KR20170086906A - Electrically Driven Chucking System for Machine Tool - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작물을 가공하는 선반에서 스핀들을 구동하는 모터의 동력을 클러치 기구를 이용하여 척을 구동하기 위한 드로우바와 스핀들에 선택적으로 전달할 수 있도록 한 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 한 형태에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들과; 상기 스핀들의 후방부 외측에 스핀들에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재와; 상기 구동부재를 회전시키는 모터와; 일측이 상기 구동부재에 고정되며, 중앙부에 암나사산이 형성되어 있는 암나사커버와; 상기 스핀들의 내측에 스핀들에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되며, 후단부에 상기 암나사산과 나선 결합되는 수나사산이 외주면에 형성되어 있는 드로우바와; 상기 스핀들의 외면에 스핀들에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재와 결합되거나 상기 하우징과 결합되면서 스핀들을 구동부재와 하우징 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치커플러와; 상기 클러치커플러를 스핀들의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an electric drive chucking system of a machine tool capable of selectively transmitting power of a motor for driving a spindle to a drawbar and a spindle for driving the chuck using a clutch mechanism in a lathe for machining a workpiece, An electric drive chucking system according to one aspect of the present invention includes: a housing fixedly installed to a main body of a machine tool; A spindle in the form of a hollow tube provided inside the housing so as to be rotatable with respect to the housing; A driving member disposed outside the rear portion of the spindle so as to be rotatable relative to the spindle; A motor for rotating the driving member; A female screw cover having one side fixed to the driving member and a female screw mountain formed at a central portion thereof; Wherein the spindle is provided with a drawbar formed on an outer circumferential surface thereof, wherein a male thread is spirally engaged with the female thread at a rear end of the spindle; A clutch coupler provided on an outer surface of the spindle so as to be linearly movable in an axial direction with respect to the spindle and coupled to the driving member along the moving direction or selectively coupling the spindle to either the driving member or the housing, ; And a clutch drive unit reciprocating the clutch coupler in the axial direction of the spindle.

Description

공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템{Electrically Driven Chucking System for Machine Tool}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electric drive chucking system for a machine tool,

본 발명은 공작 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작물을 가공하는 선반에서 스핀들을 구동하는 모터의 동력을 클러치 기구를 이용하여 척을 구동하기 위한 드로우바와 스핀들에 선택적으로 전달할 수 있도록 한 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a machine tool, and more particularly, to a machine tool capable of selectively transmitting power of a motor for driving a spindle to a drawbar and a spindle for driving a chuck using a clutch mechanism To an electric drive chucking system.

일반적으로 공작기계는 피가공물과 가공툴로 구성되어 둘 중 하나가 고정될 때, 다른 하나는 회전함으로써 피가공물의 형상을 가공하게 되는데, 회전부에 따라 선반과 밀링으로 구분할 수 있다.Generally, a machine tool is composed of a workpiece and a machining tool, and when one of them is fixed, the other machine rotates the shape of the workpiece, which can be divided into a lathe and a milling machine according to the rotating part.

상기 선반은 가공 툴은 정지된 상태에서 피가공물이 회전하는 방식으로 구성되는데, 통상적으로 피가공물을 고정되게 하는 척과 상기 척을 구동하기 위한 드로우바, 그리고 드로우바와 척, 피가공물을 회전시키는 스핀들로 구성되어 있다.The lathe is configured in such a manner that the workpiece is rotated while the processing tool is in a stopped state. The lathe includes a chuck for fixing the workpiece, a drawbar for driving the chuck, a drawbar and a chuck, a spindle for rotating the workpiece Consists of.

종래의 선반은 드로우바와 스핀들을 구동하기 위해 각각의 독립된 구동 시스템을 필요로 하는데, 주로 드로우바는 유압 시스템이, 스핀들은 전기시스템이 적용되어 왔다. 유압식으로 작동되는 종래의 드로우바는 설치가 복잡하고, 척이 피가공물을 잡는 힘을 제어할 수 없을 뿐만 아니라 효율이 낮은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 유압시스템을 전기 시스템으로 대체하기 위한 노력들이 지속되고 있다(미국 등록특허 US 4,573,379 등). Conventional lathes require separate independent drive systems to drive the drawbars and spindles, primarily drawbars being hydraulic systems and spindles being electrical systems. The conventional drawbar which is operated hydraulically is complicated in installation and has a problem that the chuck can not control the force for holding the workpiece, and the efficiency is low. Efforts have been made to replace hydraulic systems with electrical systems to address them (US Patent 4,573,379, etc.).

그럼에도 불구하고 드로우바와 스핀들은 여전히 독립된 각각의 전기 구동 시스템을 필요로 하기 때문에 전체 선반 시스템의 구조가 복잡하고, 전기 시스템의 구동원인 모터가 각각 설치되어야 하므로 사이즈 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.Nevertheless, the drawbar and spindle still require independent electric driving systems, which complicates the structure of the entire lathe system and increases the size and cost of the electric motor due to the need to install the motors for driving the electric system.

미국 등록특허 US 4,573,379(1986년 3월 4일 등록)US registered patent US 4,573,379 (registered March 4, 1986) 대한민국 등록특허공보 제10-0732596호(2007년 06월 20일 등록)Korean Registered Patent No. 10-0732596 (registered on June 20, 2007) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0243368호(2001년 8월 7일 등록)Korean Utility Model Registration No. 20-0243368 (registered on August 7, 2001)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 클러치 기구를 이용하여 모터의 동력을 척을 구동하기 위한 드로우바와 스핀들에 선택적으로 전달함으로써 하나의 전기 구동부를 이용하여 선반 작업이 가능한 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a chuck mechanism that selectively uses a clutch mechanism to selectively transmit power of a motor to a drawbar and a spindle for driving a chuck, And to provide an electrical drive chucking system of a machine tool as far as possible.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들과; 상기 스핀들의 후방부 외측에 스핀들에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재와; 상기 구동부재를 회전시키는 모터와; 일측이 상기 구동부재에 고정되며, 중앙부에 암나사산이 형성되어 있는 암나사커버와; 상기 스핀들의 내측에 스핀들에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되며, 후단부에 상기 암나사산과 나선 결합되는 수나사산이 외주면에 형성되어 있는 드로우바와; 상기 스핀들의 외면에 스핀들에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재와 결합되거나 상기 하우징과 결합되면서 스핀들을 구동부재와 하우징 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치커플러와; 상기 클러치커플러를 스핀들의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electric drive chucking system including: a housing fixedly installed on a main body of a machine tool; A spindle in the form of a hollow tube provided inside the housing so as to be rotatable with respect to the housing; A driving member disposed outside the rear portion of the spindle so as to be rotatable relative to the spindle; A motor for rotating the driving member; A female screw cover having one side fixed to the driving member and a female screw mountain formed at a central portion thereof; Wherein the spindle is provided with a drawbar formed on an outer circumferential surface thereof, wherein a male thread is spirally engaged with the female thread at a rear end of the spindle; A clutch coupler provided on an outer surface of the spindle so as to be linearly movable in an axial direction with respect to the spindle and coupled to the driving member along the moving direction or selectively coupling the spindle to either the driving member or the housing, ; And a clutch drive unit reciprocating the clutch coupler in the axial direction of the spindle.

본 발명의 한 형태에 따른 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템은, 공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들과; 상기 스핀들의 후방부 외측에 회전 가능하게 설치되는 구동부재와; 상기 구동부재를 회전시키는 모터와; 상기 스핀들의 내측에 스핀들에 대해 회전 가능하게 설치되고, 후단부가 상기 구동부재에 고정되어 구동부재와 함께 회전하며, 전단부에 제1나사산이 나선형으로 형성되어 있는 구동축과; 상기 스핀들의 전방부에 고정되며 스핀들의 축방향으로 스플라인 홈이 형성되어 있는 스플라인 키와; 후방부에 상기 제1나사산에 나선 결합되는 제2나사산이 형성되고, 전방부에 상기 스플라인 키의 스플라인 홈에 결합되어 스플라인 홈을 따라 축방향으로 이동하는 스플라인 요철이 형성되어 있는 운동변환축과; 상기 운동변환축에 고정되게 설치되는 드로우바와; 상기 스핀들의 외면에 스핀들에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재와 결합되거나 상기 하우징과 결합되면서 스핀들을 구동부재와 하우징 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치커플러와; 상기 클러치커플러를 스핀들의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric drive chucking system for a machine tool, comprising: a housing fixedly installed on a main body of a machine tool; A spindle in the form of a hollow tube provided inside the housing so as to be rotatable with respect to the housing; A driving member rotatably installed outside the rear portion of the spindle; A motor for rotating the driving member; A drive shaft rotatably installed on the spindle inside the spindle and having a rear end fixed to the driving member and rotated together with the driving member and having a first screw thread formed at a front end thereof in a spiral shape; A spline key fixed to a front portion of the spindle and having a spline groove formed in the axial direction of the spindle; A second screw thread formed on the rear portion of the first screw thread and coupled to the spline groove of the spline key at a front portion thereof to form spline concave and convex portions that move axially along the spline groove; A drawbar fixedly installed on the motion converting shaft; A clutch coupler provided on an outer surface of the spindle so as to be linearly movable in an axial direction with respect to the spindle and coupled to the driving member along the moving direction or selectively coupling the spindle to either the driving member or the housing, ; And a clutch driving part for reciprocating the clutch coupler in the axial direction of the spindle.

본 발명에 따르면, 하나의 모터로 드로우바(50)의 축방향 이동과 스핀들(20)의 회전 운동을 선택적으로 발생시켜 피가공물을 가공할 수 있으므로 구동장치의 구성이 단순화되고, 장치의 전체 크기를 축소할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, it is possible to process the workpiece by selectively generating the axial movement of the drawbar (50) and the rotational movement of the spindle (20) with a single motor, so that the structure of the drive device is simplified, Can be reduced.

도 1은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 절개 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 주요 구성부를 절개하여 나타낸 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 두번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 절개 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 전기 구동 척킹 시스템의 주요 구성부를 절개하여 나타낸 절개 사시도이다. 1 is a side view of an electrically actuated chucking system according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the electric drive chucking system shown in FIG.
Figures 3 and 4 are cross-sectional views of the electrical drive chucking system shown in Figure 1;
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an essential part of the electric drive chucking system shown in FIG.
6 is an exploded perspective view of an electrically driven chucking system according to a second embodiment of the present invention.
7 and 8 are cross-sectional views of the electric drive chucking system shown in Fig.
Fig. 9 is an exploded perspective view of the main part of the electric drive chucking system shown in Fig. 6 cut away. Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템을 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electric drive chucking system of a machine tool according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(20)과, 상기 스핀들(20)의 후방부 외측에 스핀들(20)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재(30)와, 상기 구동부재(30)를 회전시키는 모터(미도시)와, 일측이 상기 구동부재(30)에 고정되는 암나사커버(40)와, 상기 암나사커버(40)의 중앙부에 나선 결합된 원통관 형태의 운동변환어댑터(55)와, 상기 운동변환어댑터(55)와 고정되게 결합되어 상기 스핀들(20)의 내측에서 스핀들(20)에 대해 축방향으로 직선 운동하도록 설치된 드로우바(50)와, 상기 스핀들(20)의 외면에 스핀들(20)에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되는 클러치커플러(60)와, 상기 클러치커플러(60)를 스핀들(20)의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부를 포함한다. 1 to 5, an electric drive chucking system according to a first embodiment of the present invention includes a housing 10, a spindle 20 in the form of a hollow tube provided inside the housing 10 so as to be rotatable with respect to the housing A driving member 30 provided outside the rear portion of the spindle 20 to be rotatable relative to the spindle 20; a motor (not shown) for rotating the driving member 30; A female screw cover 40 fixed to the driving member 30, a motion converting adapter 55 in the form of a circular tube coupled to the center of the female screw cover 40, A draw bar 50 coupled to the spindle 20 so as to linearly move axially with respect to the spindle 20 from the inside of the spindle 20; A clutch coupler 60 installed to the clutch coupler 60, And reciprocates in the axial direction of the pins (20).

상기 하우징(10)은 내부가 빈 원통형으로 이루어져 공작기계의 본체에 고정되게 설치된다. 이 실시예에서 상기 하우징(10)은 전방면과 후방면이 개방되게 형성된 통형상의 하우징본체(11)와, 상기 하우징본체(11)의 전방면에 결합되며 중앙부에 상기 스핀들(20)의 전방부가 통과하는 개구부가 형성되어 있는 원반형의 전면커버(12)와, 상기 하우징본체(11)의 후방면에 결합되며 중앙부에 상기 스핀들(20)의 후방부가 통과하는 개구부가 형성되어 있고 외면에 상기 클러치커플러(60)와의 연결을 위한 제2록킹요철(14)이 형성되어 있는 원반형의 후면커버(13)를 포함한다. The housing (10) has an internal hollow shape and is fixed to the main body of the machine tool. In this embodiment, the housing 10 has a tubular housing main body 11 formed with a front and a rear face open to be opened, and a housing main body 11 coupled to the front surface of the housing main body 11, A front cover 12 having a disk-shaped opening formed therein and an opening for receiving a rear portion of the spindle 20 at a central portion of the front cover 12 and coupled to a rear surface of the housing main body 11, And a disk-shaped rear cover 13 on which a second locking concavity 14 for connection with the coupler 60 is formed.

상기 하우징(10)의 전면커버(12)의 전방부 외측에는 피가공물의 가공을 위한 척(C)이 구비되고, 상기 척(C)에는 피가공물을 파지하기 위한 조오(jaw)(J)가 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 조오(J)는 상기 드로우바(50)의 전단부와 연결부재(미도시)를 통해 연결되어 드로우바(50)의 전후진 선형 운동에 의해 반경 방향으로 이동하면서 피공작물을 파지하거나 해제한다. A chuck C for machining a workpiece is provided on the outer side of the front portion of the front cover 12 of the housing 10 and a jaw J for gripping the workpiece is formed on the chuck C And is movable in the radial direction. The jaw J is connected to the front end portion of the draw bar 50 through a connecting member (not shown) and moves in the radial direction by the forward and backward linear motion of the draw bar 50 to grasp or release the workpiece .

상기 스핀들(20)은 기다란 원통관 형태로 되어, 상기 하우징(10)의 내측 공간에 회전 가능하게 설치된다. 상기 스핀들(20)의 외면과 하우징(10)의 내면 사이에는 하우징(10)에 대해 스핀들(20)을 회전 가능하게 지지하는 복수개의 스핀들베어링(25)이 설치된다. The spindle 20 has an elongated cylindrical shape and is rotatably installed in an inner space of the housing 10. A plurality of spindle bearings 25 are provided between the outer surface of the spindle 20 and the inner surface of the housing 10 to rotatably support the spindle 20 with respect to the housing 10.

상기 스핀들(20)의 후방부 외주면에는 상기 클러치커플러(60)의 축방향 이동은 허용하고 상대 회전은 허용하지 않게 하기 위한 클러치스플라인홈(21)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열되어 있다. 그리고, 상기 스핀들(20)의 후단부 내주면에는 상기 운동변환어댑터(55)의 축방향 이동은 가능하고 상대 회전 운동은 방지하기 위한 복수의 스플라인홈(22)이 축방향으로 연장되게 형성되어 있다. 상기 스플라인홈(22)은 스핀들(20)의 후단부 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. Clutch spline grooves 21 are arranged at regular intervals along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rear portion of the spindle 20 in order to allow axial movement of the clutch coupler 60 and disallow relative rotation. A plurality of spline grooves 22 are formed on the inner circumferential surface of the rear end portion of the spindle 20 so as to extend in the axial direction so that the motion converting adapter 55 can move in the axial direction and prevent relative rotation. The spline grooves 22 are arranged at regular intervals along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the rear end of the spindle 20.

상기 구동부재(30)는 상기 스핀들(20)의 후단부에 스핀들(20)의 외면을 따라 회전 가능하게 설치된다. 상기 구동부재(30)는 벨트(미도시) 또는 기어 등의 동력전달부재를 매개로 상기 모터(미도시)에 연결되는 풀리(pulley)로 되어 모터로부터 동력을 전달받아 회전한다. 상기 구동부재(30)의 내면과 스핀들(20)의 외면 사이에는 스핀들(20)에 대해 구동부재(30)를 회전 가능하게 지지하는 풀리베어링(35)이 설치된다. The driving member 30 is rotatably installed along the outer surface of the spindle 20 at the rear end of the spindle 20. [ The driving member 30 is a pulley connected to the motor (not shown) through a power transmitting member such as a belt (not shown) or a gear, and receives power from the motor to rotate. A pulley bearing 35 for rotatably supporting the driving member 30 with respect to the spindle 20 is provided between the inner surface of the driving member 30 and the outer surface of the spindle 20. [

상기 구동부재(30)의 전방면에는 상기 클러치커플러(60)와의 연결을 위한 기어이 형태의 제1록킹요철(32)이 형성되어 있다. On the front surface of the driving member 30, there is formed a first locking unevenness 32 in the form of a gear for connection with the clutch coupler 60.

상기 암나사커버(40)는 중앙부에 상기 운동변환어댑터(55)가 통과하면서 결합되는 구멍이 형성되어 있는 원반형으로 이루어지며, 전방면이 구동부재(30)에 고정되게 결합되어 구동부재(30)와 함께 회전한다. 상기 암나사커버(40)의 중앙에 형성된 구멍의 내주면에는 암나사산(41)이 나선형으로 형성되어 있다. The female screw cover 40 is formed in a disc shape having a central hole formed with a hole to be coupled therethrough while the motion converting adapter 55 is passed through the center of the female screw cover 40. The front face of the female screw cover 40 is fixedly coupled to the driving member 30, Rotate together. A female screw thread 41 is formed on the inner circumferential surface of the hole formed at the center of the female screw cover 40 in a spiral shape.

상기 운동변환어댑터(55)는 외주면에 상기 암나사산(41)에 나선 결합되는 수나사산(56)이 형성되어 있는 원통관 형태로 되어, 상기 암나사커버(40)의 중앙부에 전후방향으로 직선 운동 가능하게 결합된다. 상기 운동변환어댑터(55)의 외주면 전방부에는 상기 스핀들(20)의 내주면에 형성되어 있는 스플라인홈(22)을 따라 슬라이딩하는 스플라인요철(57)이 형성되어, 스핀들(20)에 대해 회전 운동은 하지 못하고 축방향으로만 이동할 수 있다. 따라서 구동부재(30)의 회전에 의해 암나사커버(40)가 회전하게 되면, 암나사산(41)과 수나사산(56)의 작용에 의해 운동변환어댑터(55)가 암나사커버(40) 및 스핀들(20)에 대해 전후방향으로 직선 운동하게 된다. The motion converting adapter 55 is formed in the shape of a circular tube having an outer circumferential surface formed with a male thread 56 spirally engaged with the female thread 41 so as to be linearly movable in the front and rear direction at the center of the female screw cover 40 Lt; / RTI > Spline protrusions 57 sliding along the spline grooves 22 formed on the inner circumferential surface of the spindle 20 are formed in the front portion of the outer circumferential surface of the motion converting adapter 55, But can only move in the axial direction. Therefore, when the female screw cover 40 is rotated by the rotation of the driving member 30, the motion converting adapter 55 is rotated by the operation of the female screw 41 and the male screw thread 56 to rotate the female screw cover 40 and the spindle 20 in the forward and backward direction.

상기 드로우바(50)는 후단부가 상기 운동변환어댑터(55)의 전단부에 끼워져 고정되어 운동변환어댑터(55)와 함께 스핀들(20)의 내측에서 전후 방향으로 직선 운동한다. 상기 드로우바(50)와 운동변환어댑터(55)는 개별체로 만들어진 후 상호 결합되어 사용되지만, 이와 다르게 드로우바(50)와 운동변환어댑터(55)가 일체로 만들어질 수도 있을 것이다. The rear end of the drawbar 50 is fitted and fixed to the front end of the motion converting adapter 55 and linearly moves in the back and forth direction inside the spindle 20 together with the motion converting adapter 55. The drawbar 50 and the motion converting adapter 55 may be formed as an individual body and then coupled to each other. Alternatively, the drawbar 50 and the motion converting adapter 55 may be integrally formed.

상기 클러치커플러(60)는 상기 구동부재(30)의 전방부와 하우징(10)의 후방부 사이에서 상기 스핀들(20)에 대해 축방향으로 슬라이딩하도록 설치되어, 이동 방향에 따라 상기 구동부재(30)와 결합되거나 상기 하우징(10)과 결합되면서 스핀들(20)을 구동부재(30)와 하우징(10) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 기능을 수행한다. The clutch coupler 60 is installed to slide axially with respect to the spindle 20 between the front portion of the driving member 30 and the rear portion of the housing 10 so that the driving member 30 Or coupled with the housing 10 to selectively connect the spindle 20 to either the driving member 30 or the housing 10. [

이 실시예에서 상기 클러치커플러(60)는 중앙부에 상기 스핀들(20)이 통과하는 원형의 구멍이 형성되어 있는 링 형태로 이루어지며, 중앙부 내주면에는 상기 스핀들(20) 외주면의 클러치스플라인홈(21)에 축방향으로만 이동 가능하게 치합된 기어이 형태의 클러치요철(61)이 형성되어 있고, 후방부에 구동부재(30)의 제1록킹요철(32)과 치합되는 기어이 형태의 제1커플링요철(62)이 형성되며, 전방부에 하우징(10)의 제2록킹요철(14)과 치합되는 기어이 형태의 제2커플링요철(63)이 형성되어 있다. In this embodiment, the clutch coupler 60 is formed in the shape of a ring having a circular hole through which the spindle 20 passes. The inner circumferential surface of the clutch coupler 60 has a clutch spline groove 21 on the outer peripheral surface of the spindle 20, And the first coupling concave and convex portions 61 are formed on the rear portion of the first coupling concave and convex portion 32 so as to engage with the first locking concave and convex portions 32 of the driving member 30. [ A second coupling protrusion 63 is formed on the front portion of the housing 10 so as to engage with the second locking protrusion 14 of the housing 10.

도면에 도시하지는 않았으나 상기 클러치커플러(60)를 동작시키는 클러치구동부(미도시)는 외부에서 전원이 인가됨에 따라 클러치커플러(60)에 축방향으로 힘을 가하여 클러치커플러(60)를 축방향으로 이동시킬 수 있는 솔레노이드 방식의 구동기, 또는 공압이나 유압의 인가에 따라 동작하는 공압실린더나 유압실린더 또는, 전기력에 의해 선형 운동을 발생시키는 리니어모터 등 공지의 다양한 선형운동장치를 이용하여 구성될 수 있다. Although not shown in the drawing, a clutch driving unit (not shown) for operating the clutch coupler 60 applies an axial force to the clutch coupler 60 as power is applied from the outside, thereby moving the clutch coupler 60 in the axial direction Such as a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder that operates according to the application of pneumatic or hydraulic pressure, or a linear motor that generates linear motion by an electric force.

또한 상술한 것과 같이 클러치구동부(미도시)로서 클러치커플러(60)에 양방향으로 힘을 가하여 클러치커플러(60)를 전후진시키는 방식 외에도, 클러치커플러(60)에 일방향으로 탄성력을 가하는 탄성체(미도시)를 추가로 구성하여, 클러치구동부(미도시)가 클러치커플러(60)에 일방향으로 힘을 가하여 클러치커플러(60)를 전진 또는 후진시킨 다음, 클러치구동부에 의한 외력이 제거되면 탄성체의 탄성력에 의해 클러치커플러(60)가 다른 방향으로 선형 이동하게 할 수도 있을 것이다. As described above, in addition to the clutch drive mechanism (not shown) that applies a force to the clutch coupler 60 in both directions to forward and reverse the clutch coupler 60, the clutch coupler 60 also includes an elastic body The clutch drive unit (not shown) applies a force to the clutch coupler 60 in one direction to move the clutch coupler 60 forward or backward. Then, when the external force by the clutch drive unit is removed, by the elastic force of the elastic body The clutch coupler 60 may be caused to linearly move in the other direction.

다음으로 도 3 및 도 4를 참조하여 상기한 첫번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 구동 방법을 상세히 설명한다.Next, a driving method of the electric driving chucking system according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

먼저 도 3을 참조하면, 클러치구동부(미도시)에 전원이 인가되거나 공압이 인가되어 클러치 온(on) 상태가 되면 클러치커플러(60)가 스핀들(20)의 후방에서 전방으로(도면상 우측으로) 이동하여 클러치커플러(60) 전방면의 제2커플링요철(63)이 후면커버(13) 후방면의 제2록킹요철(14)과 치합된다. 이에 따라 스핀들(20)이 하우징(10)에 결속되어 회전이 제한된다. 3, when the power is applied to the clutch driving unit (not shown) or when the pneumatic pressure is applied and the clutch is turned on, the clutch coupler 60 is moved forward from the rear of the spindle 20 The second coupling protrusions 63 on the front face of the clutch coupler 60 are engaged with the second locking protrusions 14 on the rear face of the rear cover 13. [ Thus, the spindle 20 is engaged with the housing 10 and rotation is restricted.

이 상태에서 모터(미도시)가 작동하면 구동부재(30)가 모터로부터 동력을 전달받아 회전하게 되고, 구동부재(30)와 함께 암나사커버(40)가 회전하게 된다. 이 때, 운동변환어댑터(55)의 수나사산(56)이 암나사커버(40)와 나선 결합되어 있고, 운동변환어댑터(55)가 스플라인요철(57) 및 스플라인홈(22) 간의 작용에 의해 스핀들(20)에 대해 회전이 불가능하게 구속되어 있으므로 운동변환어댑터(55) 및 이에 고정된 드로우바(50)가 축방향으로 후진(도면상 좌측방향으로 선형 이동)하게 된다. In this state, when the motor (not shown) is operated, the driving member 30 receives the power from the motor and rotates, and the female screw cover 40 rotates together with the driving member 30. At this time, the male thread 56 of the motion converting adapter 55 is helically engaged with the female screw cover 40, and the motion converting adapter 55 is rotated by the action of the spline concave / convex 57 and the spline groove 22, The motion converting adapter 55 and the drawbar 50 fixed thereto are moved backward in the axial direction (linear movement in the left direction in the figure).

상기 드로우바(50)가 스핀들(20)에 대해 후방으로 선형 이동함에 따라 척(C)에 구비된 조오(J)가 오므려지면서 피가공물을 단단히 파지하게 된다. 물론 피가공물의 가공이 완료된 후에는 모터에 의해 구동부재(30)가 반대 방향으로 회전하여 운동변환어댑터(55) 및 드로우바(50)를 축방향으로 전진시켜 조오(J)가 파지하고 있던 피가공물을 놓게 한다. As the draw bar 50 linearly moves rearward with respect to the spindle 20, the jaw J provided on the chuck C is tightened and the workpiece is firmly gripped. Of course, after the machining of the workpiece is finished, the driving member 30 rotates in the opposite direction by the motor to advance the motion converting adapter 55 and the drawbar 50 in the axial direction, Let the workpiece fall.

한편, 상기와 같이 드로우바(50)가 후진하여 조오(J)가 피가공물을 단단히 파지한 상태에서, 클러치구동부(미도시)에 전원이 인가되거나 공압이 인가되어 클러치 오프(off) 상태가 되면, 도 4에 도시한 것과 같이 클러치커플러(60)가 스핀들(20)의 전방에서 후방으로(도면상 좌측으로) 이동하여 클러치커플러(60) 후방면의 제1커플링요철(62)이 구동부재(30) 전방면의 제1록킹요철(32)과 치합된다. 이에 따라 스핀들(20)이 클러치커플러(60)를 매개로 구동부재(30)에 연결되어 회전할 수 있게 된다. On the other hand, when power is applied to the clutch driving unit (not shown) or the pneumatic pressure is applied and the clutch is turned off (off) in a state where the drawbar 50 is backward and the jaw J is firmly gripping the workpiece , The clutch coupler 60 moves rearward (leftward in the figure) from the front of the spindle 20 so that the first coupling protrusions 62 on the rear side of the clutch coupler 60 move to the rear side (32) on the front surface of the first locking protrusion (30). Thus, the spindle 20 is connected to the driving member 30 via the clutch coupler 60 and is allowed to rotate.

이 상태에서 모터의 동력이 구동부재(30)로 전달되어 구동부재(30)가 회전하게 되면, 스핀들(20)과 함께 드로우바(50)가 고속으로 회전하면서 피가공물의 가공이 이루어지게 된다. In this state, when the power of the motor is transmitted to the driving member 30 and the driving member 30 is rotated, the workpiece is machined while the drawbar 50 rotates with the spindle 20 at a high speed.

이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 모터로 드로우바(50)의 축방향 이동과 스핀들(20)의 회전 운동을 선택적으로 발생시켜 피가공물을 가공할 수 있으므로 구동장치의 구성이 단순화되고, 장치의 전체 크기를 축소할 수 있는 이점이 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to process the workpiece by selectively generating the axial movement of the drawbar 50 and the rotational movement of the spindle 20 with a single motor, so that the structure of the drive device is simplified, There is an advantage of reducing the overall size.

또한 본 발명의 전기 구동 척킹 시스템은 드로우바(50)와 스핀들(20) 간에 상대속도가 발생하지 않기 때문에 스핀들(20)의 회전 중 원심력에 의해 드로우바(50)가 전진할 수 없으므로 클램핑력이 약화되는 현상은 발생하지 않는다. 다시 말해서, 스핀들(20)과 드로우바(50)가 고속으로 회전하면서 피가공물을 가공할 때 척에서 발생하는 원심력은 척의 조오(J)를 벌어지게 하여 클램핑력을 줄이게 되는데, 본 발명의 전기 구동 척킹시스템은 상기 조오(J)와 연결된 드로우바(50)가 스핀들(20)과 스플라인 구조로 연결되어 있고, 운동변환어댑터(55)의 수나사산(56)이 암나사커버(40)의 암나사산(41)에 나선 결합되어 동일한 속도로 회전하게 되므로 드로우바(50)가 원심력에 의해 도면상 우측으로(전방으로) 밀릴 수 없도록 구조적으로 잠금된(locked) 상태이다. 따라서, 드로우바(50)가 구조적으로 잠금되어 고속 회전에도 조오(J)가 벌어지지 않고 안정된 클램핑력을 제공할 수 있게 된다. Since the electric drive chucking system of the present invention does not generate a relative speed between the draw bar 50 and the spindle 20, the draw bar 50 can not advance due to the centrifugal force during the rotation of the spindle 20, The weakening phenomenon does not occur. In other words, when the workpiece is machined while rotating the spindle 20 and the drawbar 50 at a high speed, the centrifugal force generated in the chuck causes the jaw J of the chuck to spread to reduce the clamping force. The chucking system is constructed such that the drawbar 50 connected to the jaw J is connected to the spindle 20 in a splined structure and the male thread 56 of the motion converting adapter 55 is connected to the female thread of the female screw cover 40 41 so that the drawbar 50 is structurally locked so that it can not be pushed rightward (forward) in the drawing by centrifugal force. Therefore, the drawbar 50 is structurally locked, so that it is possible to provide a stable clamping force without jogging even at high speed rotation.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템은, 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(120)과, 상기 스핀들(120)의 후방부 외측에 스핀들(120)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재(130)와, 상기 스핀들(120)의 내측에 스핀들(120)에 대해 회전 가능하게 설치되는 구동축(140)과, 상기 스핀들(20)의 전방부에 고정되며 스핀들의 축방향으로 스플라인 홈(181)이 형성되어 있는 스플라인 키(180)와, 전방부에 상기 스플라인 키(180)의 스플라인 홈(181)에 결합되어 스플라인 홈(181)을 따라 축방향으로 이동하는 스플라인 요철(172)이 형성되어 있는 운동변환축(170)과, 상기 운동변환축(170)의 중심부에 고정되게 설치되는 드로우바(150)와, 상기 스핀들(120)의 외면에 스핀들(120)에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되는 클러치커플러(160)와, 상기 클러치커플러(160)를 스핀들(120)의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부를 포함한다. 6 through 9 illustrate an electric drive chucking system according to a second embodiment of the present invention. The electric drive chucking system includes a housing 110, a spindle 120 in the form of a hollow tube rotatably installed in the housing 110, A driving member 130 installed outside the rear portion of the spindle 120 so as to be rotatable relative to the spindle 120 and a driving shaft 130 rotatably installed on the inner side of the spindle 120, A spline key 180 fixed to a front portion of the spindle 20 and having a spline groove 181 formed in the axial direction of the spindle and a spline key 180 A motion conversion shaft 170 coupled to the spline groove 181 and having spline protrusions 172 that move in the axial direction along the spline groove 181 and a drawbar fixedly installed at the center of the motion conversion shaft 170 And a spindle (120) mounted on the outer surface of the spindle (120) A clutch coupler 160 installed to be linearly movable in the direction of the axis of the shaft and a clutch driving part for reciprocating the clutch coupler 160 in the axial direction of the spindle 120.

전술한 실시예와 유사하게 상기 하우징(110)은 전방면과 후방면이 개방되게 형성되어 공작기계 본체에 고정되는 통형상의 하우징본체(111)와, 상기 하우징본체(111)의 후방면에 결합되며 중앙부에 상기 스핀들(120)의 후방부가 통과하는 개구부가 형성되어 있고 외면에 상기 클러치커플러(160)와의 연결을 위한 제2록킹요철(114)이 형성되어 있는 원반형의 후면커버(113)를 포함한다. The housing 110 has a tubular housing body 111 formed with open front and rear faces to be fixed to the machine tool body, and a housing body 111 coupled to the rear face of the housing body 111. [ And a disc-shaped rear cover 113 having an opening through which a rear portion of the spindle 120 passes, and a second locking protrusion 114 for connection with the clutch coupler 160, do.

상기 스핀들(120)은 기다란 원통관 형태로 되어, 상기 하우징(110)의 내측 공간에 회전 가능하게 설치된다. 상기 스핀들(120)의 외면과 하우징(110)의 내면 사이에는 하우징(110)에 대해 스핀들(120)을 회전 가능하게 지지하는 복수개의 스핀들베어링(125)이 설치된다. The spindle 120 has an elongated cylindrical shape and is rotatably installed in an inner space of the housing 110. A plurality of spindle bearings 125 are installed between the outer surface of the spindle 120 and the inner surface of the housing 110 to rotatably support the spindle 120 with respect to the housing 110.

상기 스핀들(120)의 후단부 외주면에는 상기 클러치커플러(160)의 축방향 이동은 허용하고 상대 회전은 허용하지 않게 하기 위한 기어이 형태의 클러치스플라인홈(121)이 형성되어 있다. The outer peripheral surface of the rear end portion of the spindle 120 is formed with a clutch spline groove 121 in the form of a gear to allow axial movement of the clutch coupler 160 and not allow relative rotation.

상기 구동부재(130)는 상기 스핀들(120)의 후단부 외측에 회전 가능하게 설치된다. 상기 구동부재(130)는 벨트(미도시) 또는 기어 등의 동력전달부재를 매개로 상기 모터(미도시)에 연결되는 풀리(pulley)로 되어 모터로부터 동력을 전달받아 회전한다. 상기 구동부재(130)의 중심부는 상기 구동축(140)의 후단부와 고정되게 결합되어, 구동부재(130)가 회전하면 구동축(140)이 함께 회전하게 된다. The driving member 130 is rotatably installed outside the rear end of the spindle 120. The driving member 130 is a pulley connected to the motor (not shown) through a power transmitting member such as a belt (not shown) or a gear, and receives power from the motor to rotate. The center of the driving member 130 is fixedly coupled to the rear end of the driving shaft 140. When the driving member 130 rotates, the driving shaft 140 rotates together.

상기 구동부재(130)의 전방면에는 상기 클러치커플러(160)와의 연결을 위한 기어이 형태의 제1록킹요철(132)이 형성되어 있다. On the front surface of the driving member 130, first locking irregularities 132 in the form of gears for connection with the clutch coupler 160 are formed.

상기 구동축(140)은 기다란 원통관 형태를 가지며, 후단부가 상기 구동부재(130)의 중심부에 고정된다. 상기 구동축(140)은 스핀들(120)의 내측에 스핀들(120)에 대해 회전 가능하게 설치된다. 상기 구동축(140)의 외면과 스핀들(120)의 내면 사이에는 스핀들(120)에 대해 구동축(140)을 회전 가능하게 지지하는 복수의 축베어링(142)이 설치된다. The driving shaft 140 has an elongated cylindrical shape, and a rear end thereof is fixed to a center portion of the driving member 130. The drive shaft 140 is installed inside the spindle 120 so as to be rotatable with respect to the spindle 120. Between the outer surface of the drive shaft 140 and the inner surface of the spindle 120 is provided a plurality of shaft bearings 142 for rotatably supporting the drive shaft 140 with respect to the spindle 120.

상기 구동축(140)의 전단부 내주면에는 암나사산인 제1나사산(141)이 나선형으로 형성되어 있다. On the inner circumferential surface of the front end of the drive shaft 140, a first screw thread 141, which is a female screw thread, is formed in a spiral shape.

상기 운동변환축(170)은 상기 구동축(140)의 전단부 내측에 삽입되어 구동축(140)에 대해 축방향으로 선형 운동하도록 결합되는데, 운동변환축(170)의 후방부 외주면에는 상기 제1나사산(141)에 나선 결합되는 수나사산인 제2나사산(171)이 형성되고, 전방부에 상기 스플라인 키(180)의 스플라인 홈(181)에 결합되어 스플라인 홈(181)을 따라 축방향으로 이동하는 스플라인 요철(172)이 형성되어 있다. 따라서, 구동축(140)이 회전하게 되면, 운동변환축(170)은 상기 제1나사산(141)과 제2나사산(171), 상기 스플라인 홈(181) 및 스플라인 요철(172) 간의 작용에 의해 축방향으로 전후진하게 된다. The motion converting shaft 170 is inserted into the front end of the driving shaft 140 and is linearly moved in the axial direction with respect to the driving shaft 140. On the outer circumferential surface of the rear portion of the driving converting shaft 170, A second screw thread 171 which is a male screw thread coupled to the spline groove 180 is formed on the front side of the spline shaft 180 and is coupled to the spline groove 181 of the spline key 180 on the front side thereof and moves in the axial direction along the spline groove 181 Spline protrusions 172 are formed. Accordingly, when the driving shaft 140 rotates, the motion converting shaft 170 is rotated by the action of the first thread 141 and the second thread 171, the spline groove 181 and the spline concave / Direction.

상기 드로우바(150)는 상기 운동변환축(170)의 전방에서 운동변환축(170)의 중심부에 결합된다. 전술한 첫번째 실시예의 드로우바(150)와 마찬가지로 상기 드로우바(150)도 연결부재(미도시)를 통해 척(C)의 조오(J)와 연결되어, 드로우바(150)가 후진하면 조오(J)가 반경 방향 내측으로 이동하여 피가공물을 파지하고, 드로우바(150)가 전진하면 조오(J)가 반경 방향 외측으로 이동하여 피가공물을 놓게 된다. The drawbar 150 is coupled to the center of the motion converting shaft 170 in front of the motion converting shaft 170. The drawbar 150 is connected to the jaw J of the chuck C through a connecting member such as the drawbar 150 of the first embodiment described above so that when the drawbar 150 is moved backward, J moves radially inward to grasp the workpiece, and when the drawbar 150 advances, the jaw J moves radially outward to place the workpiece.

상기 스플라인 키(180)는 원통체로 되어 상기 스핀들(120)의 전단부 내측에 고정되게 설치되며, 중앙부의 구멍의 내주면에 상기 운동변환축(170)의 스플라인 요철(172)에 연결되는 스플라인 홈(181)이 형성되어, 운동변환축(170)이 스플라인 키(180)에 대해 회전은 불가능하지만 선형 운동은 가능하게 연결된다. The spline key 180 has a cylindrical shape and is fixed to the inside of the front end of the spindle 120. The spline key 180 has a spline groove connected to the spline protrusion 172 of the motion conversion shaft 170 181 are formed so that the linear motion is connected as much as possible even though the motion converting axis 170 is not rotatable with respect to the spline key 180. [

도 7 및 도 8을 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 두번째 실시예에 따른 전기 구동 척킹 시스템의 구동 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 7 and 8, the driving method of the electric driving chucking system according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저 도 7을 참조하면, 클러치구동부(미도시)에 전원이 인가되거나 공압이 인가되어 클러치 온(on) 상태가 되면 클러치커플러(160)가 스핀들(120)의 후방에서 전방으로(도면상 우측으로) 이동하여 클러치커플러(160) 전방면의 제2커플링요철(163)이 후면커버(113) 후방의 제2록킹요철(114)과 치합된다. 이에 따라 스핀들(120)이 하우징(110)에 결속되어 회전이 제한된다. Referring to FIG. 7, when the power is applied to the clutch driving unit (not shown) or when the pneumatic pressure is applied and the clutch is turned on, the clutch coupler 160 moves forward from the rear of the spindle 120 The second coupling protrusions 163 on the front face of the clutch coupler 160 are engaged with the second locking protrusions 114 on the rear side of the rear cover 113. [ Accordingly, the spindle 120 is coupled to the housing 110 and rotation is restricted.

이 상태에서 모터(미도시)가 작동하면 구동부재(130)가 모터로부터 동력을 전달받아 회전하게 되고, 구동부재(130)와 함께 구동축(140)이 회전하게 된다. 이 때, 구동축(140)의 제1나사산(141)이 운동변환축(170)의 제2나사산(171) 나선 결합되어 있고, 운동변환축(170)이 스플라인 키(180)에 의해 회전이 불가능하게 구속되어 있으므로 운동변환축(170) 및 이에 고정된 드로우바(150)가 축방향으로 후진(도면상 좌측방향으로 선형 이동)하게 된다. In this state, when the motor (not shown) is operated, the driving member 130 receives the power from the motor and rotates, and the driving shaft 140 rotates together with the driving member 130. At this time, the first screw thread 141 of the drive shaft 140 is coupled to the second screw thread 171 of the motion converting shaft 170, and the motion converting shaft 170 is not rotated by the spline key 180 The motion converting shaft 170 and the draw bar 150 fixed thereto are moved backward in the axial direction (linear movement in the left direction in the figure).

상기 드로우바(150)가 스핀들(120)에 대해 후방으로 선형 이동함에 따라 척(C)이 오므려지면서 피가공물을 단단히 파지하게 된다. As the drawbar 150 linearly moves rearward relative to the spindle 120, the chuck C is pinched and the workpiece is firmly gripped.

이와 같이 드로우바(150)가 후진하여 척(C)이 피가공물을 단단히 파지한 상태에서, 클러치구동부(미도시)에 전원이 인가되거나 공압이 인가되어 클러치 오프(off) 상태가 되면, 도 8에 도시한 것과 같이 클러치커플러(160)가 스핀들(120)의 전방에서 후방으로(도면상 좌측으로) 이동하여 클러치커플러(160) 후방면의 제1커플링요철(162)이 구동부재(130) 전방면의 제1록킹요철(132)과 치합된다. 이에 따라 스핀들(120)이 클러치커플러(160)를 매개로 구동부재(130)에 연결되어 회전할 수 있게 된다. When power is applied to the clutch driving unit (not shown) or the pneumatic pressure is applied and the clutch is turned off in the state where the drawbar 150 is retracted and the chuck C grasps the workpiece firmly, The clutch coupler 160 moves from the front to the rear of the spindle 120 (to the left in the drawing) so that the first coupling protrusions 162 on the rear side of the clutch coupler 160 move to the driving member 130, Is engaged with the first locking concavity (132) on the front surface. Accordingly, the spindle 120 is connected to the driving member 130 via the clutch coupler 160 and can rotate.

이 상태에서 모터의 동력이 구동부재(130)로 전달되어 구동부재(130)가 회전하게 되면, 스핀들(120)과 함께 구동축(140), 운동변환축(170) 및 드로우바(150)가 고속으로 회전하면서 피가공물의 가공이 이루어지게 된다. In this state, when the power of the motor is transmitted to the driving member 130 and the driving member 130 rotates, the driving shaft 140, the motion converting shaft 170, and the drawbar 150 together with the spindle 120 rotate at a high speed So that the workpiece is machined.

한편 이 두번째 실시예에서도 클러치커플러(160)를 동작시키는 클러치구동부(미도시)는 외부에서 전원이 인가됨에 따라 클러치커플러(160)에 축방향으로 힘을 가하여 클러치커플러(160)를 축방향으로 이동시킬 수 있는 솔레노이드 방식의 구동기, 또는 공압이나 유압의 인가에 따라 동작하는 공압실린더나 유압실린더 또는, 전기력에 의해 선형 운동을 발생시키는 리니어모터 등 공지의 다양한 선형운동장치를 이용하여 구성될 수 있다. In the second embodiment, a clutch driving unit (not shown) for operating the clutch coupler 160 applies a force to the clutch coupler 160 in the axial direction as power is applied from the outside, thereby moving the clutch coupler 160 in the axial direction Such as a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder that operates according to the application of pneumatic or hydraulic pressure, or a linear motor that generates linear motion by an electric force.

또한 이 경우에도 클러치구동부(미도시)로서 클러치커플러(160)에 양방향으로 힘을 가하여 클러치커플러(160)를 스핀들(120)에 대해 축방향으로 전후진시키는 방식 외에도, 클러치커플러(160)에 일방향으로 탄성력을 가하는 탄성체(미도시)를 추가로 구성하여, 클러치구동부(미도시)가 클러치커플러(160)에 일방향으로 힘을 가하여 클러치커플러(160)를 전진 또는 후진시킨 다음, 클러치구동부에 의한 외력이 제거되면 탄성체의 탄성력에 의해 클러치커플러(160)가 다른 방향으로 선형 이동하게 할 수도 있을 것이다. Also in this case, in addition to a method in which the clutch coupler 160 is biased in the axial direction with respect to the spindle 120 by applying a bi-directional force to the clutch coupler 160 as a clutch driving unit (not shown) (Not shown) that applies an elastic force to the clutch coupler 160. The clutch drive unit (not shown) applies force to the clutch coupler 160 in one direction to move the clutch coupler 160 forward or backward. Then, The clutch coupler 160 may be moved linearly in the other direction due to the elastic force of the elastic body.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments belong to the scope of protection of the present invention defined by the appended claims.

C : 척 J : 조우(jaw)
10 : 하우징 13 : 후면커버
14 : 제2록킹요철 20 : 스핀들
21 : 클러치스플라인홈 22 : 스플라인홈
25 : 스핀들베어링 30 : 구동부재
32 : 제1록킹요철 40 : 암나사커버
41 : 암나사산 50 : 드로우바
55 : 운동변환어댑터 56 : 수나사산
57 : 스플라인요철 60 : 클러치커플러
61 : 클러치요철 62 : 제1커플링요철
63 : 제2커플링요철 110 : 하우징
114 : 제2록킹요철 120 : 스핀들
121 : 클러치스플라인홈 125 : 스핀들베어링
130 : 구동부재 132 : 제1록킹요철
140 : 구동축 141 : 제1나사산
150 : 드로우바 160 : 클러치커플러
161 : 클러치요철 162 : 제1커플링요철
163 : 제2커플링요철 170 : 운동변환축
171 : 수나사산 172 : 스플라인 요철
180 : 스플라인 키 181 : 스플라인 홈C: Chuck J: Jaw
10: Housing 13: Rear cover
14: Second locking unevenness 20: Spindle
21: clutch spline groove 22: spline groove
25: spindle bearing 30: drive member
32: First locking unevenness 40: Female thread cover
41: female thread 50: drawbar
55: motion converting adapter 56: male threads
57: spline protrusion 60: clutch coupler
61: clutch unevenness 62: first coupling unevenness
63: second coupling concavo-convex 110: housing
114: second locking concave and convex 120: spindle
121: clutch spline groove 125: spindle bearing
130: driving member 132: first locking concave / convex
140: drive shaft 141: first thread
150: Drawbar 160: Clutch coupler
161: clutch unevenness 162: first coupling unevenness
163: second coupling concavo-convex 170: motion conversion axis
171: Male thread 172: Spline concave and convex
180: Spline key 181: Spline groove

Claims (9)

공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징(10)과;
상기 하우징(10) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(20)과;
상기 스핀들(20)의 후방부 외측에 스핀들(20)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 구동부재(30)와;
상기 구동부재(30)를 회전시키는 모터와;
일측이 상기 구동부재(30)에 고정되며, 중앙부에 암나사산(41)이 형성되어 있는 암나사커버(40)와;
상기 스핀들(20)의 내측에 스핀들(20)에 대해 축방향으로의 직선 운동은 가능하지만 상대 회전 운동은 불가능하게 설치되며, 후단부에 상기 암나사산(41)과 나선 결합되는 수나사산(56)이 외주면에 형성되어 있는 드로우바(50)와;
상기 스핀들(20)의 외면에 스핀들(20)에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재(30)와 결합되거나 상기 하우징(10)과 결합되면서 스핀들(20)을 구동부재(30)와 하우징(10) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치커플러(60)와;
상기 클러치커플러(60)를 스핀들(20)의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.A housing (10) fixedly mounted on a main body of the machine tool;
A spindle 20 in the form of a hollow tube provided inside the housing 10 so as to be rotatable with respect to the housing;
A driving member (30) installed outside the rear portion of the spindle (20) so as to be rotatable relative to the spindle (20);
A motor for rotating the driving member (30);
A female screw cover 40 having one side fixed to the driving member 30 and a female thread 41 formed at the center;
A male thread 56 is provided on the rear end of the spindle 20 so as to be linearly movable with respect to the spindle 20 in the axial direction but not in a relative rotational movement, A draw bar (50) formed on the outer peripheral surface;
The spindle 20 is installed on the outer surface of the spindle 20 so as to linearly move in the axial direction with respect to the spindle 20 and is coupled with the driving member 30 or coupled with the housing 10 along the moving direction, A clutch coupler (60) selectively connecting to either the driving member (30) or the housing (10);
A clutch driving part for reciprocating the clutch coupler (60) in the axial direction of the spindle (20);
Wherein the electrical drive chucking system of the machine tool comprises: 제1항에 있어서, 상기 드로우바(50)의 후단부에는 외주면 후방부에 상기 수나사산(56)이 형성되어 있고 외주면 전방부에는 상기 스핀들(20)의 내주면에 축방향으로 형성되어 있는 스플라인홈(22)을 따라 슬라이딩하는 스플라인요철(57)이 형성되어 있는 원통관 형태의 운동변환어댑터(55)가 결합된 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.The spindle according to claim 1, wherein the drawbar (50) is formed with a male thread (56) at the rear end of its outer circumferential surface, and a spline groove formed at an inner circumferential surface of the spindle (20) (55) having a circular tube shape in which a spline protrusion (57) sliding along a circumferential wall (22) is formed. 제1항에 있어서, 상기 클러치커플러(60)는, 스핀들(20)의 외주면에 형성된 기어이 형태의 클러치스플라인홈(21)에 축방향으로만 이동 가능하게 치합된 기어이 형태의 클러치요철(61)이 내주면에 형성되어 있고, 후방부에 구동부재(30)와의 결합을 위한 기어이 형태의 제1커플링요철(62)이 형성되며, 전방부에 하우징(10)과의 결합을 위한 기어이 형태의 제2커플링요철(63)이 형성되어 있는 링 형태로 이루어지고;
상기 구동부재에 상기 제1커플링요철(62)과 치합되는 기어이 형태의 제1록킹요철(32)이 형성되고;
상기 하우징(10)에 상기 제2커플링요철(63)과 치합되는 기어이 형태의 제2록킹요철(14)이 형성된 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.The clutch coupler (60) according to claim 1, wherein the clutch coupler (60) has a clutch irregularity (61) of a gear type which is meshed with the clutch spline groove (21) in the form of a gear formed on the outer peripheral surface of the spindle A first coupling unevenness 62 in the form of a gear for engagement with the driving member 30 is formed at the rear portion of the first coupling protrusion 62 and a second coupling protrusion 62 formed at the front portion of the second coupling protrusion 62 in the form of a gear for engagement with the housing 10 A ring shape in which coupling unevenness 63 is formed;
A first locking concavity and convexity 32 of a gear shape to be engaged with the first coupling concave and convex portions 62 is formed on the driving member;
Wherein the housing (10) is formed with a second locking concavity (14) in the form of a gear to be engaged with the second coupling concave / convex (63). 제3항에 있어서, 상기 하우징(10)은 전방면과 후방면이 개방되게 형성된 통형상의 하우징본체(11)와, 상기 하우징본체(11)의 전방면에 결합되며 중앙부에 상기 스핀들(20)의 전방부가 통과하는 개구부가 형성되어 있는 전면커버(12)와, 상기 하우징본체(11)의 후방면에 결합되며 중앙부에 상기 스핀들(20)의 후방부가 통과하는 개구부가 형성되어 있고 외면에 상기 제2커플링요철(63)이 형성되어 있는 후면커버(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.The spindle (20) according to claim 3, wherein the housing (10) has a tubular housing main body (11) having front and rear openings and a spindle (20) coupled to a front surface of the housing main body A front cover 12 having an opening through which a front portion of the spindle 20 passes, and an opening through which a rear portion of the spindle 20 passes is formed at a central portion of the front cover 12 coupled to a rear surface of the housing main body 11, 2 coupling unevenness (63) is formed on the inner surface of the rear cover (13). 제1항에 있어서, 상기 클러치커플러(60)에 스핀들(20)의 축방향으로 탄성력을 가하는 탄성체를 더 포함하여, 클러치구동부에 의해 클러치커플러(60)에 작용하는 힘이 없어지면 클러치커플러(60)가 탄성체의 탄성력에 의해 스핀들(20)에 대해 축방향으로 슬라이딩하여 구동부재(30) 또는 하우징(10)에 결합되는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.The clutch coupler (60) according to claim 1, further comprising an elastic body for applying an elastic force to the clutch coupler (60) in the axial direction of the spindle (20) Is coupled to the driving member (30) or the housing (10) by sliding in the axial direction with respect to the spindle (20) by the elastic force of the elastic body. 공작기계의 본체에 고정되게 설치되는 하우징(110)과;
상기 하우징(110) 내부에 하우징에 대해 회전 가능하게 설치된 중공관 형태의 스핀들(120)과;
상기 스핀들(120)의 후방부 외측에 회전 가능하게 설치되는 구동부재(130)와;
상기 구동부재(130)를 회전시키는 모터와;
상기 스핀들의 내측에 스핀들에 대해 회전 가능하게 설치되고, 후단부가 상기 구동부재(130)에 고정되어 구동부재(130)와 함께 회전하며, 전단부에 제1나사산(141)이 나선형으로 형성되어 있는 구동축(140)과;
상기 스핀들(120)의 전방부에 고정되며 스핀들의 축방향으로 스플라인 홈(181)이 형성되어 있는 스플라인 키(180)와;
후방부에 상기 제1나사산(141)에 나선 결합되는 제2나사산(171)이 형성되고, 전방부에 상기 스플라인 키(180)의 스플라인 홈(181)에 결합되어 스플라인 홈(181)을 따라 축방향으로 이동하는 스플라인 요철(172)이 형성되어 있는 운동변환축(170)과;
상기 운동변환축(170)에 고정되게 설치되는 드로우바(150)와;
상기 스핀들(120)의 외면에 스핀들(120)에 대해 축방향으로 선형 이동 가능하게 설치되며, 이동 방향에 따라 상기 구동부재(130)와 결합되거나 상기 하우징(110)과 결합되면서 스핀들(120)을 구동부재(130)와 하우징(110) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 클러치커플러(160)와;
상기 클러치커플러(160)를 스핀들(120)의 축방향으로 왕복 이동시키는 클러치구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.A housing (110) fixedly mounted on a main body of the machine tool;
A spindle 120 in the form of a hollow tube provided rotatably with respect to the housing inside the housing 110;
A driving member 130 rotatably installed outside the rear portion of the spindle 120;
A motor for rotating the driving member 130;
A rear end of the spindle is rotatably installed on the inner side of the spindle and a rear end of the spindle is fixed to the driving member 130 to rotate together with the driving member 130 and a first screw thread 141 is formed in a spiral shape at a front end A drive shaft 140;
A spline key 180 fixed to a front portion of the spindle 120 and having a spline groove 181 formed in the axial direction of the spindle;
A second screw thread 171 is formed on the rear portion of the first screw thread 141 and is coupled to the spline groove 181 of the spline key 180 on the front portion thereof, A motion conversion shaft 170 having spline protrusions 172 that are moved in the direction of the axis of rotation;
A draw bar 150 fixed to the motion converting shaft 170;
The spindle 120 is installed on the outer surface of the spindle 120 so as to linearly move in the axial direction with respect to the spindle 120. The spindle 120 is coupled with the driving member 130 or coupled with the housing 110, A clutch coupler (160) selectively connecting to either the driving member (130) or the housing (110);
A clutch driving part for reciprocating the clutch coupler 160 in the axial direction of the spindle 120;
Wherein the electrical drive chucking system of the machine tool comprises: 제6항에 있어서, 상기 클러치커플러(160)는, 스핀들(120)의 외주면에 형성된 기어이 형태의 클러치스플라인홈(121)에 축방향으로만 이동 가능하게 치합된 기어이 형태의 클러치요철(161)이 내주면에 형성되어 있고, 후방부에 구동부재(130)와의 결합을 위한 기어이 형태의 제1커플링요철(162)이 형성되며, 전방부에 하우징(110)과의 결합을 위한 기어이 형태의 제2커플링요철(163)이 형성되어 있는 링 형태로 이루어지고;
상기 구동부재(130)에 상기 제1커플링요철(162)과 치합되는 기어이 형태의 제1록킹요철(132)이 형성되고;
상기 하우징(110)에 상기 제2커플링요철(163)과 치합되는 기어이 형태의 제2록킹요철(114)이 형성된 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.The clutch coupler according to claim 6, wherein the clutch coupler (160) has a clutch irregularity (161) in the form of a gear which is meshed with the clutch spline groove (121) in the form of a gear formed on the outer peripheral surface of the spindle A first coupling unevenness 162 in the form of a gear for coupling with the driving member 130 is formed in the rear portion of the first coupling protrusion 162 and a second coupling protrusion 162 is formed in the front portion of the second coupling protrusion 162 in the form of a gear for coupling with the housing 110 A ring shape in which coupling unevenness 163 is formed;
The driving member 130 is formed with a first locking concavity 132 in the form of a gear engaging with the first coupling concavity 162;
And a second locking concavity (114) in the form of a gear engaging with the second coupling concavity (163) is formed in the housing (110). 제6항에 있어서, 상기 구동축(140)의 제1나사산(141)은 구동축(140)의 전단부 내주면에 형성되는 암나사산이고, 상기 운동변환축(170)의 제2나사산(171)은 운동변환축(170)의 후방부 외면에 형성된 수나사산으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.The motor according to claim 6, wherein the first screw thread (141) of the drive shaft (140) is a female thread formed on the inner peripheral surface of the front end of the drive shaft (140), and the second screw thread (171) And a male thread formed on an outer surface of a rear portion of the conversion shaft (170). 제6항에 있어서, 상기 클러치커플러(160)에 스핀들(120)의 축방향으로 탄성력을 가하는 탄성체를 더 포함하여, 클러치구동부에 의해 클러치커플러(160)에 작용하는 힘이 없어지면 클러치커플러(160)가 탄성체의 탄성력에 의해 스핀들(20)에 대해 축방향으로 슬라이딩하여 구동부재(130) 또는 하우징(110)에 결합되는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 전기 구동 척킹 시스템.
The clutch coupler (160) according to claim 6, further comprising an elastic body for applying an elastic force to the clutch coupler (160) in the axial direction of the spindle (120) Is coupled to the driving member (130) or the housing (110) by sliding in the axial direction with respect to the spindle (20) by the elastic force of the elastic body.
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