KR200447202Y1 - 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터렛공구대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 가공이 완료되고 공구교환을 위해 디스크가 회전되는 인덱싱(indexing) 시에 공구의 편심이나 다른 이유로 인해 공구홀더 생크 내의 공구구동샤프트가 임의로 회전되는 것을 클러치샤프트에 가이드홈을 형성하고 공구구동샤프트의 일단에 형성된 수컷세레이션에 상기 가이드홈에 가이드되는 키이를 형성함으로써 인덱싱시 임의로 공구가 회전되는 것을 방지한 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대이다.

Description

회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대{Tool Turret}

본 고안은 터렛공구대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 가공이 완료되고 공구교환을 위해 디스크가 회전되는 인덱싱(indexing) 시에 공구의 편심이나 다른 이유로 인해 공구홀더 생크 내의 공구구동샤프트가 임의로 회전되는 것을 클러치샤프트에 가이드홈을 형성하고 공구구동샤프트의 일단에 형성된 수컷세레이션에 상기 가이드홈에 가이드되는 키이를 형성함으로써 인덱싱시 임의로 공구가 회전되는 것을 방지한 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대이다.

종래의 터렛공구대 중에서 공구홀더에 동력전달을 위해 수컷세레이션을 형성하고 상기 수컷세레이션에 치합되는 암컷세레이션이 형성된 클러치샤프트를 형성하여 상기 클러치샤프트의 전후 왕복운동으로 세레이션을 치합/해제하여 드라이브샤프트로 전달된 모터의 동력을 전달 및 차단하는 것으로서는 본 출원인이 선출원한 특허 제10-2007-0037339호와 같은 것이 있으며 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

이런 종래의 터렛공구대는 공구에 의해 공작물 가공이 완료되고 공구교환을 위해 디스크가 회전될 때 공구홀더 생크 내의 공구구동샤프트나 상기 공구구동샤프트의 일단에 형성된 세레이션을 회전하지 못하도록 구속해주는 구성이 없어서 인덱싱 중 임의로 회전되어 회전공구의 초기위치가 가공시마다 일정하지 못할 수 있는 단점이 있다.

즉, 공작물의 가공시작점이 일치하여야 하는 경우에는 디스크의 인덱싱을 통해 공구가 활성화되는 위치(공작물을 가공하기 위한 위치)에 도달하게 되면 항상 일정한 위치를 유지하여야 균일한 가공물이 생산될 수 있으나, 인덱싱 중 공구구동샤프트가 임의로 회전됨으로써 가공시작점이 달라져 균일한 가공물의 생산이 불가능한 문제가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위한 것으로서는 미국특허 제5,332,344호 및 유럽특허 제0585600호에 개시되어 있는 터렛공구대의 스핀들헤드와 같은 것이 있다.

상기한 특허들에 개시되어 있는 스핀들 헤드는 공작물의 가공시에는 스핀들샤프트(6)의 회전력이 스핀들(1)로 간섭없이 전달되나 가공이 완료되고 인뎃싱시에는 돌기(8, tooth)가 부싱(7)의 홈(12)에 끼워져 플랜지(11) 및 하우징(12)에 결합됨으로써 스핀들(1) 및 스핀들샤프트(6)가 임의로 회전되는 것을 방지한다.

그러나, 이런 종래의 터렛공구대의 스핀들헤드는 디스크에 결합되는 각각의 공구대마다 회전방지를 위한 별도의 장치를 형성하여야 함으로써 터렛공구대에 체결되는 공구홀더의 제작비용이 증대되는 문제가 있으며 구성이 복잡하여 유지보수 가 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 터렛공구대 자체에 회전방지장치를 형성하고 상기 회전방지장치에 가이드되는 키이를 공구홀더에 형성함으로써 디스크의 인덱싱으로 인해 공구홀더생크 내의 공구구동샤프트(스핀들) 및 상기 공구구동샤프트의 일단에 형성된 수컷세레이션이 임의로 회전되지 못하도록 함으로써 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 터렛공구대에 회전방지부재를 형성함으로써 상기 터렛공구대에 장착되는 공구홀더의 제작비용을 낮추며 그 구성이 간단하여 유지보수가 용이한 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 고안에 의한 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대는 터렛공구대 자체에 회전방지장치가 형성됨으로써 디스크의 인덱싱으로 발생할 수 있는 공구홀더생크 내에 형성된 공구구동샤프트와 상기 공구구동샤프트의 일단에 형성된 수컷세레이션의 회전을 방지할 수 있어 회전공구의 초기위치 유지가 가능하여 항상 균일한 가공물을 생산할 수 있다.

더군다나, 그 구성이 간단하여 제작비용이 저렴하고 유지보수가 용이하다.

본 고안은 터렛공구대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 가공이 완료되고 공구교환을 위해 디스크가 회전되는 인덱싱(indexing) 시에 공구의 편하중이나 다른 이유로 인해 공구홀더 생크 내의 공구구동샤프트가 임의로 회전되는 것을 클러치샤프트에 가이드홈을 형성하고 공구구동샤프트의 일단에 형성된 수컷세레이션에 상기 가이드홈에 가이드되는 키이를 형성함으로써 인덱싱시 임의로 공구가 회전되는 것을 방지한 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대이다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 구성예시도이고, 도 4는 도 3의 일부분 확대도이며, 도 5는 본 고안의 구성예시도이고, 도 6은 도 5의 일부분확대도이며, 도 7 내지 도 9는 본 고안의 일부구성사시도로서, 본 고안에 의한 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대는 드라이브샤프트(2)의 내부를 왕복운동할 수 있는 로드(7)와, 상기 로드(7)의 일단에 결합되어 외면에 형성된 스플라인(10)에 의해 드라이브샤프트(2)의 회전동력을 전달받는 클러치샤프트(1)와, 상기 클러치샤프트(1) 내부에는 공구홀더생크(34) 내의 공구구동샤프트(6)의 일단에 형성된 수컷세레이션(11)과 치합되는 홈이 형성되어 상기 클러치샤프트(1)의 전후 동작에 의해 모터의 동력이 공구구동샤프트(6)로 전달 또는 차단되는 터렛공구대에 있어서,
상기 클러치샤프트(1)에는 가이드홈(1a)이 형성되어 디스크(14)의 인덱싱 시 공구구동샤프트(6)의 수컷세레이션(11) 일단에 형성된 키이(21)가 임의로 회전되지 못하도록 가이드해준다.

먼저, 모터(도시하지 않음)의 동력이 전달되는 경로를 간략히 살펴보면, 공구구동상태는 도 5와 도 6의 상태로서 유로1(12)로 유압이 인가되어 로드(7)가 활성화되어 있는 회전공구 쪽으로 전진한 상태이다.

이때에는 공구구동을 위한 메인모터가 기어나 벨트로서 샤프트(31)를 회전시키게 되고, 상기 샤프트(31)로 전달된 동력은 치합되어 있는 한 쌍의 베벨기어(8a, 8b)를 거쳐 드라이브샤프트(2)로 전달되고, 상기 드라이브샤프트(2)에 스플라인(10)으로 치합되어 있는 클러치샤프트(1)를 거쳐 공구구동샤프트(6)에 형성된 수컷세레이션(11)으로 전달되게 되어 최종적으로 회전공구(32)까지 동력이 전달된다.

공구교환을 위한 인덱싱 상태는 도 3과 도 4의 경우로서, 유로2(13)로 유압이 인가되어 로드(7)가 활성화되어 있는 회전공구에서 먼 쪽으로 후진한 상태이다.

이때에는 모터의 동력이 기어샤프트(15)로 전달되고 상기 기어샤프트(15)에 형성된 스퍼기어(16)를 통해 회전커빅커플링(17)으로 전달되며, 상기 회전커빅커플링(17)과 디스크(14)는 볼트(18)에 의해 결합되어 있음으로 결국 디스크(14)가 회전되게 된다.

본 출원인이 선출원한 특허 제10-2007-0037339호에 개시되어 있는 바와 같이, 로드(7)의 전후진으로 클러치샤프트(1)와 공구구동샤프트(6)에 형성된 세레이션이 치합 또는 해제가 되는데, 상기 세레이션이 치합되어 있는 상태에서는 공구교환을 위해 디스크(14)가 회전할 수 없으므로 도 3 및 도 4와 같이 로드(7)가 후진하여 세레이션의 치합이 해제된 상태가 되어야 디스크(14)가 회전할 수 있다.

상기 디스크(14)가 회전하는 인덱싱 상태가 되면 디스크(14)에 결합되어 있는 공구홀더(33)도 같이 회전되는 것은 당연하고, 상기 공구홀더생크(34) 내부의 공구구동샤프트(6)에 형성된 수컷세레이션(11) 역시 디스크와 같이 회전되게 된다.

이때, 상기 수컷세레이션(11)을 공구교환이 시작되는 초기위치에서 도 7의 화살표 방향으로 임의로 회전하지 못하도록 상기 수컷세레이션(11)의 외부에서 고정해주는 것은 구조상으로 용이하지 않으므로 본 발명에 의한 터렛공구대는 수컷세레이션(11)의 일측에 키이(21)를 형성하여 상기 키이(21)를 외부에서 고정해주어 결국 수컷세레이션(11) 및 공구구동샤프트(6)의 위치를 고정할 수 있다.

즉, 상기 키이(21)는 최소한 일면이 편평한 평면이고, 디스크(14)의 내에는 상기 키이(21)의 편평한 평면과 접촉하여 가이드해주기 위한 가이드플레이트(20)가 형성되어 공구교환을 위해 디스크(14)가 회전될 때 상기 키이(21)가 가이드플레이트(20)에 의해 편평한 면이 접촉한 상태에서 회전되므로 상기 키이(21)와 결합된 수컷세레이션(11) 및 공구구동샤프트(6)는 디스크(14)의 인덱싱 시에도 임의로 회전되지 않는다.

도 7 내지 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 클러치샤프트(1)에는 가이드홈(1a)이 형성되어 있는데 공작물의 가공이 완료되고 디스크 회전으로 공구교환이 시작되게 되면 상기 가이드홈(1a)에 키이(21)가 가이드되어 이동되다가 클러치샤프트(1)를 빠져나온 후에는 가이드플레이트(20)에 의해 가이드되어 결국 공작물의 가공이 완료되는 위치를 다음 가공시까지 그대로 유지할 수 있게 된다.
즉, 도 9를 참조하여 살펴보면, 키이(21)가 클러치샤프트(1)의 가이드홈(1a)을 빠져나오면서 가이드플레이트(20)의 저면(20a, 해칭되어 있는 부분)과 접촉되어 회전됨으로써 임의로 회전되지 못하는 상태가 유지된다. 결국, 키이(21)의 상면과 가이드플레이트의 저면(20a)이 접촉되어 가이드플레이트(20)의 원주방향으로 회전됨으로써 임의로 회전되지 못하는 상태가 된다.

여기서, 상기 클러치샤프트(1) 외부에 형성된 수컷스플라인(10a)과 드라이브샤프트(2)의 보스부(3) 내에 형성된 암컷스플라인(10b)이 치합되는데, 인덱싱 시에는 상기 클러치샤프트(1)의 가이드홈(1a)을 빠져나온 키이(21)가 가이드될 수 있도록 보스부(3)에도 가이드홈(3a)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 도 8과 도 9에 도시된 도면은 편의상 공구구동샤프트(6)를 하나만 도시하였으나 통상의 터렛공구대와 같이 공구구동샤프트는 공구의 수만큼 형성되어 있다.

상기 키이(21)는 도 7에 도시된 바와 같이, 수컷세레이션(11)의 직경보다 길이가 더 긴 것이 바람직하다. 이는 공작물 가공이 완료된 후 공구교환을 위해 인덱싱 전에 키이(21)와 함께 수컷세레이션(11)이 임의로 회전되어 가이드홈(1a)에 키이(21)가 정확히 결합되지 못하고 부딪혀서 파손될 위험을 방지하기 위해서이다.

도 1과 도 2는 종래 터렛공구대의 구성예시도

도 3은 본 고안의 구성예시도

도 4는 도 3의 일부분 확대도

도 5는 본 고안의 구성예시도

도 6은 도 5의 일부분 확대도

도 7 내지 도 9는 본 고안의 일부구성사시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1. 클러치샤프트 1a. 가이드홈

2. 드라이브샤프트 3. 보스부 3a. 가이드홈

4. 볼트 5, 5a, 5b. 베어링 6. 공구구동샤프트

7. 로드 8a, 8b. 베벨기어 9. 씰

10. 스플라인 10a. 수컷스플라인 10b. 암컷스플라인

11. 수컷세레이션 12. 유로1 13. 유로2

14. 디스크 15. 기어샤프트

16. 스퍼기어 17. 회전커빅커플링 18. 볼트

20. 가이드플레이트 20a. (가이드플레이트) 저면
21. 키이 31. 샤프트

32. 회전공구 33. 공구홀더 34. 공구홀더생크

Claims (4)

1. 드라이브샤프트(2)의 내부를 왕복운동할 수 있는 로드(7)와, 상기 로드(7)의 일단에 결합되어 외면에 형성된 스플라인(10)에 의해 드라이브샤프트(2)의 회전동력을 전달받는 클러치샤프트(1)와, 상기 클러치샤프트(1) 내부에는 공구홀더생크(34) 내의 공구구동샤프트(6)의 일단에 형성된 수컷세레이션(11)과 치합되는 홈이 형성되어 상기 클러치샤프트(1)의 전후 동작에 의해 모터의 동력이 공구구동샤프트(6)로 전달 또는 차단되는 터렛공구대에 있어서,

   상기 클러치샤프트(1)에는 가이드홈(1a)이 형성되어 디스크(14)의 인덱싱 시 공구구동샤프트(6)의 수컷세레이션(11) 일단에 형성된 키이(21)가 임의로 회전되지 못하도록 가이드해주는 것이 특징인 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대
2. 제 1항에 있어서,

   상기 터렛공구대의 디스크(14) 내에는 클러치샤프트(1)의 가이드홈(1a)을 빠져나온 키이(21)가 임의로 회전되지 못하도록 그 위치를 잡아주는 가이드플레이트(20)가 형성되어 있는 것이 특징인 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대
3. 제 1항에 있어서,

   상기 공구구동샤프트(6)의 수컷세레이션(11)에 형성된 키이(21)의 길이는 상기 수컷세레이션(11)의 직경보다 긴 것이 특징인 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대
4. 제 1항에 있어서,

   상기 드라이브샤프트(2)의 일측에 형성된 보스부(3)에도 키이(21)를 가이드해주는 가이드홈(3a)이 형성되어 있는 것이 특징인 회전공구가 초기위치로 유지되는 터렛공구대

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