상기 돌기부가 외부로 돌출되도록 가이드홀이 형성될 수 있다.

본 발명은 로드의 복귀 거리를 제한할 수 있는 스트로크조정부를 포함하여, 로드로써 퀼에 압력을 가하여 자동적으로 퀼을 분해할 수 있으며, 이에 따라 안전성이 보장되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존의 구조를 크게 변경하지 않고 자동적으로 퀼을 분리시킬 수 있으므로, 비용 절감의 효과가 있다.

도 1은 종래에 따른 심압대의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심압대의 측면도.
도 3은 퀼을 전진시키기 위해 로드가 전진한 상태를 도시한 도면.
도 4는 퀼을 분리시키기 위해 분리캡이 잠겨진 상태로 로드가 후진한 상태를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심압대의 측면도, 도 3은 퀼을 전진시키기 위해 로드가 전진한 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 퀼을 분리시키기 위해 분리캡이 잠겨진 상태로 로드가 후진한 상태를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 심압대(100)는 크게 퀼(110), 스핀들(120), 하우징(130), 액추에이터(140), 로드(150) 및 스트로크조정부(160)를 포함할 수 있다.

상기 퀼(110, quill)은 모재의 자유단을 고정하기 위한 것으로서, 일측이 원뿔형으로 형성될 수 있으며, 회전하는 모재의 자유단을 가압 및 고정한다.

이러한 퀼(110)과 후술할 스핀들(120)은 로크너트(111)로써 상호 고정될 수도 있다.

상기 스핀들(120)은 상기 퀼(110)을 수용할 수 있으며, 후술할 액추에이터(140)에 의해 상기 퀼(110)과 함께 일측(모재 방향)으로 이동될 수 있다.

이러한 스핀들(120)은 후술할 피스톤(142)의 구동력을 전달받기 위해, 상기 피스톤(142)의 일측과 커넥터(143)로써 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 심압대(100)는 상기 퀼(110)이 모재에 접촉하였을 때 회전하는 모재와 함께 동회전 가능하도록 상기 스핀들(120)과 퀼(110)의 사이에 상기 퀼(110)을 고정시키는 소켓(121)과, 상기 소켓(121)을 상기 하우징(130)에 고정되는 스핀들(120) 내부에서 회전하게 하는 베어링(122)을 더 포함할 수 있다.

상기 하우징(130)은 상기 스핀들(120)을 수용하며, 심압대(100)의 전체적인 외관을 형성할 수 있으며, 타측(모재와 퀼(110) 방향의 반대측)이 개구되도록 형성될 수 있다.

상기 액추에이터(140)는 상기 하우징(130)에 배치되어 외부로부터 공급되는 유압에 의해 상기 스핀들(120)을 이동시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 액추에이터(140)는 관통홀(141a)이 형성되고 일측이 상기 하우징(130) 내측면에 고정되는 실린더(141)와, 양측이 상기 관통홀(141a) 외부로 돌출되어 상기 실린더(141) 내부에서 이동 가능하게 수용되는 피스톤(142)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 액추에이터(140)는 상기 실린더의 일측과 상기 스핀들(120)을 연결시키는 커넥터(143)와, 상기 실린더(141)의 타측에서 돌출되어 배치되는 상기 피스톤(142)의 타측을 수용하는 실린더캡(144)을 포함할 수 있다.

상기 로드(150)는 상기 스핀들(120) 및 액추에이터(140)의 내부에서 이동 가능하게 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로드(150)는 상기 퀼(110)의 상기 하우징(110)의 타측 방향으로의 복귀거리를 제한하여 퀼(110)을 밀어낼 수 있도록, 즉, 후술할 스트로크조정부(160)가 배치되도록 일측이 상기 액추에이터(140)의 외측으로 돌출되어 배치될 수 있다.

상기 스트로크조정부(160)는 상기 피스톤(142)의 이동 가능 거리를 가변시키거나, 상기 로드(150)의 이동 가능 거리를 가변시킬 수 있다. 요컨대, 상기 스트로크조정부(160)는 상기 피스톤(142) 또는 로드(150)의 전진 및 후진으로 구현되는 총 이동 거리를 조절할 수 있다.

구체적으로, 상기 스트로크조정부(160)는 상기 액추에이터(140)의 외측으로 돌출된 로드(150)의 일측을 수용할 수 있으며, 일측이 상기 실린더캡(144)에 체결되어 상기 로드(150)의 타측을 수용하는 로드수용부(161)와, 상기 로드수용부(161)의 외주면에 이동 가능하게 체결되어 상기 로드수용부(161)의 타측을 폐쇄하는 로드캡(163)을 포함할 수 있다.

상기한 것과 같이 피스톤(142)의 이동 가능 거리를 가변시키기 위해, 상기 로드수용부(161)는 상기 실린더캡(144)의 내주면에 나사산 결합되어 상기 피스톤(142) 타측의 이동거리를 조정할 수 있다.

즉, 상기 로드수용부(161)를 일방향으로 회전시켜 상기 실린더캡(144)의 내측 방향으로 체결하면, 상기 로드수용부(161)가 상기 실린더캡(144)에 인입된만큼 상기 피스톤(142)의 후진거리가 줄어들게 되며, 상기 로드수용부(161)를 타방향으로 회전시켜 상기 실린더캡(144)의 외측 방향으로 체결하면, 상기 피스톤(142)의 후진거리가 길어지게 된다.

여기서, 상기 로드수용부(161)의 체결을 용이하기 위해, 실시예는 상기 로드수용부(161)의 외주면에 림 형상으로 돌출되어 형성되는 손잡이(162)를 더 포함할 수 있다.

상기한 것과 같이 로드(150)의 이동거리를 가변시키기 위해, 상기 로드캡(163)과 로드수용부(161)는 나사산 결합될 수 있다.

즉, 상기 로드캡(163)을 일방향으로 회전시켜 상기 실린더캡(144) 방향으로 체결하면, 상기 로드캡(163)이 상기 로드수용부(161)에 인입된 거리만큼 상기 로드(150)의 후진거리가 줄어들게 되며, 상기 로드캡(163)을 타방향으로 회전시켜 상기 로드캡(163)을 상기 실린더캡(144) 반대 방향으로 체결하면, 상기 로드(150)의 후진거리가 길어지게 된다.

일반적으로, 심압대(100)의 일반 구동시에는 상기 로드캡(163)은 도 2 및 도 3과 같이 상기 로드(150)가 원상태로 복귀될 수 있도록 상기 실린더캡(144)의 반대 방향으로 최대한 이격되어 체결된다.

즉, 상기 로드캡(163)이 상기 로드수용부(161)에서 상기 실린더캡(144)의 반대 방향으로 최대한 이격되어 체결된 상태에서는, 도 3과 같이 상기 실린더(141) 내의 피스톤(142)의 전진에 의해 상기 커넥터(143)와 연결된 스핀들(120) 및 퀼(110)이 전진하며, 도 2와 같이 상기 실린더(141) 내의 피스톤(142)의 복귀에 의해 상기 커넥터(143)와 연결된 스핀들(120) 및 퀼(110)이 복귀된다.

반면, 상기 퀼(110)을 분리하고자 할 때에는 상기 로드캡(163)은 도 4와 같이 상기 로드(150)가 원상태보다 덜 복귀되어 상기 퀼(110)을 밀어낼 수 있도록 상기 실린더캡(144)의 방향으로 최대한 근접하여 체결된다.

즉, 도 4와 같이 상기 로드캡(163)이 상기 실린더캡(144) 방향으로 이동되어 체결된 거리만큼 상기 로드(150)는 복귀거리가 제한되어 상기 퀼(110)을 밀어낼 수 있는 것이다.

한편, 실시예는 종래와 같이 로드(150) 후단을 타격하여 수동으로 퀼(110)을 분리할 수 있도록 상기 로드(150)의 일단에는 돌기부(151)가 형성되고, 상기 로드캡(163)에는 상기 돌기부(151)가 외부로 돌출되도록 가이드홀(163a)이 형성될 수도 있다.

이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.

100: 심압대 110: 퀼
111: 로크너트 120: 스핀들
121: 소켓 122: 베어링
124: 베어링 130: 하우징
140: 액추에이터 141: 실린더
142: 피스톤 143: 커넥터
144: 실린더캡 150: 로드
151: 돌기부 160: 스트로크조정부
161: 로드수용부 162: 손잡이
163: 로드캡

Claims (7)

1. 모재의 자유단을 고정하는 퀼(110);
   상기 퀼(110)을 수용하는 스핀들(120);
   상기 스핀들(120)을 수용하는 하우징(130);
   상기 하우징(130)에 배치되어 상기 스핀들(120)을 이동시키는 액추에이터(140);
   상기 스핀들(120) 및 액추에이터(140)의 내부에 이동 가능하게 수용되되 일측이 상기 액추에이터(140)의 외측으로 돌출되어 배치되는 로드(150); 및
   상기 액추에이터(140)의 외측으로 돌출된 로드(150)의 일측을 수용하되 상기 로드(150)의 이동 가능 거리를 가변시킬 수 있는 스트로크조정부(160);를 포함하고,
   상기 액추에이터(140)는,
   관통홀(141a)이 형성되고, 일측이 상기 하우징(130) 내측면에 고정되는 실린더(141);
   양측이 상기 관통홀(141a) 외부로 돌출되되 상기 실린더(141) 내부에서 이동 가능하게 수용되는 피스톤(142);
   상기 실린더(141)의 일측에서 돌출되어 배치되는 상기 피스톤(142)의 일측과 상기 스핀들(120)을 연결시키는 커넥터(143); 및
   상기 실린더(141)의 타측에서 돌출되어 배치되는 상기 피스톤(142)의 타측을 수용하는 실린더캡(144);을 포함하고,
   상기 스트로크조정부(160)는,
   일측이 상기 실린더캡(144)에 체결되어 상기 로드(150)의 타측을 수용하는 로드수용부(161); 및
   상기 로드수용부(161)의 외주면에 이동 가능하게 체결되어 상기 로드수용부(161)의 타측을 폐쇄하는 로드캡(163);을 포함하는 심압대.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 로드수용부는 상기 실린더캡의 내주면에 나사산 결합되어 상기 피스톤 타측의 이동거리를 조정할 수 있는 심압대.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 로드수용부의 외주면에 림 형상으로 돌출되어 형성되는 손잡이를 더 포함하는 심압대.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 로드캡과 로드수용부는 나사산 결합되는 심압대.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 로드의 일단에는 돌기부가 형성되고,
   상기 로드캡에는 상기 돌기부가 외부로 돌출되도록 가이드홀이 형성되는 심압대.

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