KR20140016009A - 피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아바의 오목부에 콜렛의 볼록부가 결합구에 의해 억지끼움 결합되도록 함에 있어서, 상기 아바의 일측 외주면에 나사부를 형성하고, 콜렛의 일측 외주면에 나사부를 형성하며, 상기 아바의 나사부와 콜렛의 나사부에 대응하여 나사결합되는 결합구에 의해 콜렛을 아바에 억지끼움 결합되도록 하되, 상기 아바 나사부의 피치가 콜렛 나사부의 피치보다 더 크게 형성되는 피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 콜렛과 아바를 분리형인 투피스타입으로 제작하되 종래 테이퍼형상인 콜렛의 외경과 아바의 내경을 직선으로 가공하여 이를 억지끼움방식으로 결합가능토록 하는 효과를 갖는다.
또한 콜렛과 아바의 밀착력을 극대화시킴으로써 콜렛과 아바의 이격간격을 최소화시키고, 이로 인해 콜렛의 회전속도가 빨라지더라도 공구의 떨림은 최소화함으로서 공구의 내구성을 향상, 가공시간 단축, 가공 정밀도를 높일 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조{Shrink fit chuck}

본 발명은 피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콜렛과 아바를 분리형인 투피스타입으로 제작하되 종래 테이퍼형상인 콜렛의 외경과 아바의 내경을 직선으로 가공하여 이를 억지끼움방식으로 결합되도록 함으로써 매우 견고한 결합이 가능하도록 하고 이로 인해 공구의 흔들림을 최소화하여 가공의 정밀성을 보장할 수 있는 것이다.

일반적으로 밀링머신은 베이스와 상기 베이스 위에서 왕복이동하는 테이블과 상기 테이블을 왕복이동시키는 이송유니트와 상기 테이블에 설치되는 주축헤드어셈블리로 이루어지는데, 상기 주축 헤드 어셈블리는 소정 회전수의 회전력을 제공하는 스핀들 모터와 상기 스핀들 모터의 회전력을 전달받아 회전 운동하며, 각종 초경 엔드밀을 필요에 따라 조합하여 교체사용할 수 있는 척을 구비한다..

상기 척은 콜렛과 아바로 이루어지는데, 상기 콜렛과 아바가 일체형인 척은 제조비용이 고가여서 최근에는 콜렛과 아바가 분리형인 투피스타입을 선호한다.

상기와 같이 투피스타입의 콜렛과 아바는 이들을 결합함에 있어 도 1내지 도 2과 같이 아바의 일측에 테이퍼형상의 오목부를 형성하고, 콜렛의 일측에는 반대로 상기 오목홈에 대응하는 테이퍼형상의 볼록부를 형성하여 이들을 삽입 후 콜렛의 타측에 형성된 나사부가 드로잉 볼트에 결합되어 콜렛과 아바가 일체(一體)가 되는 구성이다.

즉 등록실용신안 제20-0449752호 모듈러타입의 이면구속 열박음척은 일단부는 외주면(110)이 스핀들(S)의 형합홈(H)에 결합될 수 있고, 타단부는 최외곽의 제1 안착면(120)을 기준으로 내측방향으로 관통되는 제1 테이퍼면(130)이 구비되어 있고, 제1 테이퍼면(130)에 연장되어 콜렛체결나사홈(140)이 형성되어 있는 홀더(100); 및 일단부는 외주면에 상기 제1 테이퍼면(130)에 대응되는 제2 테이퍼면(210)이 구비되어 있고, 최외곽에 제2 테이퍼면(210)에 연장되며 상기 콜렛체결나사홈(140)에 결합되는 나사부(220)가 구비되어 있고, 중앙부에는 상기 제1 안착면(120)에 대응되는 제2 안착면(230)을 구비하는 단턱부(240)가 형성되어 있고, 타단부 내측에 관통되어 있는 앤드밀 삽입홈(250)에는 초경앤드밀(300)이 열박음될 수 있는 열박음콜렛(200);을 포함하며, 콜렛체결나사홈(140)에 나사부(220)가 결합됨에 따라, 상기 제1 테이퍼면(130)과 제2 테이퍼면(210)이 면접촉되고, 상기 제1 안착면(120)에 제2 안착면(230)이 면접촉되는 구성으로 이루어진다.

그러나 상기 아바의 오목부 내주면과 콜렛의 볼록부 외주면은 테이퍼형상이라 긴밀한 밀착이 곤란한 구조여서 콜렛과 아바 사이에는 미세하게 이격된 상태가 되고 결국 밀링 가공시 공구를 물고 있는 콜렛의 회전이 빨라짐에 따라 심한 떨림이 발생하면서 공구의 내구성 저하는 물론 가공시간의 연장과 가공 정밀도가 떨어지는 단점을 갖는다.

따라서 상기와 같은 단점을 해결하기 위해 아바의 일측 오목부 내경(內徑)와 콜렛의 일측 볼록부 외경(外徑)을 직선, 즉 원통형상으로 가공하고 상기 아바 오목부에 콜렛 볼록부가 억지끼움되도록 하였다.

그런데 이때 아바 오목부의 내경보다 콜렛 볼록부 외경을 작게한 경우에는 삽입은 용이하나 아바와 콜렛이 헐겁게 결합된 상태가 되어 결국 콜렛의 회전이 빨라짐에 따라 역시 가공성이 떨어지므로 상기 아바 오목부의 내경과 콜렛 볼록부 외경을 적어도 동일하거나 콜렛 볼록부 외경을 약간 크게 제작함이 바람직하다.

그러나 이 경우 아바 오목부에 콜렛 볼록부를 억지끼움식으로 삽입함에 있어 상당한 힘을 필요로 하게 된다. 따라서 작업자의 힘만으로는 곤란하게 되어 이를 가능하게 하기 위한 구성이 필요하게 된다.

본 발명은 이를 위해 아바의 오목부에 콜렛의 볼록부가 결합구에 의해 억지끼움 결합되도록 함에 있어서, 상기 아바의 일측 외주면 또는 내주면에 나사부를 형성하고, 콜렛의 일측 외주면에 나사부를 형성하며, 상기 아바의 나사부와 콜렛의 나사부에 대응하여 나사결합되는 결합구에 의해 콜렛을 아바에 억지끼움 결합되도록 하되, 상기 아바 나사부의 피치가 콜렛 나사부의 피치보다 더 크게 형성함으로써 결합구(10)가 아바(1)에 나사결합될 때는 콜렛(2)을 아바(1) 쪽으로 끌어당기도록 하고, 결합구가 아바로 부터 나사풀림될 때는 콜렛을 아바 반대쪽으로 밀어내도록 하여 콜렛과 아바의 억지끼움을 유도하게 함을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 콜렛과 아바를 분리형인 투피스타입으로 제작하되 종래 테이퍼형상인 콜렛의 외경과 아바의 내경을 직선으로 가공하여 이를 억지끼움방식으로 결합가능토록 하는 효과를 갖는다.

또한 콜렛과 아바의 밀착력을 극대화시킴으로써 콜렛과 아바의 이격간격을 최소화시키고, 이로 인해 콜렛의 회전속도가 빨라지더라도 공구의 떨림은 최소화함으로서 공구의 내구성을 향상, 가공시간 단축, 가공 정밀도를 높일 수 있는 효과를 갖는다.

또 본 발명은 거의 해외제조품이 독점하고 있는 투피스타입의 척을 고품질로 국내에서 제조가능하게 함으로써 국가 경쟁력 향상과 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 수입대체 효과와 밀링으로 생산된 제품의 품질개선에 기여할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래의 콜렛과 아바의 결합구조를 보이기 위한 분리사시도.
도 2는 종래의 콜렛과 아바의 결합된 상태를 보이기 위한 참고 단면도..
도 3은 본 발명 일실시예에 따른 콜렛과 아바의 결합구조를 보이기 위한 분리사시도.
도 4는 도 3의 결합된 상태를 보이기 위한 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콜렛과 아바의 결합구조를 보이기 위한 분리사시도.
도 7은 도 6의 결합된 상태를 보이기 위한 사시도.
도 8은 도 7의 단면도.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이때 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 것은 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로, 본 발명은 아바 오목부에 콜렛 볼록부가 결합구에 의해 억지끼움 결합되도록 함에 있어서, 상기 아바(1)의 일측 외주면에 나사부(1a)를 형성하고, 콜렛(2)의 일측 외주면에 나사부(2a)를 형성하며, 상기 아바(1)의 나사부(1a)와 콜렛(2)의 나사부(2a)에 대응하여 나사결합되는 결합구(10)에 의해 콜렛(2)을 아바(1)에 억지끼움 결합되도록 하되, 상기 아바(1) 나사부(1a)의 피치(A)가 콜렛(2) 나사부(2a)의 피치(B)보다 더 크게 형성함으로써 결합구(10)가 아바(1)에 나사결합될 때는 콜렛(2)을 아바(1) 쪽으로 끌어당기도록 하고, 결합구(10)가 아바(1)로 부터 나사풀림될 때는 콜렛(2)을 아바(1) 반대쪽으로 밀어내도록 구성된다.

즉 아바(1) 나사부(1a)의 피치(A)가 콜렛(2) 나사부(2a)의 피치(B)보다 더 크게 형성함으로써 결합구(10)의 전방나사(13)와 후방나사(14)가 아바(1)의 나사부(1a)를 이동하는 거리와 콜렛(2)의 나사부(2a)를 이동하는 거리에 차이가 발생하게 되고 이로 인해 콜렛(2)을 아바(1)에 억지끼움 결합이 가능하게 되는 것이다.

이때 콜렛(2)을 아바(1)에 억지끼움 결합에 가장 이상적인 피치 비율은 아바(1) 나사부(1a)의 피치(A)는 1, 콜렛(2) 나사부(2a)의 피치(B)는 0.9이다. 물론 상기 아바(1) 나사부(1a)의 피치(A) 비율과 콜렛(2) 나사부(2a)의 피치(B) 비율은 제품의 크기 및 구조에 따라 각각 달라질 수도 있음은 당연하다.

또한 본 발명은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 다른 실시예로 구성될 수도 있다.

즉 다른 구조는 본 발명 일실시예의 구성과 동일하나, 다만 아바(1)의 일측 내주면에 나사부(1b)를 형성하고, 결합구(10)의 후방나사(14)를 결합구(10)의 일측 외주면에 형성한 구성이 다르다.

이는 결합구(10)의 일측이 아바(1)의 일측을 감싸는 것이 아닌 삽입하는 방식으로 결합가능하도록 하기 위한 것으로, 이로 인해 결합구(10)의 크기를 최소화할 수 있는 것이다. 또한 상기 결합구(10)가 아바(1)의 내측으로 삽입되는 구조여서 콜렛(2)을 보다 안정적인 결합상태로 유지할 수 있는 것이다.

상기 콜렛(2)을 아바(1)에 억지끼움시키기 위한 결합방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉 아바(1) 나사부(1a)의 피치(A)가 콜렛(2) 나사부(2a)의 피치(B) 차이에 의해 결합구(10)의 후방나사(14)가 아바(1) 나사부(1a)와 결합될 때는 결합구(10) 전방나사(13)의 나사산은 콜렛(2) 나사부(2a)의 나사산을 아바(1) 쪽으로 밀게되고, 반대로 결합구(10)가 아바(1)와 분리될 때는 결합구(10) 전방나사(13)의 나사산이 콜렛(2) 나사부(2a)의 나사산을 아바(1) 반대쪽으로 밀어내게 되는 것이다.

이를 가능하게 하기 위해 상기 결합구(10)는 원통형의 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 외주면에 다수 개 형성되는 공구걸림홈(11a)과, 상기 몸체(11)의 내주면의 전방에는 전방나사(13)가, 후방에는 후방나사(14)가 형성되어 지는데, 상기 전방나사(13)는 돌출부(12)의 내주면에 형성되도록 함이 바람직하다.

이는 대체적으로 아바(1) 나사부(1a)의 높이보다 콜렛(2) 나사부(2a)의 높이가 낮기 때문에 상기 높이의 차이를 감안해주기 위한 구조이다.

이처럼 본 발명은 콜렛(2)의 볼록부를 아바(1) 오목부에 삽입하고 공구(미도시)로 결합구(10)를 회전시키는 동작만으로도 콜렛(2)은 아바(1)에 억지끼움 결합되어지는 것이어서 아마(1)와 콜렛(2)의 밀착력을 극대화시킬 수 있는 것이다.

결국 콜렛(2)의 볼록부 외주면과 아바(1) 오목부 내주면 및 콜렛 일측단면과 아바 일측단면이 완벽하게 밀착되어 완전한 이면구속이 이루어지게 되어 콜렛(2)의 앤드밀 삽입홈에 열박음에 의하여 결합되어 있는 초경앤드밀이 회전하는 동안 견고한 고정에 의해 내구성 향상과 떨림현상의 최소화, 가공의 안정성 및 정밀성을 확보할 수 있는 것이다.

또 본 발명은 결합구(10)에 의해 콜렛(2)을 필요에 따라 수시로 교체할 수 있게 되어 유지보수 및 사용의 편의성을 극대화할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

1: 아바 1a,1b: 나사부
2: 콜렛 2a: 나사부
10: 결합구 11: 몸체
12: 돌출부 13: 전방나사
14: 후방나사
A: 아바의 나사부 피치
B: 콜렛의 나사부 피치

Claims (3)

1. 아바의 오목부에 콜렛의 볼록부가 결합구에 의해 억지끼움 결합되도록 함에 있어서,
   상기 아바의 일측 외주면 또는 내주면에 나사부를 형성하고, 콜렛의 일측 외주면에 나사부를 형성하며, 상기 아바의 나사부와 콜렛의 나사부에 대응하여 나사결합되는 결합구에 의해 콜렛을 아바에 억지끼움 결합되도록 하되, 상기 아바 나사부의 피치가 콜렛 나사부의 피치보다 더 크게 형성됨을 특징으로 하는 피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 아바 나사부의 피치 비율과 콜렛 나사부의 피치 비율은 1: 0.9로 구성됨을 특징으로 하는 피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 결합구는 원통형의 몸체와, 상기 몸체의 외주면에 다수 개 형성되는 공구걸림홈과, 상기 몸체의 내주면의 전방에는 전방나사가, 후방에는 후방나사가 형성되도록 하되 상기 전방나사는 돌출부의 내주면에 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 피치의 차이를 이용한 콜렛과 아바의 결합구조.
   
   

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