KR19980070523A - 동력 조작식 바이스 - Google Patents

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KR19980070523A
KR19980070523A KR1019980000961A KR19980000961A KR19980070523A KR 19980070523 A KR19980070523 A KR 19980070523A KR 1019980000961 A KR1019980000961 A KR 1019980000961A KR 19980000961 A KR19980000961 A KR 19980000961A KR 19980070523 A KR19980070523 A KR 19980070523A
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헤르베르트안토니
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엔.알.그린우드
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Abstract

본 발명은 바이스 본체(1)와, 바이스 본체(1)의 반경 방향 가이드에서 안내되고, 바이스 본체(1)에 배치된 하나 이상의 구동 부재(6)를 경유하여 동력 생성 장치에 의해 구동될 수 있는 클램핑 조(2)를 구비하는 동력 조작식 바이스에 관한 것이다. 그러한 바이스에서 가장 중요한 활주면에 확실하게 윤활 그리스를 공급하기 위해, 바이스 본체(1)의 반경 방향 조 가이드(3)의 중앙 구역에 각각 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간을 이루는 절결부(11)가 형성된다.

Description

동력 조작식 바이스
본 발명은 바이스 본체와, 바이스 본체의 반경 방향 가이드에서 변위가 가능하게 안내되고, 바이스 본체에 배치된 하나 이상의 구동 부재를 경유하여 동력 생성 장치에 의해 구동될 수 있는 클램핑 조(clamping jaw)를 구비하는 동력 조작식 바이스(power-operated stock vise)에 관한 것이다.
그러한 형식의 동력 조작식 바이스는 다수의 구성으로 공지되어 있다. 통상, 일체형으로 구성되거나 베이스 조와 커버 조의 2부품으로 형성되는 클램핑 조는 축방향으로의 변위가 가능하게 바이스 본체에 배치된 바이스 피스톤에 의해 조작되는데, 그 바이스 피스톤 자체는 동력 생성 장치에 의해 구동된다. 바이스 피스톤과 클램핑 조와의 사이의 결합은 웨지형 고리 또는 레버에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
그러한 동력 조작식 바이스에 의해 실현될 수 있는 클램핑력과, 특히 압력 매체 작동식 동력 생성 장치에 의해 생성되는 클램핑력의 크기의 재현 정확도는 바이스 본체의 반경 방향 가이드에서 변위가 가능하게 안내되는 클램핑 조와 동력 생성 장치와의 사이에 있는 활주면 및 클램핑 조와 바이스 본체와의 사이에 있는 활주면의 각각의 윤활 상태에 따라 크게 달라진다.
그러한 동력 조작식 바이스의 구동 부품들의 윤활 상태가 최대한으로 변하지 않도록 보장하기 위해, 바이스의 바이스 본체에 윤활 그리스로 충전될 수 있는 하나 이상의 중공 공간을 형성하고, 그 중공 공간을 윤활 구멍을 경유하여 바이스의 적어도 수개의 활주면과 연통시키는 구성이 DE 38 22 506 C1에 개시되어 있다. 그러한 중공 공간 속으로는 클램핑 조의 구동시에 이동하여 윤활 그리스를 윤활 구멍 내로 밀어내는 펌핑 작용을 일으키는 하나 이상의 바이스 구성 부품이 돌출되는데, 그 구성 부품은 원심력 상쇄식 바이스의 원심력 평형추인 것이 바람직하다.
그러한 공지의 바이스에서는, 윤활 그리스로 충전될 수 있는 바이스 본체의 중공 공간과 각각의 활주면과의 사이에 연장되는 윤활 구멍에 의해, 즉 길고 좁으며 부분적으로 우회되는 그러한 윤활 구멍의 폐색으로 인해 바이스에서 가장 중요한 활주면으로의 윤활 그리스의 공급이 중단될 위험이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 바이스에서 가장 중요한 활주면으로의 윤활 그리스의 공급이 확실하게 보장되는 서두에 전제된 형식의 동력 조작식 바이스를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 바이스의 제 1 실시예의 분해 사시도.
도 2는 원심력 상쇄식 바이스로서 구성된 제 2 실시예의 단면도.
도 3은 도 2의 화살표 Ⅲ의 방향에 따른 부분 정면도.
도 4는 도 3의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 수직 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 바이스 본체
1a, 7 : 구멍
2 : 클램핑 조
2a, 8 : 관통 구멍
3 : 조 가이드
4 : 가이드 홈
5 : 가이드 스트립
6 : 클램핑 피스톤
6a : 암나사부
9 : 웨지 후크
9a, 10a : 웨지 면
10 : 웨지 홈
11 : 절결부
12 : 윤활 채널
13, 21 : 윤활 니플
14 : 나사
15 : 회전축
16 : 평형추
17 : 레버
18 : 중공 공간
19 : 환형 채널
20 : 공급 채널
그러한 목적은 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간을 이루는 절결부가 바이스 본체의 반경 방향 조 가이드의 중앙 구역에 형성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의해 달성된다.
그와 같이 바이스 본체의 반경 방향 조 가이드의 중앙 구역에 형성되는 절결부는 윤활 그리스의 충전 시에 동력 조작식 바이스에서 가장 중요한 활주면의 윤활 상태를 변동이 없이 확실하게 유지시키는데, 그 이유는 바이스 본체의 반경 방향 조 가이드와 연동하는 클램핑 조의 가이드 부재가 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간 속으로 직접 돌출되는 방식으로 클램핑 조의 반경 방향으로의 이동 시에 항상 확실하게 반경 방향 조 가이드의 윤활이 보장되기 때문이다. 본 발명에 따른 절결부는 바이스 본체의 반경 방향 조 가이드의 중앙 구역에 형성되기 때문에, 조 가이드의 지지 작용을 하는 가이드 면이 절결부의 형성과 결부되어 감소되어도 해로운 영향을 받지 않는다. 왜냐하면, 클램핑 조는 외측으로 클램핑할 경우 및 내측으로 클램핑할 경우에 각각 교대로 바이스 본체의 반경 방향 가이드의 반경 방향 외측 단부 및 반경 방향 내측 단부에 지지되고, 그러한 반경 방향 가이드의 중앙 부분은 지지 작용에는 필요하지 않기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따라 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간을 이루는 절결부를 바이스 본체의 각각의 반경 방향 조 가이드의 중앙 구역에 형성하는 것은 조 가이드의 지지 작용 및 그 지지 작용에 따른 동력 조작식 바이스의 하중 부담력에 불리한 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 바이스 본체에 형성되는 하나 이상의 윤활 채널이 각각의 절결부와 연통되고, 그에 따라 절결부에 의해 반경 방향 조 가이드의 중앙 구역에 형성되는 중공 공간이 항상 윤활 그리스로 충전되거나 재충전될 수 있다.
그러한 목적으로, 본 발명에 따라 윤활 채널의 외측 단부가 중앙 윤활 장치에 접속되거나 윤활 채널의 외측 단부에 윤활 니플이 배치될 수 있다. 윤활 니플은 바이스 본체의 둘레 구역에 있는 절결부에 배치되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 본 발명의 또 다른 특징에 따라 절결부의 반대쪽에 있는 윤활 채널의 단부가 윤활 그리스로 충전될 수 있는 챔버에 접속되고, 그 챔버는 서두에 설명된 선행 기술에 따른 바와 같이 바이스 본체에 형성되며, 그 챔버 속으로는 클램핑 조의 구동 시에 이동되어 윤활 그리스를 챔버로부터 하나 이상의 절결부로 밀어내는 펌핑 운동을 생성하기 위한 하나 이상의 바이스 구성 부품이 돌출된다. 챔버 속으로 돌출되는 바이스 구성 부품은 원심력 상쇄 장치의 평형추인 것이 바람직하다.
본 발명에 의해, 실현이 가능한 클램핑력과, 압력 매체 작동식 동력 생성 장치에 의해 생성되는 클램핑력의 크기의 재현 정확도와 관련하여 바이스에서 가장 중요한 활주면, 즉 바이스 본체와 클램핑 조와의 사이의 반경 방향 조 가이드에 확실하게 윤활 그리스를 공급하면서도, 그러한 공급을 위해 높은 구조 비용을 필요로 하지 않는 동력 조작식 바이스가 제공된다.
이하, 본 발명에 따른 바이스의 2개의 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 제 1 실시예로서 도시된 바이스는 바이스 본체(1)를 구비하는데, 그 바이스 본체(1)에 있는 조 가이드(3)에서는 3개의 클램핑 조(2)가 반경 방향으로의 변위가 가능하게 안내된다. 그를 위해, 조 가이드(3)의 상호 대향된 측면들에는 다수의 가이드 홈(4)이 형성되고, 클램핑 조(2)의 측면 상에는 가이드 홈(4)과 연동하는 가이드 스트립(5)이 그 가이드 홈(4)에 대응하는 형태로 형성된다. 클램핑 조(2)는 바이스 본체(1)의 구멍(7) 내에서 축방향으로 변위될 수 있는 클램핑 피스톤(6)에 의해 반경 방향으로 이동된다. 바이스 본체(1)의 구멍(7) 내에 배치되는 클램핑 피스톤(6)은 가공하려는 공작물의 수납을 위해 중심 관통 구멍(8)을 구비한다.
도시된 실시예에서 베이스 조로서 형성되는 각각의 클램핑 조(2)는 그 반경 방향의 내측에 있는 안쪽 부분에 횡단면이 T형인 웨지 후크(9)를 구비하는데, 그 웨지 후크(9)는 클램핑 피스톤(6)에 의한 클램핑 조(2)의 반경 방향의 이동을 위해 그에 대응하는 형태로 형성된 웨지 홈(10) 내에 삽입될 수 있다. 클램핑 피스톤(6)의 웨지 홈(10) 내에서 클램핑 조(2)의 웨지 후크(9)를 안내하기 위해, 웨지 후크(9)의 반경 방향의 내측에 있는 안쪽 부분은 연속적인 웨지 면(9a)으로 형성되고, 그 웨지 면(9a)은 역시 연속적으로 연장되는 클램핑 피스톤(6)의 웨지 홈(10)의 웨지 면(10a)과 연동한다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 클램핑 조(2)의 측면 상에 형성되는 가이드 스트립(5) 중에서 클램핑 조(2)의 전방쪽 부분에 있는 가이드 스트립(5)은 클램핑 조(2)의 전길이에 걸쳐 연장되는 반면에, 클램핑 조(2)의 후방쪽 부분에 있는 가이드 스트립(5)은 웨지 후크(9)의 형성으로 인해 단축된 채 형성된다. 가이드 스트립(5)의 구성에 특히 유리한 형태로서 입증된 것은 횡단면이 사다리꼴의 형상으로 이루어지는 것이다. 클램핑 조(2)의 전방쪽 부분에서 연장되는 가이드 스트립(5)이 클램핑 조(2)의 전길이에 걸쳐 연장되도록 형성됨에 의해, 공작물을 내측으로 클램핑할 때에 클램핑 조(2)의 전길이로부터 발생되는 높은 종방향 요동 모멘트가 가이드 스트립(5) 및 가이드 홈(4)에 의해 흡수되고, 그에 따라 마모의 증대를 가져오는 허용될 수 없이 높은 면압이 발생될 수 없게 된다.
가이드 홈(4) 및 가이드 스트립(5)에 의해 형성되는 바이스의 활주면에 확실하게 윤활 그리스를 공급하기 위해, 각각의 반경 방향 조 가이드(3)의 중앙 구역에 윤활 채널(12)과 연통되는 절결부(1)가 마련된다. 제 1 실시예의 경우, 그러한 윤활 채널(12)은 인접의 윤활 채널(12)과 함께 그 외측 단부에서 윤활 니플(13)에 접속된다. 그러나, 윤활 채널은 중앙 윤활 장치에 접속될 수도 있다.
절결부(11)를 윤활 그리스로 충전함에 의해, 절결부(11) 속으로 돌출되는 클램핑 조(2)의 가이드 스트립(5)에 윤활유가 동반되어 바이스 본체(1)의 가이드 홈(4)에 공급된다. 그에 의해, 실현이 가능한 클램핑력 및 그 재현 정확도에 가장 중요한 바이스의 활주면에 항상 확실하게 윤활된다. 절결부(11)는 바이스 본체(1)의 반경 방향 조 가이드(3)의 중앙 구역에 형성되기 때문에, 조 가이드(3)의 지지 작용을 하는 가이드 면이 절결부의 형성과 결부되어 감소되어도 해로운 영향을 받지 않는다. 왜냐하면, 클램핑 조(2)는 외측으로 클램핑할 경우 및 내측으로 클램핑할 경우에 각각 교대로 바이스 본체(1)의 반경 방향 조 가이드(3)의 반경 방향 외측 단부 및 반경 방향 내측 단부에 지지되고, 그러한 반경 방향 조 가이드(3)의 중앙 부분은 지지 작용에는 필요하지 않기 때문이다. 따라서, 바이스 본체(1)에 있는 반경 방향 조 가이드(3)의 중앙 구역에 마련되는 절결부(11)는 조 가이드(3)의 지지 작용 및 그 지지 작용에 따른 동력 조작식 바이스의 하중 부담력에 불리하게 작용하지 않는다.
도 2 내지 도 4에 도시된 제 2 실시예는 원심력 상쇄식 바이스로서 형성된 바이스를 나타내고 있다. 그러한 바이스도 역시 바이스 본체를 구비하는데, 그 바이스 본체(1)는 도시를 생략한 회전 구동이 가능한 공작 기계 스핀들의 플랜지에 나사(14)에 의해 고정된다. 본 실시예의 경우에도, 그러한 바이스 본체(1)의 반경 방향 조 가이드(3)에서 3개의 클램핑 조(2)가 변위가 가능하게 안내되는데, 단면의 경로로 인해 3개의 클램핑 조(2) 중에서 단지 1개만을 찾아볼 수 있다. 그러한 각각의 클램핑 조(2)는 웨지 후크(9)에 의해 그 웨지 후크(9)를 대응하는 웨지 홈(10) 내에 수납시키는 클램핑 피스톤(6)에 결합된다. 그러한 클램핑 피스톤(6)도 역시 바이스 본체(1)에서 축방향으로의 변위가 가능하게 안내되고, 그 클램핑 피스톤(6)을 도면에 도시를 생략한 조작간에 연결시키는 암나사부(6a)를 구비하는데, 조작간 자체는 역시 도시를 생략한 동력 생성 장치, 예컨대 공작 기계 스핀들의 또 다른 단부에 배치된 압력 매체 작동식 실린더의 피스톤에 연결된다.
클램핑 피스톤(6)은 바이스의 회전축(15)에 대해 예각으로 연장되는 웨지 면(9a, 10a)에 의해 클램핑 조(2)의 웨지 후크(9)에 결합되기 때문에, 클램핑 피스톤(6)의 축방향 이동에 의해 클램핑 조(2)의 반경 방향의 변위 이동이 이루어진다.
바이스의 회전수가 높을 경우에 클램핑 조(2)에 작용하는 원심력을 제거하거나 현저히 감소시키기 위해, 제 2 실시예에서는 평형추(16)가 마련된다. 각각의 클램핑 조(2)는 그러한 형태의 평형추(16)를 부속하는데, 그 평형추(16)는 바이스 본체(1)에서 클램핑 조(2)의 안쪽 중앙에 배치되고, 바이스 본체(1)의 구멍(1a) 내에 지지된 레버(17)에 의해 클램핑 조(2)에 연결된다. 도면에 도시된 바에 따르면, 그러한 레버(17)의 전방 단부는 클램핑 조(2)의 관통 구멍(2a) 속에 맞물리는 반면에, 그 후방 단부는 이동이 가능하게 평형추(16) 속에 배치된다. 그러한 방식으로, 반경 방향의 외측으로 클램핑 조(2)에 작용하는 원심력은 평형추(16)에 작용하는 원심력이 레버(17)에 걸림으로 인해 클램핑 조(2)에 구심 방향으로 걸리게 되는 힘에 의해 상쇄된다. 그와 같이, 클램핑 조(2)에 작용하는 원심력의 적어도 상당 부분이 상쇄될 수 있다.
제 2 실시예의 경우에도, 바이스 본체(1)에 있는 가이드 홈(4) 및 클램핑 조(2)에 있는 대응하는 가이드 스트립(5)에 의해 형성되는 조 가이드(3)의 중앙 구역에는 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간을 형성하는 절결부(11)가 마련되어 그 절결부(11) 속으로 각각의 가이드 스트립(5)의 중앙 부분이 돌출된다. 각각의 절결부(11)는 평형추(16)의 수납을 위해 바이스 본체(1)에 형성된 중공 공간(18)에 윤활 채널(12)을 경유하여 연통되어 윤활 그리스로 충전된다. 그러한 윤활 그리스는 클램핑 조(2)의 이동 및 그에 따른 평형추(16)의 이동 시에 윤활 채널(12)을 통해 부속 절결부(11)로 밀어내어지고, 그에 의해 절결부(11)에 윤활 그리스가 공급된다.
평형추(16)용으로 바이스 본체(1)에 마련된 중공 공간(18)은 본 실시예의 경우에 바이스 본체(1)를 둘러싸는 환형 채널(19)에 의해 상호 접속된다. 그러한 환형 채널(19)에는 공급 채널(20)을 경유하여 윤활 니플(21)이 접속되는데, 그 윤활 니플(21)에 의해 중공 공간(18)에 윤활유가 공급될 수 있다.
바이스의 조작을 개시하기 전에, 중공 공간(18)은 윤활 니플(21), 공급 채널(20) 및 환형 채널(19)을 경유하여 윤활유로 충전된다. 이어서, 바이스가 공작물의 클램핑, 예컨대 외측으로의 클램핑에 사용되어 평형추(16)가 반경 방향의 외측으로 이동되면, 평형추(16)에 의해 중공 공간(18)의 축소가 이루어진다. 그에 의해, 중공 공간(18) 속에 위치된 윤활 그리스가 부속 윤활 채널(12)을 통해 조 가이드(3)의 윤활에 사용되는 부속 절결부(11)로 밀어내어진다. 그러한 윤활 과정은 클램핑 조(2)의 각각의 클램핑 이동 시에 강제적으로 재현되고, 그에 따라 클램핑 조(2)와 바이스 본체(1)와의 사이의 조 가이드(3)가 강제적으로 윤활되어 변동이 없는 양호한 윤활 상태로 유지된다. 각각의 클램핑 과정 및 윤활 과정에 있어서, 윤활 그리스의 일부는 이음매 사이에 존재하는 틈새를 통해서도 반경 방향의 내측으로 밀어내어진다. 그러한 윤활 그리스는 바이스의 회전 시의 원심력의 영향 하에 다시 중공 공간(18)으로 이동되고, 그에 따라 중공 공간(18)이 주기적으로 재충전될 수 있다. 장시간의 사용 후에 중공 공간(18)으로부터 윤활유의 대부분이 소모된 이후에야 비로소 외부로부터 윤활 니플(21)을 통해 중공 공간(18)에 윤활 그리스를 충전시키는 것이 요구된다.
본 발명에 따라 바이스 본체의 반경 방향 조 가이드의 중앙 구역에 절결부를 형성함에 의해, 바이스 본체의 반경 방향 조 가이드와 연동하는 클램핑 조의 가이드 부재가 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간 속으로 직접 돌출되는 방식으로 클램핑 조의 반경 방향으로의 이동 시에 항상 확실하게 반경 방향 조 가이드의 윤활이 보장되기 때문에, 윤활 그리스의 충전 시에 동력 조작식 바이스에서 가장 중요한 활주면의 윤활 상태를 변동이 없이 확실하게 유지시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 바이스 본체(1)와, 바이스 본체(1)의 반경 방향 가이드에서 안내되고, 바이스 본체(1)에 배치된 하나 이상의 구동 부재(6)를 경유하여 동력 생성 장치에 의해 구동될 수 있는 클램핑 조(2)를 구비하는 동력 조작식 바이스에 있어서,
    바이스 본체(1)의 반경 방향 조 가이드(3)의 중앙 구역에 각각 윤활 그리스로 충전될 수 있는 중공 공간을 이루는 절결부(11)가 형성되는 것을 특징으로 하는 바이스.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 절결부(11)는 바이스 본체(1)에 형성되는 하나 이상의 윤활 채널(12)과 연통되는 것을 특징으로 하는 바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 윤활 채널(12)의 외측 단부에 윤활 니플(13)이 배치되는 것을 특징으로 하는 바이스.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 윤활 채널(12)의 외측 단부는 바이스의 중앙 윤활 장치에 접속되는 것을 특징으로 하는 바이스.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 절결부(11)의 반대쪽에 있는 윤활 채널(12)의 단부는 윤활 그리스로 충전될 수 있는 챔버(18)에 접속되고, 챔버(18)는 바이스 본체(1)에 형성되며, 챔버(18) 속으로는 클램핑 조(2)의 구동 시에 이동되어 윤활 그리스를 챔버(18)로부터 하나 이상의 절결부(11)로 밀어내는 펌핑 운동을 생성하기 위한 하나 이상의 바이스 구성 부품이 돌출되는 것을 특징으로 하는 바이스.
  6. 제5항에 있어서, 챔버(18) 속으로 돌출되는 바이스 구성 부품은 원심력 상쇄식 바이스의 평형추(16)인 것을 특징으로 하는 바이스.
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