KR910001098Y1 - 탭 호울더 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탭 호울더

도면은 본 고안에 관계되는 탭 호울더의 실시예를 도시하는 것이다.

제1도는 전체의 단면도.

제2도는 공구유지부의 확대 단면도.

제3도는 공구유지부의 측면도.

제4도, 제5도는 각각 제2도의 A-A선, B-B선에 따른 단면도.

제6도는 종동축의 플랜지부의 로울러와의 관계도.

제7도는 클러치의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 호울더 본체 2 : 공구유지부

3 : 퀵 체인지부 7 : 플로우트축

11 : 삽입구멍 13 : 강구(綱球)

14 : 클램프 컬러 15 : 둘레홈

17 : 스프링 19 : 유지링

20 : 압축스프링 21 : 종동축(終動軸)

22 : 토오크 제어부 23 : 공구유지부 본체

24 : 플랜지부 25 : 잘린부분

28 : 쓰러스트 베어링 29 : 베어링 링

30 : 클러치편 30a : 클러치홈

30b : 록용홈 31 : 접시스프링

32 : 조정나사 35 : 누르는 링

34 : 강구(綱球) 35 : 로울러

36 : 키 37 : 록용 나사

38 : 둘레홈

본 고안은 주로 머시닝 센터에 사용되는 토오크 제어기능을 갖는 공구 유지부를 갖고, 이 공구유지부와 본체부와의 사이를 퀵 체인지지구에 의해 연결하도록 한 탭 호울더에 관한 것이다.

종래 이런 종류의 장치로서 공작기계의 주축의 축구멍에 장착되는 생크부를 갖는 본체부와, 토오크 제어기능을 갖는 공구유지부와의 사이를 퀵 체인지 기구로 연결하는 형식의 것이, 예를들어 일본국 실공소 50-5102호 공보, 특공소 58-41974호 공보등에 개시되어 있다.

이것들의 장치는 공구교환시에 공작기계의 주축측으로 끌어 올려서 붙이고 떼도록 퀵 체인지 기구를 구성하고 있기 때문에 탭핑(tapping) 토오크가 설정치보다도 커져서 클러치가 단속적으로 공전상태로 되었을때 공구유지부가 본체부에서 탈락하는 위험성을 갖고 있다.

실공소 50-5102호 공보에 기재된 탭척은 클러치인 토오크 조정캠부와 토오크 조정용의 경질폴리우레탄고무에 의해 토오크 제어부를 구성하고, 고정캠에 대해서 가동캠을 경질폴리우레탄고무에 탄성압축력에 의해 눌리게하여 토오크 조정을 하고 있다.

그러나 가공중에 있어서 공전상태로 되었을 때, 고정캠이 간헐적으로 걸어맞춤홈으로 출입하기 때문에, 경질폴리우레탄고무에 대해서도 압축과 해방의 동작이 반복하는 것으로 되어, 이것이 본체와의 연결부인 퀵 체인지 기구에 악영향을 주게 된다.

결국 공구유지부는 본체측의 플로우트축에 강구를 통해서 연결되어, 클램프 컬러를 공작기계의 주축측에 이동시킴으로써, 강구의 반경방향 외측의 이동을 자유롭게 하여 연결을 해제할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 상술한 공전상태에서는 토오크 제어부에 있어서의 간헐적인 동작력이 본체측으로부터 공구유지부를 끌어당기는 방향으로 작용하기 때문에, 그 힘이 회전력으로 되어 클램프 컬러를 작동시켜서 양자의 연결을 풀어 공구유지부를 공작물측으로 남겨지게 해버릴 위험성이 있다.

또, 일본국 특공소 58-41974호 공보에 제시되어 있는 공구호울더는, 토오크 설정을 접시스프링에 의해서 하고 있으나 본체측과의 연결부인 퀵 체인지 기구는 전자와 같기 때문에 이것도 같은 위험성은 면할 수 없다.

더욱 머시닝 센터등에 사용되고 있는 탭 호울더의 공구유지부, 즉 탭 콜리트는 과대한 부하가 가해졌을 때의 안정성을 유지하기 위해, 과부하 전동방지수단을 갖출 필요가 있어 종래에는 예를들어 실개소 55-142222호 공보나 실개소 59-32724호 공보등에 의해 개시되어 있는 것 같은 여러가지의 구조의 것이 제안되어 있으나, 대개 마찰부분의 심한 마모때문에 장기의 사용에 견디지 못한다든가, 혹은 안전성이 완전하지 못하는 등의 문제를 안고 있다.

본 고안의 목적의 하나는 토오크 제어기능을 가진 공구유지부와 공작기계의 주축에 장착되는 본체부를, 퀵 체인지 기구를 통해서 연결하여, 공전상태로 되었을 때의 본체부의 축방향으로 가해지는 응력에 의한 퀵 체인지 기구로의 악영향을 방지하고, 공구유지부가 탈락하는 위험성을 제거한 안전성이 높은 탭 호울더를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 상술한 바와 같이 종래의 탭 호울더에 있어서 탭 콜리트의 결점을 해소하기 위해, 미리 설정한 한정 토오크를 장기간에 걸쳐서 정확하게 유지할 수 있도록 하고, 더욱 마찰력의 영향을 매우 작게하여 장기의 사용에 견딜 수 있도록 한 탭 콜리트를 제공하는데 있다.

본 고안을 도시의 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 고안에 관계되는 탭 호울더의 일 실시예의 단면도를 도시하고, 대별하여 공작기계의 주축(S)에 장착되는 호울더 본체(1)와 탭(T)을 부착한 탭 콜리트인 공구유지부(2)와, 호울더 본체(1)와 공구유지부(2)간을 연결하는 퀵 체인지부(3)로 구성되어 있다.

호울더 본체(1)는 주축(S)의 축구멍에 삽입되는 생크부(4)에 이어서, 주위의 V홈(5a)을 형성한 플랜지(5)를 갖고, 축방향으로 천공된 구멍(6)의 내부에는 퀵 체인지부(3)를 구성하는 피치오차 보정용의 플로우트축(7)이 축방향으로 미끄럼이동 자유롭게 끼워맞추어져 있다.

그리고, 구멍(6)의 바닥부분과 플로우트축(7)과의 사이에는, 압축스프링(8,9)을 사용한 피치 보정 기구가 수용되어 있다.

플로우트축(7)의 앞끝부분 외주(外周)(10)는 호울더 본체(1)로의 끼워맞춘 부분보다 소경(小經)으로 되어있어, 이 앞끝부분 외주(10)의 복수개에는 외부에서 삽입구멍(11)에 통하는 관통구멍(12)이 설치되며, 여기에 강구(13)가 끼워맞추어져 있다.

더욱 플로우트축(7)의 앞끝부분 외주(10)에는 클램프 컬러(14)가 회전 자유롭게 끼워맞추어져, 이 클램프 컬러(14)의 내주면에는 강구(13)가 들어가 끼울만한 단면 반원상의 둘레홈이 형성되어 있다.

클램프 컬러(14)는 플로우트축(7)의 앞끝부분 외주(10)에 설치된 멈춤고리(16)와의 사이에 배치된 스프링(17)에 의해서 주축(S)의 방향으로 항상 눌러져 있다.

클램프 컬러(14)의 후단은 플로우트축(7)의 호울더 본체(1)로의 끼워맞춘 부분과 앞끝부분 외주(10)와의 사이에 형성된 단면(18)에 눌려 있다.

더욱 강구(13)는 유지링(19)에 의해서 유지되며, 유지링(19)은 압축스프링(20)에 의해서 유지위치에 항상 눌러져 있다.

공구유지부(2)에는 앞끝부에 탭(T)을 끼워맞추고, 후단부에 플로우트(7)의 삽입구멍(11)에 끼워맞추어지는 종동축(21)을 갖고, 또한 중간 위치에는 토오크 제어부(22)가 설치되어 있다.

이 토오크 제어부(22)는 종래 주지의 구성이라도 좋고 예를 들어 제2도에 도시하는 바와 같이 접시스프링을 사용한 것이라도 좋다.

제2도 내지 제7도는 토오크 제어부(22)를 도시하고, 회전력을 받는 공구유지부 본체(23)의 내부에 공구를 유지하는 종동축(21)이 끼워맞추어져 있다.

종동축(21)은 제4도, 제6도에 도시하는 바와 같이 중간에 플랜지부(24)를 갖고 있고, 이 플랜지부(2)의 주위에는 플랜지부(24)의 두께(t)보다도 큰폭을 갖는 예를들어 3개의 잘린부분(25)이 같은 간격으로 설치되어 있다.

공구유지부 본체(23)에는 종동축(21)의 외경에 상응하는 비교적 작은 내경을 갖는 구멍부(26)에 뒤이어, 종동축(21)의 플랜지부(24)를 끼워맞출 수 있는 비교적 큰 내경을 갖고 있으며, 또한 공구유지부 본체(23)의 앞끝에 개구하는 개구부(27)가 설치되어, 이 개구부(27)의 내부에는 속으로부터 순차로 쓰러스트 베어링(28), 베어링 링(29), 플랜지부(24), 클러치편(30) 및 탄성체로서 복수개의 접시스프링(31) 및 토오크 조정용 조정나사(32)가 배치되어 있다.

플랜지부(24)의 주위에 설치된 잘린 부분(25)에는, 각각 플랜지부(24)의 반경방향으로 회전축선을 갖는 로울러(33)가 수용되어, 이것들의 로울러(33)의 직경은 플랜지부(24)의 두께(t)보다도 큰 치수로 되어 있다.

따라서, 로울러(33)는 베어링 링(29)의 면에 접촉함과 동시에, 클러치편(30)측으로 어느정도 돌출한 상태로 되어 있다.

클러치편(30)의 측면에는 제7도에 도시하는 바와 같이, 방사상으로 3개의 클러치홈(30a)이 형성되고, 또 외주면의 3개소에는 후술하는 록(lock)용홈(30b)이 같은 간격으로 설치되어 있어, 플랜지부(24)의 잘린부분(25)에 수용한 로울러(33)가 각각 클러치 홈(30a)에 걸어맞추도록 배치되어 있다.

클러치편(30)을 공구유지부 본체(23)에 대해서 회전방향으로 록하는 키이수단으로서, 제5도에 도시하는 바와 같이 클러치편의 록용홈(30b)에는 공구유지부 본체(23)의 구멍에 끼워맞추어진 강구(34)의 일부분이 끼워넣어져, 강구(34)는 공구유지부 본체(23)의 외측에 끼워맞추어진 누르는 링(35)에 의해서 눌러진다.

더욱, 공구유지부 본체(23)의 후단에는 제3도에 도시하는 바와 같이, 기계측으로부터의 회전력을 전달하기 위한 키이(36)가 돌출설치되어 있다.

호울더 본체(1)와 공구유지부(2)는 플로우트축(7)의 앞끝에 설치한 도시하지 않은 키이홈과 공구유지부 본체(23)의 후단에 돌출설치한 키이(36)가 동위상(同位相)으로 걸어맞춤되는 것에 의해 회전방향으로 록되어, 공작기계의 주축(S)에서 탭(T)까지 전술한 구성부품에 의해 토오크가 전달된다.

더욱 37은 록용나사, 38은 종동축(21)에 설치한 연결용 둘레홈을 도시하고 있다.

상술의 실시예에 있어서, 공구유지부(2)를 호울더 본체(1)에 부착하려면, 공구유지부(2)의 키이(36)와 플로우트축(7)의 키이홈의 위상을 맞추고, 공구유지부(2)의 종동축(21)을 플로우트축(7)의 삽입구멍(11)에 삽입된다. 그리고, 공구유지부 본체(23)의 끝부분이 플로우트축(7)의 끝부분에 맞닿아 걸어맞을 때까지 밀어넣으면, 종동축(21)의 끝부분이 유지링(19)을 밀어 넣어, 강구(13)가 종동축(21)의 둘레홈(38)에 걸어 맞추어져, 클램프 컬러(14)가 탄성력에 의해 주축(S)측에 이동되어 자동적으로 결합상태로 된다.

또 공구(T)의 교환시에는, 클램프 컬러(14)를 제1도의 우측으로 당기는 것만으로도, 강구(13)의 클램프 컬러(14)의 내면에 설치한 둘레홈(15)으로 후퇴해 들어갈 수 있는 상태로 되기 때문에, 강구(13)와 둘레홈(38)과의 걸어맞춤이 벗겨져, 공구유지부(2)를 그대로 꺼낼 수가 있다.

이와 같이 붙이고떼기가 모두 원터치 동작에 의해 간단하게 조작하는 것이 가능하다.

상술한 실시예에 있어서, 토오크의 조정은 공구유지부 본체(23)에 나사맞춤된 조정나사(32)를 돌려서 행하여지나, 만약 설정 토오크에 비해서 공구측의 절삭 토오크 등이 과대하게 되어, 공구유지부 본체(23)에 대해서 때문에, 접시스프링(31)의 탄력에 저항하여 클러치편(30)은 축방향으로 되돌려져, 로울러(33)를 타고 넘어서 회전운동한다.

그리고, 다음의 로울러 위치에서 접시스프링(31)에 눌려서 또다시 걸어맞춤상태로 되고, 더욱 또 로울러(33)를 타고 넘어서 회전운동한다.

이와 같은 반복동작에 의해, 클러치편(30)은 간헐적으로 축방향으로 움직여져, 또 로울러(33)는 클러치편(30)에 의해 강제적으로 자전되어진다.

이 로울러(33)에 가해지는 강제적인 회전력은, 공구유지부 본체(23)의 깊숙한 곳에 배치된 로울러(33)에 맞닿고 있는 베어링 링(29)에 전달되고, 베어링 링(29)은 로울러(33)의 회전방향과 같은 방향으로 회전운동된다.

이때, 개구부(27)의 제일 깊은 곳과 베어링 링(29)과의 사이에는 쓰러스트 베어링(28)이 기재되어 있으므로, 베어링 링(29)의 회전운동을 원활하게 할 수가 있고, 로울러(33)와 축받이링(29)과의 사이의 마찰은 거의 없고, 이와 같이 클러치편(30)이 로울러(33)와의 사이에도 마찰은 거의 생기지 않는다.

이와 같이 클러치편(30)과 걸어맞춤하는 로울러 배치부의 반대측에 쓰러스트 베어링(28)을 통해서 베어링 링(29)을 배치했기 때문에, 공전시에 있어서의 로울러(33)의 강제회전력을 베어링 링(29)의 면으로 회전운동으로서 받을 수가 있고, 로울러(33) 자체의 마찰 등을 방지할 수가 있다.

또, 로울러(33)는 단지 회전운동 뿐으로 축방향으로 동작하지 않기 때문에, 로울러 자체의 미끄럼운동도 방지할 수가 있다.

더욱 공전시에 있어서 접시스프링(31)의 부분이 로울러(33)회전에 의해서 따라 돌아가는 일도 있을 수 없다.

더욱, 이상의 실시예에서는 쓰러스트 베어링(28)을 로울러 베어링으로 예시했으나, 보올 베어링 등을 대체해도 좋다.

상술의 실시예에서는 플로우트축(7)을 설치하여 가공나사의 피치오차를 보정하는 기능을 갖게한 경우를 제시했으나, 그외에도 플로우트축(7)의 부분을 호울더 본체(1)와 일체로 하여 보정기능을 갖지 않는 구성에 있어서도, 본 고안을 적용할 수가 있다.

더욱 실시예에서는, 머시닝 센터에 사용할 수 있도록 하기 위해 호울더 본체(1)의 플랜지(5)가 V형 홈을 갖는 경우를 제시했으나, 이와 같은 플랜지를 사용하지 않은 일반의 범용기계에도 같이 실시할 수가 있고, 이 경우는 생크부(4)는 테이퍼가 없는 스트레이트 생크를 사용할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 관계되는 탭 호울더는 클램프 컬러를 플로우트축의 단면에 눌러닿은 상태로 록하도록 구성했으므로, 공전상태에 있어서 간헐적으로 축방향으로 인장력이 가해져도, 클램프 컬러를 개방방향으로 동작시키는 것을 불가능하며, 공구유지부가 빠져 떨어진다고 하는 위험성을 완전히 해소할 수 있다고 하는 효과가 있다.

더욱이, 탭 콜리트는 공전시의 로울러의 강제회전력을 베어링 링의 면으로 회전운동으로서 받도록 했으므로, 로울러와 베어링 링과의 사이 및 베어링 링과 클러치와의 사이의 마찰에 의한 손상을 방지하여, 장기간의 사용에 견딜 수가 있다.

또 로울러는 회전만으로 측방향으로는 동작하지 않기 때문에, 로울러 자체의 미끄럼운동이 방지되어, 로울러의 내구성을 향상할 수 있다.

더욱 공전시에 클러치를 누르는 탄성체가 따라 돌지 않기 때문에, 탄성체를 장수명화하고, 설정 토오크의 변동을 작게 억제할 수가 있어, 장기에 걸쳐 고정밀도의 나사가공을 하는 것이 가능하게 된다.

Claims (5)

1. 공작기계의 주축에 장착하는 생크부를 가지며, 전단측에 퀵 체인지 기구를 연결하는 본체부와 이 퀵 체인지 기구에 의해 상기 본체부에 붙이고떼기하고 토오크 제어기능을 가진 공구유지부로부터 이루어지는 탭 호울더에 있어서, 상기 본체부에 퀵 체인지 기구를 구성하는 플로우트 축을 끼워맞춤하고, 이 플로우트 축에 복수개의 강구를 장착하는 동시에 이 플로우트 축의 외주에 미끄럼이동자유롭게 끼워맞춤한 클램프 컬러와 이 클램프 컬러의 후단부가 맞닿는 단면과, 이 단면에 상기 클램프 컬러를 가압하는 스프링을 설치하고 상기 공구유지부는 상기 플로우트 축내에 안쪽으로 끼워지는 종동축을 가지며 이 종동축의 끝부에 상기 강구가 걸어맞춤하는 둘레홈을 설치하고 상기 공구유지부의 붙이고떼기를 상기 클램프 컬러를 상기 스프링의 탄력에 대항하여 공구측으로 움직임으로써 행하는 것을 특징으로 하는 탭 호울더.
2. 제1항에 있어서, 상기 퀵 체인지 기구는 상기 본체부의 내부의 축선방향으로 미끄럼이동 자유롭게 장착한 플로우트 축에 설치하도록 한 것을 특징으로 하는 탭 호울더.
3. 제1항에 있어서, 상기 공구유지부는 상기 본체부의 개구부내에 부착되도록 한 것을 특징으로 하는 탭 호울더.
4. 제3항에 있어서, 상기 공구유지부는 상기 개구부내에 종동축을 삽입하고, 상기 개구부와 종동축과의 사이의 깊숙한 곳부터 순차로 쓰러스트 베어링, 베어링 링, 상기 종동축의 플랜지부, 클러치, 이 클러치를 누르는 탄성체, 이 탄성체의 누르는 힘을 조정하는 조정나사를 수용하는 것을 특징으로 하는 탭 호울더.
5. 제4항에 있어서, 상기 플랜지부의 주위에 복수의 잘린 부분을 설치하고, 이 잘린부분에 상기 플랜지부의 두께보다도 큰 직경을 갖는 로울러를 각각 수용하고, 이 로울러를 상기 베어링의 면에 접촉시킴과 동시에, 상기 클러치편의 클러치홈에 걸어맞추도록 하는 것을 특징으로 하는 탭 호울더.