KR20220066288A

KR20220066288A - 개선된 파지 스트로크를 갖는 척

Info

Publication number: KR20220066288A
Application number: KR1020227010041A
Authority: KR
Inventors: 리차드 엠. 케스테르케; 브라이언 이 키니; 다니엘 듀엘; 춘 장
Original assignee: 하딘지 인코포레이티드
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2022-05-24
Also published as: EP4021672A4; CA3148464A1; CN114423549A; WO2021041658A1; US20220379387A1; JP2022550932A; EP4021672A1

Abstract

공작물을 파지하기 위한 척(chuck)은 척 본체; 조오(jaw) 폐쇄 및 조오 개방 방향으로 조오 경로를 따라 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체에 연결된 조오; 액추에이터 경로를 따라 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체에 연결된 액추에이터 본체; 및 슬라이더 본체 경로를 따라 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체에 연결된 슬라이더 본체;를 포함한다. 슬라이더 본체는 슬라이더 본체-대-조오 경로를 따라 조오에 대한 제한된 이동을 위해 조오에 연결된다. 슬라이더 본체는 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로를 따라 액추에이터 본체에 대한 제한된 이동을 위해 액추에이터 본체에 연결된다.

Description

개선된 파지 스트로크를 갖는 척

1. 관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2019년 8월 28일에 출원된 미국 가 출원 번호 62/892,787에 대한 우선권을 주장하고, 그 주제는 전체가 참고로 본 명세서에 포함된다.

2. 발명의 분야

본 다양한 실시예들은 일반적으로 공작물을 파지하기 위한 기계 척(machine chucks)에 관한 것이다.

척은 처리 동안 공작물을 파지하기 위해 선반과 같은 공작물 처리 기계에 사용된다. 척은 일반적으로 공작물을 파지하기 위해 액추에이터(예를 들어, 공압 또는 유압 액추에이터, 드로바(drawbar) 등)의 축 방향 구동 이동을 공작물을 향한 척의 조오(jaws)의 반경 방향 이동으로 변환함으로써 기능한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 종래의 유형의 척(1000)은 액추에이터 본체와 조오 사이에 경사진 슬라이딩 경로 연결을 제공한다. 경사/쐐기는 액추에이터 본체의 축 방향 이동을 조오의 반경 방향 이동으로 변환한다. 이러한 이중 쐐기 경로 시스템은 별도의 빠른 이동(낮은 힘) 큰 쐐기 각도 경로(1010) 및 별개의 느린 이동(높은 파지력) 작은 쐐기 각도 경로(1020)를 제공한다. 조오 폐쇄 동안, 조오는 먼저 조오를 빠르게 폐쇄하기 위해 큰 쐐기 각도 경로(1010) 위로 슬라이딩된다. 그런 다음, 조오는 작은 쐐기 경로 각도 경로(1020) 위로 슬라이딩되어 높은 파지력을 제공한다. 큰 쐐기 각도 경로(1010) 이동 동안, 조오는 불충분한 파지력을 제공할 수 있고, 따라서 이중 쐐기 경로 시스템은 작은 쐐기 각도 경로와 관련된 낮은 속도, 높은 힘의 조오 이동에 대응하는 좁은 조오 스트로크 범위 내에서 공작물을 파지하기 위해서만 사용된다.

이러한 종래의 이중 쐐기 경로 척(1000)은 빠른 트래블(travel) 각도 및 느린 이동 트래블을 하나의 트랙(하나의 단일 경로)(1010, 1020)으로 결합한다. 이는 빠른 트래블 경로(1010)로부터 느린 트래블 경로(1020)로의 급격한 전이부(1030)에서 조오가 "코너를 돌 때" 마모 관련한 문제를 발생시킨다. 이로 인해 조오가 심하게 마모되며, 조오는 척 사용에 기초하여 일정 기간 후에 교체되어야 한다.

하나 이상의 비-제한적인 실시예는 빠른 트래블 각도 경로 및 느린 트래블 각도 경로를 분리하고 마모되기 쉬운 전이부(1020)를 제거함으로써 종래의 척(100)을 개선한다.

하나 이상의 비-제한적인 실시예는 (1) 축 방향으로 컴팩트하고(compact), 및/또는 (2) 조오의 반경 방향 스트로크에 걸쳐 임의의 지점에서 충분한 파지력을 제공하여 광범위하게 변화하는 직경을 갖는 공작물을 수용하는 개선된 척을 제공한다.

하나 이상의 비-제한적인 실시예는 공작물을 파지하기 위한 척을 제공하고, 여기서 척은: 척 본체; 조오 폐쇄 및 조오 개방 방향으로 조오 경로를 따라 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체에 연결된 조오; 액추에이터 경로를 따라 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체에 연결된 액추에이터 본체; 및 슬라이더 본체 경로를 따라 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체에 연결된 슬라이더 본체;를 포함한다. 슬라이더 본체는 슬라이더 본체-대-조오 경로를 따라 조오에 대한 제한된 이동을 위해 조오에 연결된다. 슬라이더 본체는 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로를 따라 액추에이터 본체에 대한 제한된 이동을 위해 액추에이터 본체에 연결된다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 액추에이터 경로와 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로 사이에는 각도(A)가 형성되고; 액추에이터 경로와 슬라이더 본체-대-조오 경로 사이에는 각도(J)가 형성되고; 각도(A)는 각도(J)보다 작다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 슬라이더 본체 경로와 슬라이더 본체-대-조오 경로 사이에는 각도(S)가 형성되고; 각도(S)는 90° 내지 135°이다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 각도(A)는 5° 내지 40°이다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 각도(J)는 30° 내지 60°이다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 조오는 제1 조오 폐쇄 및 제1 조오 개방 방향으로 제1 조오 경로를 따라 척 본체에 대해 이동하기 위해 척 본체에 장착된 제1 조오를 포함하고;

척은 제2 조오 폐쇄 및 제2 조오 개방 방향으로 제2 조오 경로를 따라 척 본체에 대해 이동하기 위해 척 본체에 장착된 제2 조오를 포함하고; 슬라이더 본체는 제1 슬라이더 본체를 포함하고; 척은 액추에이터 경로를 따른 액추에이터 본체 이동 대 조오 경로를 따른 제2 조오 이동의 비율로 제1 방향으로의 액추에이터 본체의 이동을 제2 조오 폐쇄 방향으로의 제2 조오의 이동으로 전달하기 위해 제2 조오 및 액추에이터 본체를 상호 연결하는 제2 슬라이더 본체를 포함한다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 조오 경로 및 액추에이터 경로는 각각 선형이다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 슬라이드 본체 경로, 슬라이더 본체-대-조오 경로, 및 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로는 각각 선형이다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 척은 축 방향 관통 구멍을 갖는 관통 구멍 척을 포함하고, 이 축 방향 관통 구멍은 공작물이 조오가 위치되는 곳의 반대편에 있는 척의 축 방향 측면으로부터 척 내로 공급될 수 있도록 형상화되고 구성된다.

하나 이상의 비-제한적인 실시예는 이들 실시예들 중 하나 이상에 따른 척을 포함하는 공작물 처리 기계(예를 들어, 선반)를 제공한다.

이들 실시예들 중 하나 이상에 따르면, 척은 척 본체에 이동 가능하게 장착되고 척이 스피닝할(spins) 때 슬라이더 본체에 반경 방향 내측으로 향하는 힘을 가하기 위해 슬라이더 본체에 대해 배치된 균형추를 포함한다.

본 발명의 다양한 실시예들의 이들 및/또는 다른 양태들 중 하나 이상, 그리고 구조의 관련된 요소들의 작동 방법 및 기능 및 부품들의 조합 및 제조 경제성은 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 설명 및 첨부된 청구범위를 고려할 때 더욱 명백해질 것이며, 첨부 도면들은 모두 본 명세서의 일부를 구성하며, 여기서 유사한 참조 번호는 다양한 도면들에서 대응하는 부분을 나타낸다. 일 실시예에서, 본 명세서에 예시된 구조적 구성 요소들은 축척에 맞춰 그려져 있다. 그러나, 도면들은 단지 예시 및 설명을 위한 것이며 본 발명의 제한을 정의하려는 것이 아니라는 것을 분명히 이해해야 한다. 또한, 본 명세서의 임의의 하나의 실시예에서 도시되거나 또는 설명된 구조적 특징들은 다른 실시예에서도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 바와 같이, "a", "an" 및 "the"의 단수 형태는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 언급을 포함한다.

본 명세서에 개시된 값들의 모든 폐쇄 단부형(예를 들어, A와 B 사이) 및 개방 단부형(C보다 큼) 범위들은 이러한 범위들 내에 속하거나 또는 그 안에 존재하는 모든 범위를 명시적으로 포함한다. 예를 들어, 1-10의 개시된 범위는 또한, 다른 범위들 중에서도, 2-10, 1-9, 3-9 등을 개시하는 것으로 이해된다. 유사하게, 복수의 매개변수(예를 들어, 매개변수(C), 매개변수(D))가 범위들을 갖는 것으로 별도로 개시되는 경우, 여기에 개시된 실시예들은 하나의 매개변수(예를 들어, 매개변수(C))의 개시된 범위 내의 임의의 값을 임의의 다른 매개변수(예를 들어, 매개변수(D))의 개시된 범위 내의 임의의 값과 조합하는 실시예들을 명시적으로 포함한다.

다양한 실시예 그리고 그 다른 목적 및 추가 특징의 더 나은 이해를 위해, 첨부 도면과 함께 사용되는 다음 설명을 참조하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 선반의 부분 개략 정면도이다.
도 2는 도 1의 선(A-A)을 따라 취한 도 1의 선반의 척의 단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 선(A-A)을 따라 취한 도 1의 선반의 척의 측단면도로서, 척의 조오가 개방 위치에 도시되어 있다.
도 4는 도 1의 선(A-A)을 따라 취한 도 1의 선반의 척의 측단면도로서, 척의 조오가 폐쇄 정적 위치에 도시되어 있다.
도 5는 도 1의 선(A-A)을 따라 취한 도 1의 선반의 척의 측단면도로서, 척의 조오가 폐쇄 회전 위치에 도시되어 있다(척을 폐쇄 상태로 유지하는데 도움이 되도록 균형추가 척에 작용함).
도 6은 도 1의 선반의 척의 슬라이더 본체의 사시도이다.
도 7은 종래 기술의 척의 측면도이다.

도 1은 공작물(20)을 파지하고 처리하기 위한 기계(10)를 도시한다. 예시된 실시예에서, 기계(10)는 선반을 포함하지만, 그러나 대안적으로 다양한 다른 공작물 파지 및/또는 처리 기계(예를 들어, 밀링 머신 등)를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 공작물(20)은 관형 스톡(tubular stock)을 포함하지만, 그러나 대안적으로 기계(10)에 의해 파지되고 처리되는 임의의 다른 적합한 유형의 공작물을 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기계(10)는 처리를 위해 공작물(20)을 선택적으로 파지하도록 형상화되고 구성된 척(30)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 척(30)은 축(40)을 중심으로 기계(10)의 나머지 부분에 대해 회전하도록 기계(10)에 장착된다. 다양한 실시예에 따르면, 기계(10)는 예를 들어 선반 작업을 위해 축(40)을 중심으로 척(30) 및 파지된 공작물(20)을 회전 구동하기 위한 모터를 포함한다. 그러나, 대안적인 실시예에 따르면, 척은 비-회전식일 수 있거나, 또는 자유-회전식일 수 있다(즉, 비-구동식).

도 1에 도시된 바와 같이, 척(30)은 척(30) 주위에 원주 방향으로 균일하게 이격된 복수의 조오(50)를 포함한다. 조오(50)는 동시에 축(40)을 향해 반경 방향 내측으로 이동되어 공작물(20)을 파지한다. 이러한 구성에서, 척(30)은 외경(OD) 파지 척(30)으로 작동한다. 그러나, 하나 이상의 실시예의 범위를 벗어나지 않으면서 내경(ID) 파지 척을 제공하기 위해 폐쇄의 상대 방향이 반전될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

이하에서는, 상기 조오(50) 중 하나의 구조 및 작동에 대하여 상세히 설명한다. 이 설명은 동일한 방식으로 작동하는 나머지 조오들(50)에도 동일하게 적용된다는 것을 이해해야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 조오(50)는 마스터 조오(master jaw)(60) 및 탑 조오(top jaw)(70)를 포함한다. 탑 조오(70)는 마스터 조오(60)에 볼트로 고정되고, 공작물(20)을 직접 파지하는 파지 표면을 제공한다. 탑 조오(70)는 상이한 공작물(20)에 대한 특정한 파지 요건에 기초하여, 상이한 탑 조오(70)에 대해 전환될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 마스터 조오(60)는, 탑 조오(70)가 연결되어 있지 않은 경우에도, 단독으로 조오이다.

조오(50)(특히 마스터 조오(60))는 조오 폐쇄 방향으로(OD-파지 척의 경우 축(40) 쪽으로; ID-파지 척의 경우 축(40)으로부터 멀리) 및 조오 개방 방향으로(OD-파지 척의 경우 축(40)으로부터 멀리; ID-파지 척의 경우 축(4) 쪽으로) 조오 경로(90)(도 3 참조)를 따라 조오 스트로크에 걸쳐 척 본체(80)에 대한 제한된 이동을 위해 척(30)의 본체(80)에 연결된다. 예시된 실시예에서, 조오 경로(90)는 회전 축(40)에 수직이지만, 그러나 대안적으로 다른 방향으로 연장될 수 있다.

도 2, 도 3, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 척(30)은 또한 각각의 조오(50)에 대한 슬라이더 본체(100)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이더 본체(100)는 슬라이더 본체 경로(110)를 따라 척 본체(80)에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체(80)에 연결된다. 슬라이더 본체(100)는 슬라이더 본체-대-조오 경로(120)를 따라 조오(50)에 대한 제한된 이동을 위해 조오(50)에 연결된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 척(30)은 또한 액추에이터 스트로크에 걸쳐 액추에이터 경로(140)를 따라 척 본체(80)에 대한 제한된 이동을 위해 척 본체(80)에 연결되는 액추에이터 본체(130)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 액추에이터 경로(140)는 축(40)에 평행하고 조오 경로(90)에 수직이다. 액추에이터 본체(130)는 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로(150)를 따라 슬라이더 본체(100)에 대한 제한된 이동을 위해 슬라이더 본체(100)에 연결된다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 척은 액추에이터 스트로크에 걸쳐 액추에이터 경로(140)를 따라 액추에이터 본체(130)를 선택적으로 구동하기 위해 액추에이터 본체(130)에 연결되는 액추에이터(160)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 액추에이터(160)는 페일-세이프(failsafe) 폐쇄/파지 위치를 제공하는 스프링 폐쇄, 공압 개방 액추에이터(130)를 포함한다. 그러나, 대안적인 실시예에 따르면, 임의의 다른 적절한 액추에이터가 사용될 수 있다(공압 폐쇄, 스프링 개방 액추에이터; 유압 액추에이터; 수동 드로-바 기반 액추에이터; 등).

도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로(150)는 액추에이터 경로(140)와 각도(A)를 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 각도(A)는 (1) 5, 10, 15, 및/또는 20°보다 크고, (2) 45, 40, 35, 30 및/또는 20°보다 작고, 및/또는 (3) 임의의 이러한 2 개의 값들 사이(예를 들어, 5° 내지 45°, 10° 내지 40°, 15° 내지 25°)이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 조오 경로(120)는 액추에이터 경로(140)와 각도(J)를 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 각도(J)는 (1) 20, 25, 30, 35, 및/또는 40°보다 크고, (2) 75, 70, 65, 60, 55, 및/또는 50°보다 작고, 및/또는 (3) 임의의 이러한 2 개의 값들 사이(예를 들어, 20° 내지 75°, 30° 내지 55°, 40° 내지 50°)이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이더 본체 경로(110)는 액추에이터 경로(140)와 각도(S)를 형성한다. 다양한 실시예에 따르면, 각도(S)는 (1) 110, 115, 120, 및/또는 125°보다 크고, (2) 165, 160, 155, 150, 145 및/또는 140°보다 작고, 및/또는 (3) 임의의 이러한 2 개의 값들 사이(예를 들어, 20 내지 75°, 30 내지 55°, 40 내지 50°)이다. 다양한 실시예에 따르면, 경로(110, 120)는 (각도(J)에서 각도(S)를 뺀 값이 90°가 되도록) 서로 수직이거나, 또는 다양한 실시예에 따르면, 서로 수직인 20, 15, 10, 및/또는 5 도 이내이다.

다양한 실시예에 따르면, 슬라이더 본체 경로(110)는 슬라이더 본체 경로(110)가 조오(50)를 향해 진행함에 따라 축(40)으로부터 멀어지게 경사진다. 반대로, 슬라이더 본체-대-조오 경로(120) 및 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로(150)는 모두 조오(50)를 향해 진행함에 따라 축(40)을 향해 경사진다.

경로(90, 110, 120, 140, 150)는 각각의 구성 요소(50/60, 80, 100, 130)에서 슬라이딩 표면을 정합함으로써 정의된다. 예시된 실시예에서, 경로(90, 110, 120, 150)는 한 구성 요소의 2-측면 트랙(또는 트랙들)과 다른 구성 요소의 정합되는 돌출부(또는 돌출부들)에 의해 형성되어, 돌출부가 트랙의 2 개의 측면들 내에서 슬라이딩된다. 예를 들어, 척 본체(80)(도 4 참조)의 트랙(80a)은 경로(110)를 정의하기 위해 슬라이더 본체(100)의 돌출부(100b)(도 6 참조)와 정합된다. 마스터 조오(60)(도 3 참조)의 돌출부(60a)는 경로(120)를 정의하기 위해 슬라이더 본체(100)의 트랙(100a)(도 3 및 도 6 참조)과 정합된다. 슬라이더 본체(100)의 돌출부(100c)(도 3 및 도 6 참조)는 경로(150)를 정의하기 위해 액추에이터 본체(130)의 트랙(130a)(도 3 참조)과 정합된다.

트랙(80a, 100a, 130a) 및 돌출부(60a, 100b, 100c)의 상대 위치는 하나 이상의 실시예의 범위를 벗어나지 않고 반전될 수 있다. 또한, 대안적인 실시예에 따르면, 구성 요소들 사이의 대안적인 유형의 구조적 연결이 경로(90, 110, 120, 150)를 정의하는데 사용될 수 있다(예를 들어, 상호 연결된 2 개의 구성 요소들 사이의 1 곡선 또는 선형 병진 자유도, 선형 베어링 등을 제공하는 임의의 구조적 연결).

예시된 실시예에서, 경로(90, 110, 120, 150)는 선형이다. 그러나, 대안적인 실시예에 따르면, 경로(90, 110, 120, 150) 중 하나 이상은 다른 형상을 가질 수 있다(예를 들어, 단순 곡선, 복합 곡선, 곡선(들)과 선(들)의 조합에 의해 형성된 경로, 등).

공작물(20)을 파지하기 위한 척(30)의 작동이 도 3 내지 도 4에 도시되어 있다. 척(30)이 개방될 때(도 3에 도시된 바와 같이), 척(30)은 액추에이터 본체(130)를 조오(50)로부터 멀리(즉, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 왼쪽으로) 경로(130)를 따라 구동하도록 액추에이터(160)를 작동시킴으로써 폐쇄될 수 있다. 이러한 이동은 액추에이터 본체(130)가 (도 3에 도시된 바와 같이 왼쪽으로 그리고 약간 상향으로) 경로(150)를 따라 슬라이더 본체(100)에 대해 슬라이딩하게 하고, 이는 (도 3에 도시된 바와 같이 왼쪽 하부를 향해) 슬라이더 본체(100)가 경로(110)를 따라 척 본체(80)에 대해 슬라이딩하게 하고, 이는 조오(50)가 (도 3에 도시된 바와 같이 하부 오른쪽을 향해) 경로(120)를 따라 슬라이더 본체(100)에 대해 슬라이딩하게 하고, 이는 조오(50)가 (척(30) 주위에 이격된 다른 조오(50)(도 3 내지 도 4에 도시되지 않음)와 함께) 도 4에 도시된 바와 같이 공작물(20)에 접촉하여 파지할 때까지 조오(50)가 폐쇄 방향(도 3에 도시된 바와 같이 하향)으로 경로(90)를 따라 척 본체(80)에 대해 슬라이딩하게 한다.

슬라이더 본체(100)의 사용 및 상호 연결된 구성 요소들 및 경로들(90, 110, 120, 150)의 조합은, 하나 이상의 비-제한적인 실시예에 따르면, (1) (축(40)을 따라) 축 방향으로 컴팩트하고, (2) 액추에이터 본체(130) 이동과 조오(50) 폐쇄 이동 사이에 충분한 기계적 이점을 제공하여 다양한 직경을 갖는 공작물(20)을 수용하도록 조오 스트로크 위의 임의의 지점에서 공작물(20)을 단단히 파지하고, 및/또는 (3) 조오(50)에 대한 빠른 폐쇄 속도를 제공하는 조오(50) 폐쇄 시스템을 제공한다. 액추에이터 본체(130)가 높은 각도(J) 경로(120)를 따라 조오(50)에 직접 연결되면, 해당 높은 각도(J)는 양호한 조오(50) 폐쇄 속도를 제공할 수 있지만, 그러나 감소된 파지력의 희생으로 제공된다. 액추에이터 본체(130)가 낮은 각도(A) 경로(150)를 따라 조오(50)에 직접 연결되면, 낮은 각도(A)는 양호한 파지력을 제공할 수 있지만, 그러나 조오(50) 폐쇄 속도의 희생으로 제공된다. 액추에이터 본체(130)가 중간 각도(예를 들어, 각도(A)와 각도(J) 사이의 어딘가)를 따라 조오(50)에 직접 연결되면, 필요한 경로 길이는 척(30)을 축 방향으로 길어지게 한다.

다양한 실시예에 따르면, 각도(A, J 및 S)는 (1) 빠른 조오 폐쇄 속도, (2) 높은 조오 파지력, 및/또는 (3) 각각의 경로를 따른 축 방향 스트로크가 최소화되는 축 방향으로 컴팩트한 척을 제공하는 경쟁 이익들을 최적화하도록 선택될 수 있다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 척(30)은 또한 균형추 시스템을 포함할 수 있고, 이 균형추 시스템은 척(30)이 스피닝하여 원심력이 조오(50) 및 슬라이더 블록(100)을 축(40)으로부터 반경 방향 외측으로 멀리 밀어내는 경향이 있을 때 발생하는 조오(50) OD-파지력의 손실을 부분적으로 보상하도록 설계된다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 조오(50) 및 슬라이더 본체(100)의 세트마다 균형추(170)가 제공될 수 있다. 균형추(170)는 균형추 축(180)을 중심으로 하는 상대적인 선회 이동을 위해 척 본체(80)에 선회 가능하게 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 척(30)이 개방되면, 균형추의 암(80a)이 슬라이더 본체(100)에 대해 안착된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 조오(50)가 폐쇄되고 척(30)이 정적일 때(즉, 축(40)을 중심으로 스피닝하지 않음), 균형추(170)는 슬라이더 본체(100)로부터 이격된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 척(30)이 스피닝하고 (예를 들어, 공작물(20)을 파지하기 위해) 조오(50)가 폐쇄될 때, 원심력은 균형추(170)를 반경 방향 외측으로 (도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 시계 방향으로) 선회시키며, 이는 균형추의 암(170a)이 슬라이더 본체(100)에 대해 접촉하여 반경 방향 내측으로 밀게 한다. 그 내측 반경 방향 힘은 조오(50)에 의해 가해지는 파지력을 증가시키는 경향이 있고, 이는 슬라이더 본체(100) 및 조오(50)를 반경 방향 외측으로 미는 경향이 있는 원심력에 의해 발생되는 파지력의 손실을 적어도 부분적으로 상쇄한다.

도시된 척(30) 및 조오(50) 폐쇄 메커니즘은 OD-파지를 위해 구성된다. 당업자는 척(30)의 상대적인 방향, 각도, 또는 다른 양태가 ID-파지를 추가적으로 및/또는 대안적으로 제공하도록 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

척(30)은 축(40)을 따라 연장되는 축 방향 관통 구멍(190)을 포함하는 관통 구멍 척이다. 관통 구멍(190)은 공작물(20) 스톡이 (즉, 도 3에 도시된 바와 같이 왼쪽으로부터) 구멍(190)을 통해 기계(10) 내로 공급되고 (도 3에 도시된 바와 같이 척(30)의 오른쪽으로) 척(30)의 다른 축 방향 측면에서 처리(예를 들어, 선삭, 선반 가공, 밀링)될 수 있게 한다.

전술한 예시된 실시예는 다양한 실시예의 구조적 및 기능적 원리를 예시하기 위해 제공되며, 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 반대로, 본 발명의 원리는 이들의 임의의 모든 변경, 변형 및/또는 치환(예를 들어, 다음 청구범위의 사상 및 범위 내의 임의의 변형)을 포함하도록 의도된다.

Claims

공작물을 파지하기 위한 척(chuck)으로서,
상기 척은:
척 본체;
조오(jaw) 폐쇄 및 조오 개방 방향으로 조오 경로를 따라 상기 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 상기 척 본체에 연결된 조오;
액추에이터 경로를 따라 상기 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 상기 척 본체에 연결된 액추에이터 본체; 및
슬라이더 본체 경로를 따라 상기 척 본체에 대한 제한된 이동을 위해 상기 척 본체에 연결된 슬라이더 본체;를 포함하고,
상기 슬라이더 본체는 슬라이더 본체-대-조오 경로를 따라 상기 조오에 대한 제한된 이동을 위해 상기 조오에 연결되고, 및
상기 슬라이더 본체는 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로를 따라 상기 액추에이터 본체에 대한 제한된 이동을 위해 상기 액추에이터 본체에 연결되는, 척.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터 경로와 상기 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로 사이에는 각도(A)가 형성되고;
상기 액추에이터 경로와 상기 슬라이더 본체-대-조오 경로 사이에는 각도(J)가 형성되고; 및
상기 각도(A)는 상기 각도(J)보다 작은 것인, 척.
제2항에 있어서,
상기 슬라이더 본체 경로와 상기 슬라이더 본체-대-조오 경로 사이에는 각도(S)가 형성되고; 및
상기 각도(S)는 90° 내지 135°인 것인, 척.
제2항에 있어서,
상기 각도(A)는 5° 내지 40°인 것인, 척.
제2항에 있어서,
상기 각도(J)는 30° 내지 60°인 것인, 척.
제1항에 있어서,
상기 조오는 제1 조오 폐쇄 및 제1 조오 개방 방향으로 제1 조오 경로를 따라 상기 척 본체에 대해 이동하기 위해 상기 척 본체에 장착된 제1 조오를 포함하고;
상기 척은 제2 조오 폐쇄 및 제2 조오 개방 방향으로 제2 조오 경로를 따라 상기 척 본체에 대해 이동하기 위해 상기 척 본체에 장착된 제2 조오를 포함하고;
상기 슬라이더 본체는 제1 슬라이더 본체를 포함하고; 및
상기 척은 상기 액추에이터 경로를 따른 액추에이터 본체 이동 대 상기 조오 경로를 따른 제2 조오 이동의 비율로 제1 방향으로의 상기 액추에이터 본체의 이동을 상기 제2 조오 폐쇄 방향으로의 상기 제2 조오의 이동으로 전달하기 위해 상기 제2 조오 및 액추에이터 본체를 상호 연결하는 제2 슬라이더 본체를 포함하는 것인, 척.
제1항에 있어서,
상기 조오 경로 및 액추에이터 경로는 각각 선형인 것인, 척.
제1항에 있어서,
상기 슬라이드 본체 경로, 슬라이더 본체-대-조오 경로, 및 슬라이더 본체-대-액추에이터 본체 경로는 각각 선형인 것인, 척.
제1항에 있어서,
척은 축 방향 관통 구멍을 갖는 관통 구멍 척을 포함하고, 상기 축 방향 관통 구멍은 상기 공작물이 상기 조오가 위치되는 곳의 반대편에 있는 상기 척의 축 방향 측면으로부터 상기 척 내로 공급될 수 있도록 형상화되고 구성되는 것인, 척.
제1항에 있어서,
공작물 처리 기계와 조합되는 것인, 척.
제10항에 있어서,
상기 공작물 처리 기계는 선반인 것인, 조합체.
제1항에 있어서,
상기 척 본체에 이동 가능하게 장착되고, 상기 척이 스피닝할(spins) 때 상기 슬라이더 본체에 반경 방향으로 내측으로 향하는 힘을 가하도록 상기 슬라이더 본체에 대해 배치되는 균형추를 더 포함하는 것인, 척.