WO2013137649A1

WO2013137649A1 - 와인더용 콜렛 척

Info

Publication number: WO2013137649A1
Application number: PCT/KR2013/002026
Authority: WO
Inventors: 김대유
Original assignee: (주)탑에이테크놀로지
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2013-09-19
Also published as: KR101188883B1; CN104271293A; PH12014501800A1; PH12014501800B1; CN104271293B

Abstract

본 발명은 와인더용 콜렛 척에 관한 것이다. 본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척은 콘덴서(Condenser)를 파지하는 고정부가 샹크(Shank)의 선단에 형성된 접수부에 복수로 형성됨으로써, 어느 하나의 고정부에 마모가 발생하여 상기 콘덴서의 파지가 용이하지 않을 경우 다른 하나의 고정부를 통해 파지토록 하여 수명을 연장할 수 있으며, 이로 인해 교체주기를 늦출 수 있어 작업공정의 지연현상을 용이하게 방지할 수 있다.

Description

와인더용 콜렛 척

본 발명은 와인더용 콜렛 척에 관한 것이다.

통상의 콜렛 척은 (특허문헌 1)에서 상세히 개시하고 있다. 즉 상기 (특허문헌 1)에 따르면, 콜렛 척은 선단에 입구가 형성된 접수부 및 상기 접수부로부터 뒤쪽을 향하여 점점 구경이 축소되는 테이퍼부가 형성되고, 상기 접수부로부터 이어지는 복수의 슬릿(Slit)이 스핀들 샤프트(Spindle Shaft)에 연결되는 후단을 향해 형성되어 있다.

따라서 상기 콜렛 척을 스핀들 샤프트에 연결한 후 입구를 거쳐 접수부의 내경에 드릴 등의 공구를 삽입하게 되면, 스핀들 어셈블리(Spindle assembly)의 홀더(Holder)에 의해 외경이 축소되는 테이퍼부에 연동하여 상기 접수부의 내경이 협소해지면서 상기 공구를 파지하게 되고, 스핀들 모터(Spindle Motor)를 통해 상기 스핀들 샤프트를 회전시킴으로써, 공작물을 가공하고 있다.

한편 와인더용 콜렛 척은 공구 대신 콘덴서(Condenser)를 파지토록 구성하여 상기 콘덴서에 코일을 권취(Winder)하기 위한 용도로 사용하는 것으로, 작업현장에서는 경우에 따라 와이어 척(Wire chuck) 또는 코어 척(Core chuck)으로도 부르고 있다.

상기 와인더용 콜렛 척은 와인딩 장치(Auto-winding machine)에 장착하여 사용하고 있는데, 즉 상기 와인딩 장치에 와인더용 콜렛 척을 장착하여 스핀들 샤프트에 연결한 후 접수부에 콘덴서를 삽입하여 파지하고, 스핀들 모터(Motor)를 통해 상기 스핀들 샤프트를 회전시킴으로써, 상기 콘덴서에 코일을 권취토록 하고 있다.

이러한 와인더용 콜렛 척은 전술한 바와 같이, 공구 대신 콘덴서를 파지하는 관계로, 이와 동일한 형상으로 입구를 가공하여 접수부에 홈의 형상으로 고정부를 형성하고, 상기 고정부의 각 모서리와 연계하여 슬릿을 후단을 향해 형성하고 있다.

따라서 상기 콘덴서의 파지시 스핀들 어셈블리의 홀더에 의해 외경이 축소되는 테이퍼부에 연동하여 고정부의 전체적인 면적이 줄어들게 되어 상기 고정부를 형성하는 측벽을 통해 콘덴서를 용이하게 파지할 수 있는 것이다.

그러나 종래의 와인더용 콜렛 척은 고정부를 형성하는 측벽을 통해 콘덴서를 파지하는 관계로, 반복적인 콘덴서의 파지시 기계적 마찰에 의해 상기 측벽의 마모가 발생하고 있는데, 이는 보수 등이 불가하여 통상 새로운 와인더용 콜렛 척으로 교체하여 사용하고 있다.

즉 마모가 발생한 와인더용 콜렛 척을 교체하지 않고 사용할 경우 콘덴서가 분리되어 또 다른 문제점이 유발할 수 있으므로, 마모가 발생한 와인더용 콜렛 척은 반드시 교체해야 하는데, 이로 인해 전반적인 작업공정에 지연현상이 발생하는 문제점이 있다.

(선행기술문헌)

(특허문헌)

(특허문헌 1) JP2003-231009 A

따라서 본 발명은 와인더용 콜렛 척의 빈번한 교체로 인해 작업공정이 지연되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 관점은, 수명연장을 통해 교체주기를 용이하게 연장할 수 있도록 한 와인더용 콜렛 척을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 관점은, 수명연장을 통해 교체주기를 연장하고, 아울러 콘덴서를 용이하게 파지할 수 있도록 한 와인더용 콜렛 척을 제공하는 데 있다.

상기 관점을 해결하기 위해,

본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척은 스핀들 샤프트에 연결되는 결합부가 후단에 형성된 샹크;

상기 샹크의 선단에 형성되며, 후단을 향하여 구경이 감소하는 테이퍼부;

상기 테이퍼부의 전방에 형성되며, 콘덴서가 삽입되는 입구가 형성된 접수부;

상기 접수부로부터 이어져 후단을 향해 형성된 복수의 슬릿; 및

상기 접수부의 내부에 형성된 측벽; 및

상기 측벽을 통해 콘덴서와 동일한 사각형상으로 형성된 제1 고정부와 제2 고정부;

를 포함하며,

상기 제1 고정부와 제2 고정부는 45°각도를 이루고, 상기 측벽은 샤프트 축과 직각으로 교차하는 접수부의 전면을 기준으로, 입구에서 상기 접수부 방향으로 70∼80°각도로 경사지게 형성된다.

본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척에 있어서, 상기 샹크, 테이퍼부 및 접수부의 재질은 고탄소크롬강이고, 무전해 니켈 도금처리된 것을 특징으로 한다.

이러한 특징들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해 질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 콘덴서를 파지하는 제1 고정부 및 제2 고정부가 45°각도를 이루며 접수부에 복수로 형성됨으로써, 상기 제1 고정부에 마모가 발생하여 이를 사용하지 못하더라도 상기 제2 고정부를 통해 상기 콘덴서를 파지할 수 있어 와인더용 콜렛 척의 수명연장이 가능하고, 이를 통해 교체주기의 연장이 용이하여 전반적인 작업공정의 지연현상을 방지하게 된다.

한편 고정부를 형성하는 측벽이 70∼80°각도로 경사지게 형성되어 콘덴서를 물어서 파지하게 됨으로써, 상기 콘덴서의 파지에 따른 미끄럼현상을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 와인더용 콜렛 척을 나타내 보인 사시도.

도 2 내지 3은 본 발명의 실시 예에 따른 와인더용 콜렛 척의 설치상태를 나타내 보인 단면도.

도 4 내지 5는 본 발명의 실시 예에 따른 와인더용 콜렛 척의 정면도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 와인더용 콜렛 척을 일부 확대하여 나타내 보인 단면도.

본 발명의 관점, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척은 도 1 내지 3에서 보듯이, 스핀들 어셈블리(Spindle assembly)를 통해 스핀들 샤프트(Spindle shaft)에 연결되어 상기 스핀들 샤프트(2)를 따라 회전하는 샹크(Shank)를 포함한다. 상기 샹크(10)는 몸체로서의 기능을 하는 일종의 자루로써, 이를 매개로 하여 상기 와인더용 콜렛 척(1)을 구성하는 요소들을 형성하거나 이들을 연결하게 된다.

즉 상기 와인더용 콜렛 척(1)은 스핀들 어셈블리(4)에 체결되는 결합부(11)가 후단에 형성된 샹크(10), 상기 샹크(10)의 선단에 형성되며, 후단을 향하여 구경이 감소하는 테이퍼부(20), 콘덴서(Condenser)가 삽입되는 입구(31)가 형성되어 상기 테이퍼부(20)의 전방에 형성된 접수부(30), 상기 접수부(30)로부터 이어져 후단을 향해 형성된 복수의 슬릿(Slit)을 포함한다. 그리고 상기 접수부(30)의 내부에 형성되는 측벽(33)을 통해 서로 다른 각도로 형성된 복수의 고정부(32a)(32b)를 포함한다.

따라서 상기 와인더용 콜렛 척(1)은 스핀들 어셈블리(4)에 샹크(10)의 후단을 결합부(11)를 통해 체결하고, 접수부(30)에 입구(31)를 거쳐 콘덴서(3)를 삽입한 후 스핀들 샤프트(2)를 후방으로 당기게 되면, 테이퍼부(20)가 상기 스핀들 어셈블리(4)의 홀더(Holder)에 간섭되어 슬릿(40)을 통해 구경이 축소되고, 이와 연동하여 접수부(30)의 내부면적이 협소해지면서 상기 접수부(30)에 형성된 어느 하나의 고정부(32a)(32b)를 통해 콘덴서(3)를 파지하게 된다.

이후 스핀들 모터(Spindle Motor)를 통해 스핀들 샤프트(2)를 회전시킴으로써, 이를 따라 와인더용 콜렛 척(1)이 회전하면서 콘덴서(3)에 코일을 권취할 수 있게 된다.

여기서 상기 고정부(32a)(32b)는 측벽(33)을 통해 콘덴서(3)를 파지하는 관계로, 반복적인 파지시 상기 측벽(33)의 마모가 발생하여 결과적으로 상기 콘덴서(3)를 파지하기 위한 압력이 저하될 수 있으며, 이 경우 교체하여 사용하는 것이 통상적이나, 본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척(1)은 복수의 고정부(32a)(32b)를 포함함으로써, 마모가 발생하지 않은 다른 하나의 고정부(32a)(32b)를 통한 재사용이 가능하다.

이러한 샹크(10), 테이퍼부(20) 및 접수부(30)를 포함하는 와인더용 콜렛 척(1)은 통상의 금속소재를 채택하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 인장 강도, 탄성 및 내마모성이 우수한 고탄소크롬강(SUJ2)을 이용하여 제조하는 것이다. 그리고 무전해 방식으로 니켈(Ni) 도금처리하여 광택효과와 함께 부식을 방지토록 하는 것이 더욱 바람직하다.

한편 상기 고정부(32a)(32b)를 형성하는 측벽(33)은 통상 접수부(30)와 일체로 형성되고 있으나, 이를 별도로 형성한 후 접수부(30)에 볼트를 통해 탈부착할 수 있으며, 이러한 교체방식을 통해 와인더용 콜렛 척(1)의 손실률을 최소화할 수 있다. 이때 상기 측벽(33)은 초경합금 등으로 제조됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보듯이, 본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척(1)은 전체적으로 원형의 형상으로 형성된다. 즉 고탄소크롬강(SUJ2)을 이용하여 Ø6㎜, 길이 42㎜의 샹크(10)를 형성하고, 상기 샹크(10)의 후단을 왼나사 가공하여 스핀들 어셈블리(4)와의 체결을 위한 결합부(11)를 형성하게 된다.

상기 샹크(10)의 선단에 형성되는 테이퍼부(20)는 전방 Ø14㎜, 후방 Ø6㎜, 길이 7㎜로 형성된다. 즉 상기 테이퍼부(20)는 샹크(10)의 길이방향을 기준으로 전방이 150°로 형성된다.

따라서 상기 테이퍼부(20)는 도 2 내지 3에서 보듯이, 전체적으로 쐐기모양으로 형성되어 스핀들 샤프트(2)의 당김 작용시 슬릿(40)을 통해 외경이 축소되면서 스핀들 어셈블리(4)의 홀더(4a)에 용이하게 삽입되거나, 상기 홀더(4a)에 체결된 코일스프링(4b)을 통해 인출될 수 있는 것이다.

상기 테이퍼부(20)의 전방에 형성되는 접수부(30)는 Ø11㎜, 길이 11㎜로 형성되며, 콘덴서(3)의 일부가 삽입되는 입구(31)가 전면에 형성된다. 그리고 상기 접수부(30)로부터 테이퍼부(20)를 거쳐 샹크(10)의 후단을 향해 36㎜ 길이로 4개의 슬릿(40)이 형성되어 상기 테이퍼부(20)와 접수부(30)가 상호 연동하도록 하게 된다.

상기 슬릿(40)은 도 4에서 보듯이, 접수부(30)의 입구(31)를 기준으로 바라볼 때, 각각 90°로 형성되고, 그 중심(C)이 Ø2.5㎜의 원형으로 형성되어 테이퍼부(20)와 접수부(30)의 외경축소시 분할된 객체들이 상호 부딪히지 않도록 유도하게 된다.

도 4 내지 5에서 보듯이, 상기 접수부(30)의 내부에 형성되는 복수의 고정부(32a)(32b)는 접수부(30)의 전면을 사각형상으로 가공하여 입구(31)와 이어지는 4개의 측벽(33)을 형성하고, 다시 상기 4개의 측벽(33)을 가공하여 새로운 4개의 측벽(33)을 형성함으로써, 실시하게 된다.

여기서 상기 복수의 고정부(32a)(32b)를 용이하게 이해 및 설명할 수 있도록 이하에서는 어느 하나의 고정부(32a)를 제1 고정부(32a)로 지칭하고, 이를 형성하는 4개의 측벽(33)을 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d)으로 지칭하게 된다. 그리고 다른 하나의 고정부(32b)를 제2 고정부(32b)로 지칭하고, 이를 형성하는 4개의 측벽(33)을 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)으로 지칭함을 밝혀둔다.

즉 상기 제1 고정부(32a)는 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d)의 각 모서리가 슬릿(40)과 이어지도록 접수부(30)의 전면을 깊이 0.95㎜, 길이 8∼8.5㎜로 가공함으로써, 콘덴서(3)와 동일한 사각형상으로 형성된다. 따라서 접수부(30)의 외경축소시 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d)의 거리가 8㎜미만으로 단축됨으로써, 입구(31)를 통해 삽입된 콘덴서(3)를 파지하게 된다.

또한 상기 제2 고정부(32b)는 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d)의 중간지점을 동일 깊이의 삼각으로 가공하여 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)을 형성함으로써, 전체적으로 마름모의 형상으로 형성된다. 여기서 상기 제2 고정부(32b)와 제1 고정부(32a)는 45°각도를 이루는 구성으로, 내부를 공유하게 된다.

따라서 상기 제1 고정부(32a)를 통해 콘덴서(3)를 파지하여 코일을 권취하는 과정에서 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d)의 마모로 인해 상기 콘덴서(3)의 파지에 어려움이 있을 경우 와인더용 콜렛 척(1)을 전체적으로 45°로 회전시키거나, 콘덴서(3)를 45°로 회전시킨 상태에서 제2 고정부(32b)를 통해 파지한 후 재사용하게 된다.

한편 상기 콘덴서(3)를 실질적으로 파지하게 되는 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d) 및 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)은 샤프트(2) 축과 직각으로 교차하는 접수부(30)의 전면을 기준으로, 입구(31)에서 상기 접수부(30) 방향으로 70∼80°각도로 경사지게 형성된다.

따라서 상기 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d) 및 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)은 그 단면이 일종의 톱니와 같이 형성되어 마치 이빨로 무는 것과 같이, 입구(31)를 통해 삽입된 콘덴서(3)를 물어서 파지하게 되어 종래의 면 접촉으로 인한 미끄럼현상을 방지하게 된다.

여기서 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d) 및 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)의 경사각도가 70∼80°인 것은 80°를 초과할 경우 콘덴서(3)를 물어서 파지하기가 용이치 않을 수 있기 때문이다. 즉 경사각도를 주지 않을 때와 비교하여 큰 차이가 없기 때문이다.

또한 70°미만일 경우에는 상기 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d) 및 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)의 끝 부분이 너무 날카롭게 형성되어 이를 형성하지 않을 때와 비교할 때 내구성이 저하되거나 콘덴서(3)를 물어서 파지하는 과정에서 손상시킬 수 있기 때문이다.

이의 실시 예는 도 6에서 보듯이, 상기 제1 측벽(33a)(33b)(33c)(33d) 및 제2 측벽(33e)(33f)(33g)(33h)은 샤프트(2) 축과 직각으로 교차하는 접수부(30)의 전면을 기준으로, 입구(31)에서 상기 접수부(30) 방향으로 75°각도로 경사지게 형성하게 된다. 따라서 고정부(32)의 단면길이가 9㎜로 형성될 경우 상기 입구(31)는 8.5㎜로 형성된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 와인더용 콜렛 척은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

(부호의 설명)

1 - 콜렛 척 2 - 스핀들 샤프트

3 - 콘덴서 4 - 스핀들 어셈블리

4a - 홀더 4b - 코일스프링

10 - 샹크 11 - 결합부

20 - 테이퍼부 30 - 접수부

31 - 입구 32a, 32b - 고정부

33 - 측벽 40 - 슬릿

Claims

스핀들 샤프트에 연결되는 결합부가 후단에 형성된 샹크(Shank);

상기 샹크의 선단에 형성되며, 후단을 향하여 구경이 감소하는 테이퍼부;

상기 테이퍼부의 전방에 형성되며, 콘덴서(Condenser)가 삽입되는 입구가 형성된 접수부;

상기 접수부로부터 이어져 후단을 향해 형성된 복수의 슬릿(Slit);

상기 접수부의 내부에 형성된 측벽; 및

상기 측벽을 통해 콘덴서와 동일한 사각형상으로 형성된 제1 고정부와 제2 고정부;

를 포함하며,

상기 제1 고정부와 제2 고정부는 45°각도를 이루고, 상기 측벽은 샤프트 축과 직각으로 교차하는 접수부의 전면을 기준으로, 입구에서 상기 접수부 방향으로 70∼80°각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 와인더용 콜렛 척.
청구항 1에 있어서,

상기 샹크, 테이퍼부 및 접수부의 재질은 고탄소크롬강(SUJ2)이고, 무전해 니켈(Ni) 도금처리된 것을 특징으로 하는 와인더용 콜렛 척.