KR20020072883A

KR20020072883A - 공구홀더

Info

Publication number: KR20020072883A
Application number: KR1020010012909A
Authority: KR
Inventors: 이상문
Original assignee: 이상문
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-19

Abstract

본 발명은 공작물에 구멍의 가공이 원활히 이루어지고, 동력의 전달력을 적절히 조절하여 공구의 파손을 방지하는 것으로써, 탄성부재로 탄지된 구동축과, 탄성부재로 탄지되어 공구가 결합되는 종동축이 마찰판을 통해 마찰 회전하면서 동력이 전달되며, 공구에 과부하가 걸리면 종동축이 정지되면서 공구의 파손이 방지되고, 케이싱에 내장된 종동축이 상기 케이싱과 소정의 틈을 유지하면서 고정수단으로 탄지되어져 소정의 구간사이에서 유동이 가능하여 구멍의 가공이 원활하게 이루어지며, 공구에 과부하가 걸려 구멍에 공구가 물리게 되면 스프링으로 탄지된 볼이 종동축과 결합된 센터가이드의 홈과 착탈되면서 마찰음을 발생하여 신호하는 공구홀더이다.

Description

공구홀더{TOOL HOLDER}

본 발명은 공구홀더에 관한 것으로서, 보다 상세히는 공작물에 구멍의 가공이 원활히 이루어지고, 동력의 전달력을 적절히 조절하여 공구의 파손을 방지하는 공구홀더에 관한 것이다.

통상적으로, 공작물에 드릴로 구멍을 가공하거나 상기 구멍에 나사, 리이머 등(이하 '공구'라 함)을 공구홀더에 결합시키고, 상기 공구홀더를 공작기계의 주축에 결합시켜 구멍의 가공이 이루어진다. 그런데, 이러한 구멍가공 시, 상기 구멍이 기울어지거나 공구의 중심이 구멍과 어긋나 등 공구가 파손되는 경우가 자주 발생하였다. 또한, 파손된 공구의 일부가 공작물의 구멍에 박히는 문제점이 발생하였다. 상기와 같이 구멍에 박힌 공구를 빼내기 위해 금속 봉체를 용접하여 빼냈으나, 작업이 난해하여 실패의 위험이 크고, 공작물이 손상되거나 불량을 초래하는 문제점이 있었다. 이러한 작업은 구멍이 일정 크기 이상일 경우에 가능하였고, 구멍의 치수가 작은 경우에는 상기 구멍을 확장 가공하거나, 다른 위치에 별도의 구멍을 다시 가공하는 비합리적이고 불편한 문제점이 있었다. 이는 비경제적이고, 생산성의 저하는 물론, 공작물의 설계변경으로 인한 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다. 특히, 탭(Tap)의 가공 시 탭의 파손이 주로 발생하며 이를 방지하여 상기한 바와 같은 문제점의 개선이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은상부 탄성부재로 탄지된 구동축과, 하부 탄성부재로 탄지되어 공구가 결합되는 종동축이 마찰판을 통해 마찰 회전하면서 동력이 전달되고, 공구에 과부하가 걸리면 종동축이 정지되면서 공구의 파손이 방지되는 공구홀더를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 케이싱에 내장된 종동축이 상기 케이싱과 소정의 틈을 유지하면서 고정수단으로 탄지되어져 소정의 구간사이에서 유동이 가능하여 구멍의 가공이 원활하게 이루어지는 공구홀더를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공구에 과부하가 걸려 구멍에 공구가 물리게 되면 스프링으로 탄지된 볼이 종동축과 결합된 센터가이드의 홈과 착탈되면서 마찰음을 발생하여 신호하는 공구홀더를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주축(110)과 결합되는 싱크부(12)가 형성된 통상의 공구홀더에 있어서; 주축(110)과 결합되는 구동축(10)과, 종동축(20)의 사이에 동력을 전달하는 마찰판(14)이 구비되며; 상기 구동축(10)에는 상부 탄성부재(18)가 결합되고, 상기 종동축(20)에는 하부 탄성부재(24)와, 센터가이드(26)가 결합되어져 케이싱(30)에 내장되며; 상기 케이싱(30)의 일측부에는 상기 상부 탄성부재(18)를 가압하는 장력조정구(32)가 결합되고, 타측부에는 상기 센터가이드(26)를 탄지하는 적어도 하나 이상의 고정수단(40)이 결합되며; 상기 종동축(20)의 하부 홈에 삽입된 어뎁터(50)를 고정하는 적어도 하나 이상의 고정수단(40)이 결합됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공구홀더의 사시도.

도 2는 본 발명의 공구홀더를 중앙에서 절개하여 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 구동축12: 싱크부

14: 돌출테18: 상부 탄성부재

20: 종동축22: 마찰부

24: 하부 탄성부재26: 센터가이드

28: 마찰판30: 케이싱

32: 장력조정구40: 고정수단

42: 플러그44: 스프링

46: 볼50: 어뎁터

100: 공구

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공구홀더의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 공구홀더를 중앙에서 절개하여 도시한 단면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공구홀더는 구동축(10)과, 구동축(10)의 하단부에 결합된 마찰판(28)과, 상기 마찰판(28)의 하단면과 접하여 상기 구동축(10)과 연동하는 종동축(20)이 구비되어져 실린더형 케이싱(30)에 내장된다. 상기 구동축(10)의 상부에는 완만한 콘(Cone)형상으로 돌출 연장된 싱크부(12)가 형성되어져 공작기계의 스핀들헤드의 주축(110)과 결합되고, 하부에는 단을 이루며 확장된 돌출테(14)가 형성된다. 상기 돌출테(14)의 하단부에는 요입홈(16)이 형성되어져 상기 마찰판(28)이 결합된다. 상기 마찰판(28)은 하단면이 오목하게 형성되고, 중앙부에 구멍(29)이 형성된다.

상기 종동축(20)은 상부에 단을 이루며 확장된 마찰부(22)가 형성되고, 하단부에는 요입홈이 형성되어 어뎁터(50)가 결합된다. 상기 마찰부(22)는 상단면이 상기 마찰판(28)의 오목부와 면접되도록 볼록하게 형성되고, 상기 종동축(20)의 중심이 기울어져도 상기 마찰판(28)과 마찰회전 가능하게 된다. 상기 종동축(20)의 마찰부(22) 중앙부에 홈(23)이 형성되어져 플러그(42)가 삽입된다. 상기 플러그(42)에 스프링(44)이 삽입되고, 상기 스프링(44)으로 탄지된 볼(46)이 상기 구멍(29)을 통해 상기 구동축(10)의 하단 중앙부에 형성된 홈(17)에 삽입되어져 종동축(20)의중심을 자연스럽게 안내한다. 상기 종동축(20)에는 하부 탄성부재(24)와, 센터가이드(26)가 결합된다. 상기 센터가이드(26)와 케이싱(30) 사이에는 소정의 틈(34)이 형성된다. 상기 종동축(20)이 중심으로부터 유동 가능하도록 상기 케이싱(30)의 하단부에 설치된 적어도 하나 이상의 복수개의 고정수단(40)으로 상기 센터가이드(26)의 외주면을 탄지하며 고정된다. 상기 센터가이드(26)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 바람직하게는 다수개의 홈(21)이 형성되고, 상기 고정수단(40)의 스프링(44)으로 탄지된 볼(46)이 상기 홈(21)에 삽입되어 종동축(20)을 중심을 유지하면서 탄지된다.

상기 구동축(10)에 결합되어져 돌출테(14)에 안착된 상부 탄성부재(18)는 상기 케이싱(30)의 상단부에 체결된 장력조정구(32)로 가압된다. 상기 고정수단(40)은 플러그(42)의 일측부에 형성된 요입홈에 스프링(44)이 삽입되고, 상기 스프링(44)으로 탄지된 볼(46)이 구비된다. 상기 어뎁터(50)는 중앙에 형성된 공구 고정구멍과, 다수개의 절개홈이 형성되어져 상기 고정구멍이 축소되면서 공구(100), 바람직하게는 탭을 고정하는 통상적인 형태의 콜렛(Collet)으로써 그 외주면에는 다수개의 홈(51)이 형성되어져 상기 고정수단(40)의 볼(46)이 삽입된다. 상기 마찰판(28)은 {동(銅), 석면, 수지, 금속}으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 재질된 마찰계수가 큰 부재를 표면에 부착하거나 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재(18)는 마찰부에 가해지는 가압력 및 마찰력이 적절히 조절되고, 탄성력을 가지는 스프링, 우레탄고무, 에어백, 등이 적용되고, 바람직하게는코일스프링으로 형성된다. 상기 탄성부재(18)의 일측 또는 양측단부의 접촉면에는 보강판(37: 도면에 미표기)을 부착하여 원활한 슬립(Slip)이 가능하고, 마찰로부터 탄성부재(18)를 보호한다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 공구홀더는 다음과 같이 작동된다. 상기 장력조정구(32)를 아래로 이동시켜 상부 탄성부재(18) 및 하부 탄성부재(24)가 압축되어져 상기 마찰판(28)과 마찰부(22)의 접촉면의 마찰력이 증가되면서 동력의 전달력이 증가된다. 역으로 상기 장력조정구(32)를 위로 이동시키면 상기 탄성부재(18,24)의 장력은 감소되고 마찰력은 저하된다. 이와 같이 상기 장력조정구(32)로 탄성부재(18,24)의 장력을 조절하여 마찰력을 조절됨으로써 상기 공구(100)가 공작물의 구멍에 물려 과부하가 발생하면 상기 종동축(20)이 정지되면서 마찰판(28)과의 접촉면에 슬립(Slip)이 발생하고, 접촉면이 미끄러지면서 정지되어져 공구(100)의 파손이 방지된다. 이때, 상기 접촉면에서 마찰음이 발생하여 공구(100)가 정지되었음을 알 수 있다. 또한, 종동축(20)과 함께 정지되는 상기 센터가이드(26)의 홈(21)에 회전하는 케이싱(30)의 볼(46)이 착탈되면서 마찰음을 발생하여 공구(100)가 정지되었음을 알린다.

또한, 상기 고정수단(40)의 플러그(42)를 조이거나 풀어줌으로써 상기 종동축(20)의 중심에서의 유동량을 적절히 조절되고, 공작물의 구멍가공이 원활하게 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 종동축(20)의 어뎁터(50)를 고정하는 플러그(42)를 조이거나 풀어줌으로써 그 체결력을 적절히 조절할 수 있다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 공구홀더는 공구가 결합된 종동축과 구동축이 마찰력으로 동력이 전달되어져 공작물의 구멍에 공구가 물려서 과부하가 걸리면 구동축이 회전하더라도 종동축은 정지되어져 공구가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 종동축과 구동축을 탄지하는 탄성부재의 장력을 조절하여 마찰력을 적절히 조절하면서 공구에 가해지는 부하를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 공구가 결합된 종동축이 축의 중심으로부터 유동이 가능하고, 유동량의 조절이 가능하여 공작물의 구멍가공이 원활하게 이루어지는 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 구멍 가공시 공구가 구멍에 물리게 되면 마찰판과 종동축의 접촉면이 슬립이 발생하면서 마찰음 내지는 센터가이드를 지지하는 고정수단의 볼이 홈과 착탈되면서 마찰음을 발생하여 공구가 정지되었음을 신호하여 작업자는 신속히 조치를 취할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 공구홀더를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

주축(110)과 결합되는 싱크부(12)가 형성된 통상의 공구홀더에 있어서;

주축(110)과 결합되는 구동축(10)과, 종동축(20)의 사이에 동력을 전달하는 마찰판(14)이 구비되며;

상기 구동축(10)에는 상부 탄성부재(18)가 결합되고, 상기 종동축(20)에는 하부 탄성부재(24)와, 센터가이드(26)가 결합되어져 케이싱(30)에 내장되며;

상기 케이싱(30)의 일측부에는 상기 상부 탄성부재(18)를 가압하는 장력조정구(32)가 결합되고, 타측부에는 상기 센터가이드(26)를 탄지하는 적어도 하나 이상의 고정수단(40)이 결합되며;

상기 종동축(20)의 하부 홈에 삽입된 어뎁터(50)를 고정하는 적어도 하나 이상의 고정수단(40)이 결합됨을 특징으로 공구홀더.
제 1항에 있어서,

상기 케이싱(30)과 결합된 장력조정구(32)가 상하로 이동하면서 상기 탄성부재(18,24)의 장력을 조절하여 동력의 전달력이 조절되도록 구성됨을 특징으로 공구홀더.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 센터가이드(26) 및 어뎁터(50)에는 다수개의 홈(21,51)이 형성되고, 상기 고정수단(40)은 플러그(42)의 일측부에 스프링(44)으로 탄지된 볼(46)이 상기 홈(21,51)에 삽입되어져 탄지되도록 이루어짐을 특징으로 공구홀더.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 종동축(20)의 마찰부(22)에는 스프링(44)으로 탄지된 볼(46)이 상기 구동축(10)에 형성된 홈(17)에 삽입되어져 상기 종동축(20)의 중심을 안내하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공구홀더.