KR20160002129U - 콜릿 척 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공작기계 절삭기구 조립기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콜릿 척(collet chuck)에 관한 것이다. 본 고안은 전단의 헤드부, 중간의 연결부 및 후단의 슬리브를 포함하고, 상기 콜릿 척의 중부에는 축공이 설치되어 있으며, 상기 콜릿 척의 측면에는 다수 개의 축공과 관통하는 갭이 설치되어 있고, 여기에서 헤드부는 원주형을 나타내며, 상기 슬리브는 원추형을 나타내고, 슬리브의 후단부는 후방향을 향하여 연장되어 연장부를 형성하며, 상기 슬리브의 전단에는 환홈이 설치되어 있고, 환홈의 외경은 헤드부 외경보다 크거나 같다. 본 고안은 슬리브의 후단에 연장부를 설치함으로써 슬리브가 사용될 때 절삭 홀더 원추형 캐비티(cavity)보다 높이가 높아지고, 동시에 원주형 헤드부를 채택하여 반복적인 설치에도 위치고정 정밀도가 높으며, 압축력을 조절할 수 있어 사용하기가 편리하다.

Description

콜릿 척 {COLLET CHUCK}

본 고안은 공작기계 절삭기구 조립기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콜릿 척(collet chuck)에 관한 것이다.

선반(lathe), 밀링기계(milling machine)에 절삭 기구를 설치할 때, 절삭 기구의 절삭 홀더에는 모두 콜릿 척(collet chuck)을 채택하여 클램핑(clamping)을 보조할 수 있다. 종래의 콜릿 척은 기본적으로 ER 시리즈를 채택하는데 도 1에서 도시하는 바와 같이 상기 콜릿 척의 전방 구간과 후방 구간의 외표면은 모두 원추면이며, 전방 구간은 헤드부(3)이고, 후방 구간은 슬리브(6)이며, 헤드부(3)의 후단, 슬리브(6)의 전단은 그 직경이 최대이고, 절삭 홀더가 고정될 때, 절삭 홀더의 홀더체에 콜릿 척 후단의 슬리브(6)와 매칭되는 원추형 캐비티(cavity)가 설치되어 있으며, 콜릿 척 중부의 통공에 절삭 기구를 클램핑한 후, 콜릿 척은 홀더체의 원추형 캐비티에 위치하게 되고, 헤드부(3)의 원추면과 슬리브(6)의 원추면을 매칭시킴으로써 절삭 기구의 위치를 고정시키며, 절삭 홀더의 너트와 홀더체의 나사산을 연결하고, 콜릿 척 중간 구간의 연결부에는 걸림홈(1)이 설치되어 있으며, 너트 위치를 조절하여 너트가 콜릿 척에 대하여 축방향력을 가하도록 하고, 콜릿 척이 홀더체의 원추형 캐비티 내에서 잠기도록 함으로써 절삭 기구의 설치를 구현한다. 설치할 때 콜릿 척의 슬리브(6)는 절삭 홀더 테이퍼홀(taper hole) 내에 완전히 잠기기 때문에 슬리브(6)의 갭(gab)이 완전히 수축될 수 있다. 상기와 같이 절삭 기구를 설치할 때, 절삭 기구의 압축력을 조절하는 데에 한계가 있고, 너트가 콜릿 척과 매칭될 때 너트와 콜릿의 척 원추면이 맞물려 매칭되면서 가공 정밀도의 원인으로 인하여 헤드부의 원추면이 하나의 원추면에 있지 못하게 되어, 절삭 기구를 반복적으로 설치할 때 위치고정 정밀도가 비교적 떨어질 수 있다.

본 고안은 종래 기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 콜릿 척(collet chuck)을 제안하며, 상기 콜릿 척은 구조가 간단하고, 반복적인 위치고정 정밀도가 높으며, 압축력도 조절할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 아래와 같은 기술 방안을 채택하였다.

콜릿 척에 관한 것으로서, 전단의 헤드부, 중간의 연결부 및 후단의 슬리브를 포함하고, 상기 콜릿 척의 중부에는 축공이 설치되어 있으며, 상기 콜릿 척의 측면에는 다수 개의 상기 축공과 관통하는 갭이 설치되어 있고, 여기에서 상기 헤드부는 원주형을 나타내며, 상기 슬리브는 원추형을 나타내고, 상기 슬리브의 후단은 후방향을 향하여 연장되어 연장부를 형성하며, 상기 슬리브의 전단에는 환홈이 설치되어 있고, 상기 환홈의 외경은 상기 헤드부의 외경보다 크거나 같다.

본 고안은 슬리브의 후단에 연장부를 설치하여 슬리브를 사용할 때 절삭 홀더 원추형 캐비티(cavity)보다 높아져서 압축력을 조절할 수 있고, 사용하기 편리하며, 원주형 헤드부를 채택하여 헤드부의 힘을 받는 면이 슬리브의 상단면에 위치하도록 하므로 위치고정이 쉽고 분리하기가 편하다.

도 1은 종래 기술의 콜릿 척(collet chuck) 설명도;
도 2는 본 고안의 설명도;
도 3은 본 고안의 정면도;
도 4는 도 2에 있어서 또 다른 각도에서 도시한 설명도;
도 5는 도 3에 있어서 B-B방향 단면도;
도 6은 본 고안의 사용 상태도.

도 2 내지 도 6 및 구체적인 실시예를 통하여 본 고안을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

실시예

도 2에서 도시하는 바와 같이, 콜릿 척(collet chuck)에 있어서 전단의 헤드부(3), 중간의 연결부(5) 및 후단의 슬리브(6)를 포함하고, 상기 콜릿 척의 중부에는 축공(2)이 설치되어 있으며, 상기 콜릿 척의 측면에는 다수 개의 축공(2)과 관통하는 갭이 설치되어 있고, 여기에서 헤드부(3)는 원주형을 나타내며, 상기 슬리브(6)는 원추형을 나타내고, 슬리브(6)의 후단부는 후방향을 향하여 연장되어 연장부(11)를 형성하며, 상기 슬리브(6)의 전단에는 환홈(10)이 설치되어 있고, 환홈(10)의 외경은 헤드부(3) 외경보다 크거나 같고, 이는 도 5에서 도시하는 바와 같다.

본 기술 방안에 있어서, 슬리브(6)의 후단을 연장부(11)에 설치되기 때문에 상기 콜릿 척이 홀더체 원추형 캐비티와 매칭될 때 슬리브(6)의 전단은 원추형 캐비티(cavity)보다 일정한 높이로 높아질 수 있으며, 이는 도 6에서 도시하는 바와 같다. 상기와 같이 사용할 경우, 원추형 캐비티에서의 콜릿 척 깊이를 조절하여 상기 조임력을 조절할 수 있기 때문에 사용이 편리하다. 또한, 헤드부(3)는 원주형을 나타내고, 환홈(10)의 외경은 헤드부(3)의 외경보다 크거나 같아서 슬리브(6) 전단의 외경이 헤드부(3)의 외경보다 크도록 만들기 때문에, 상기와 매칭되는 너트를 콜릿 척에서 단단히 고정시킬 때, 상기 작용력은 슬리브(6) 전단의 전단면(7)에 가해지고, 상기 작용력은 축방향으로 작용하여 콜릿 척을 원추형 캐비티에 삽입하기 편리하며, 조임력을 증가시켜 절삭 도구를 조이는데 용이하도록 한다. 또한, 원주형 헤드부(3)를 채택하여 사용할 때 헤드부(3)는 절삭 홀더를 조이는 역할만 하고, 너트의 작용력은 슬리브(6)의 전단면(7)에 미치기 때문에 방사상으로 힘이 분산되지 않아 위치고정의 정밀도가 높다. 편리하게 사용하기 위하여 헤드부(3)의 가장자리에는 챔퍼(chamfer)가 설치되어 있다.

도 3에서 도시하는 바와 같이, 더 바람직하게는 상기 연장부(11)는 축방향에서의 길이가 L이고, 0㎜≤L≤20㎜이다.

편리하게 조절하기 위하여, 연장부(11)의 길이를 0 내지 20㎜로 설치시킨다. 바람직하게는 2 내지 10㎜이다.

더 바람직하게는 상기 후방갭(8)의 개구부 너비는 전방에서 후방까지 점차 증가한다.

슬리브(6)가 수축하여 클램핑될 경우, 인접한 후방갭(8) 사이의 슬리브편이 변형될 때 전단과 후단의 변형량은 같지 않고, 후단의 변형량은 전단의 변형량보다 크기 때문에 갭 후단의 개구부를 비교적 크게 설치시켜 슬리브편의 변형을 돕도록 한다. 또한, 슬리브편이 최후방부에 근접할 때 슬리브편의 측면이 서로 지지할 수 있고, 구조가 더욱 안정적일 수 있다.

도 3에서 도시하는 바와 같이, 상기 슬리브(6)의 측변(12)과 슬리브(6)의 축선 협각은 A이고, 5°≤A≤15°이다.

콜릿 척을 사용할 때에는 콜릿 척의 클램핑력 및 콜릿 척의 조임력 변화를 고려해야 하기 때문에 설계 시 클램핑력과 조임력의 변화를 고려해야 한다. 협각(A)이 비교적 큰 경우, 슬리브(6) 변형이 일으키는 조임력 변화가 작기 때문에 초기 클램핑에 불리하고, 클램핑력이 균일하지 않으며, 협각(A)이 비교적 작은 경우, 슬리브(6) 변형이 일으키는 조임력 변화가 크기는 하나 슬리브(6)가 쉽게 변형되지 않는다. 실제 사용 경험에 의거하여 협각(A)을 5° 내지 15°로 설치시키는 것이 비교적 적합하다. 바람직하게는 8°가 적합하다.

여기에서, 상기 갭은 전방 갭(9)과 후방 갭(8)을 포함하고, 상기 전방 갭(9)은 개구부가 헤드부(3)의 전단면에서 연장부(11)의 갭으로 연장되며, 상기 후방 갭(8)은 개구부가 연장부(11)의 후단면에서 헤드부(3)의 갭으로 연장된다. 내부 응력을 감소시키기 위하여 상기 전방 갭(9)의 미단 및/또는 후방 갭(8)의 미단은 호형으로 설치된다.

상기 내용은 본 고안의 비교적 바람직한 실시예에 불과하며, 상기 고안과 동등한 수준의 기술 방안은 모두 본 고안의 보호범위에 속한다.

상기 도면에 있어서,
1. 걸림홈 2. 축공
3. 헤드부 4. 전방 원추형면
5. 연결부 6. 슬리브
7. 전단면 8. 후방 갭
9. 전방 갭 10. 환홈
11. 연장부 12. 측변

Claims (6)

1. 전단의 헤드부, 중간의 연결부 및 후단의 슬리브를 포함하고, 상기 콜릿 척의 중부에는 축공이 설치되어 있으며, 상기 콜릿 척의 측면에는 다수 개의 상기 축공과 관통하는 갭이 설치되어 있고, 여기에서 상기 헤드부는 원주형을 나타내며, 상기 슬리브는 원추형을 나타내고, 상기 슬리브의 후단은 후방향을 향하여 연장되어 연장부를 형성하며, 상기 슬리브의 전단에는 환홈이 설치되어 있고, 상기 환홈의 외경은 상기 헤드부의 외경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 콜릿 척.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 연장부는 축방향에서의 길이가 L이고, 0㎜≤L≤20㎜인 것을 특징으로 하는 콜릿 척.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 후방갭의 개구부 너비가 전방에서 후방까지 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 콜릿 척.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 슬리브의 측변과 슬리브의 축선 협각은 A이고, 5°≤A≤15°인 것을 특징으로 하는 콜릿 척.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 갭은 전방 갭과 후방 갭을 포함하고, 상기 전방 갭은 개구부가 헤드부의 전단면에서 연장부의 갭으로 연장되며, 상기 후방 갭은 개구부가 연장부의 후단면에서 헤드부의 갭으로 연장되는 것을 특징으로 하는 콜릿 척.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 전방 갭의 미단 및/또는 후방 갭의 미단이 호형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 콜릿 척.

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