KR101780442B1 - 안경 렌즈 가공용 드릴 장치 - Google Patents

안경 렌즈 가공용 드릴 장치 Download PDF

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Abstract

세척수의 침투를 효과적으로 방지할 수 있고, 드릴 비트의 교체가 용이한 안경 렌즈 가공용 드릴 장치가 개시된다. 상기 안경 렌즈 가공용 드릴 장치는, 렌즈에 구멍을 형성하기 위한 드릴 비트; 상기 드릴 비트가 끼워져 고정되며, 상기 드릴 비트를 회전시키는 스핀들; 상기 스핀들에 끼워진 드릴 비트를 고정시키는 조임부; 상기 스핀들을 회전 가능하게 수용하는 하우징; 상기 스핀들의 둘레를 따라 형성되어, 상기 스핀들과 하우징 사이로 물이 통과하는 것을 방지하는 회전용 밀폐부; 및 상기 하우징의 일단에 슬라이딩 이동 가능하도록 장착되고, 일단은 상기 하우징 내부에 위치하고, 다른 일단은 상기 하우징 외부에 위치하며, 상기 스핀들의 일단에 착탈식으로 결합되어, 스핀들의 회전을 제한하는 스핀들 고정부를 포함한다.

Description

안경 렌즈 가공용 드릴 장치{Drilling device for processing eyeglass lens}
본 발명은 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 세척수의 침투를 효과적으로 방지할 수 있고, 드릴 비트의 교체가 용이한 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 관한 것이다.
안경 렌즈를 제조하기 위해서는, 상업적으로 시판되는 원형 렌즈(통상, 블랭크(blank) 렌즈라 한다)를 목적하는 안경 렌즈의 형상으로 가공하여야 한다. 예를 들면, 원형 렌즈를 클램프(clamp)로 고정하고, 회전하는 그라인더(grinder)로 원형 렌즈의 가장자리를 연마하되, 원형 렌즈의 전체 둘레에 대하여 적절히 그라인더 연마를 수행하면, 원하는 형태를 가지는 안경 렌즈를 제조할 수 있다. 이와 같이, 안경 렌즈를 가공한 후, 안경 렌즈에 코걸이, 안경테, 안경줄 등을 부착하기 위하여, 안경 렌즈에 구멍(hole)을 형성하는 경우가 있다.
안경 렌즈에 구멍을 형성하기 위하여, 종래에는 별도의 수동 드릴, 탁상용 드릴 등을 사용하는 경우도 있었으나, 최근에는, 안경 렌즈 가공 장치에 구멍 가공용 드릴 장치를 추가로 장착하여 사용하고 있다(예를 들면, 특허등록 10-1079037호 등 참조). 도 1은 안경 렌즈 가공 장치에 사용되는 드릴 장치의 구조를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 드릴 장치는, 구멍 형성용 드릴 비트가 장착된 드릴부(10); 상하 직선 이동하여 상기 드릴부(10)의 상하 위치를 변경시키며, 상기 드릴부(10)를 회전시켜, 드릴 비트의 방향을 변경시키는 드릴 위치 제어부(80); 상기 드릴 위치 제어부(80)를 상하 직선 이동시키는 상하 방향 구동 모터(82); 드릴 비트 구동 모터(88) 등을 포함한다. 동작에 있어서, 상기 상하 방향 구동 모터(82)가 회전하여, 상하 구동 스크류(84)를 회전시키면, 상기 상하 구동 스크류(84)에 나사 결합된 너트부(86)가 상하 이동하고, 상기 너트부(86)에 결합된 드릴 위치 제어부(80)도 원하는 위치로 상하 이동한다. 또한, 상기 드릴 위치 제어부(80)의 내부에는 드릴부 틸팅(tilting) 모터(도시하지 않음)가 설치되어, 드릴 비트가 원하는 방향을 향하도록, 상기 드릴부(10)를 회전시킨다. 이와 같이, 상기 드릴 위치 제어부(80)의 상하 위치와 상기 드릴부(10)의 방향이 조절되면, 상기 드릴 비트 구동 모터(88)를 구동시키고, 상기 드릴 비트 구동 모터(88)의 구동력은 벨트, 풀리(pulley), 구동축, 베벨 기어 등의 통상의 동력 전달 수단을 통해 전달되어, 상기 드릴부(10)의 드릴 비트를 회전 구동시켜, 렌즈에 구멍을 형성한다.
이와 같은 드릴 장치를 이용한 구멍 가공에 있어서, 렌즈 가공 찌꺼기를 세척하고, 드릴 가공에서 발생하는 열을 제거하기 위하여, 상기 드릴 비트로 다량의 세척수를 공급하여야 한다. 상기 세척수가 드릴부(10)로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 상기 드릴 비트를 회전 구동시키는 스핀들(spindle)에는 통상 전후 방향으로 2개의 회전용 밀폐부(seal)가 설치된다. 이러한 회전용 밀폐부는, 스핀들의 회전에 부하로 작용하므로, 드릴 비트 구동 모터(88)의 구동력이 손실되거나, 회전용 밀폐부가 마모되어 세척수가 드릴부(10)로 침투하게 될 위험성이 있다. 또한, 종래의 드릴부(10)의 경우, 상기 드릴 비트가 마모되어 교체될 때, 스핀들이 회전하여, 드릴 비트를 고정하는 조임부(jaw)를 풀거나 조이는 과정이 원활하게 수행되지 못하는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은, 하나의 회전용 밀폐부 만 사용함으로써, 드릴 비트 구동 모터의 구동력 손실을 감소시키고, 회전용 밀폐부의 마모에 의한 누수 위험이 적은 안경 렌즈 가공용 드릴 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 드릴 비트의 교체가 간단하고 편리하게 수행될 수 있는 안경 렌즈 가공용 드릴 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 렌즈에 구멍을 형성하기 위한 드릴 비트; 상기 드릴 비트가 끼워져 고정되며, 상기 드릴 비트를 회전시키는 스핀들; 상기 스핀들에 끼워진 드릴 비트를 고정시키는 조임부; 상기 스핀들을 회전 가능하게 수용하는 하우징; 상기 스핀들의 둘레를 따라 형성되어, 상기 스핀들과 하우징 사이로 물이 통과하는 것을 방지하는 회전용 밀폐부; 및 상기 하우징의 일단에 슬라이딩 이동 가능하도록 장착되고, 일단은 상기 하우징 내부에 위치하고, 다른 일단은 상기 하우징 외부에 위치하며, 상기 스핀들의 일단에 착탈식으로 결합되어, 스핀들의 회전을 제한하는 스핀들 고정부를 포함하는 안경 렌즈 가공용 드릴 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 의하면, 하나의 회전용 밀폐부 만 사용함으로써, 드릴 비트 구동 모터의 구동력 손실을 감소시키고, 회전용 밀폐부의 마모에 의한 누수 위험이 적을 뿐만 아니라, 드릴 비트의 교체가 간단하고 편리하게 수행될 수 있다.
도 1은 안경 렌즈 가공 장치에 사용되는 드릴 장치의 구조를 보여주는 도면.
도 2 및 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치의 배면 사시도 및 길이 방향 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 사용될 수 있는 스핀들 및 스핀들 고정부의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 있어서, 스핀들 고정부에 의해 스핀들이 고정되지 않은 상태(A)와 고정된 상태(B)를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 있어서, 동일 또는 유사한 기능을 하는 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하였다. 도 2 및 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치의 배면 사시도 및 길이 방향 단면도이다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치는 드릴 비트(12), 스핀들(20, spindle), 조임부(22, jaw), 회전용 밀폐부(26, seal), 하우징(70) 및 스핀들 고정부(30)를 포함한다.
상기 드릴 비트(12)는 렌즈에 구멍(hole)을 형성하기 위한 통상의 드릴 장치로서, 렌즈를 연삭하여 구멍을 형성하는 드릴날과 상기 드릴날을 지지하고 고정하기 위한 드릴 몸체부로 이루어진다. 상기 스핀들(20)은 드릴 비트(12), 구체적으로, 드릴 비트(12)의 드릴 몸체부가 끼워져 고정되는 회전축으로서, 상기 스핀들(20)의 축을 중심으로 회전하여, 드릴 비트(12)를 회전시킨다. 상기 스핀들(20)의 일단, 구체적으로, 상기 드릴 비트(12)가 끼워지는 말단에는 상기 스핀들(20)에 끼워진 드릴 비트(12)를 고정시키는 조임부(22, jaw)가 장착되어, 상기 스핀들(20)과 드릴 비트(12)가 미끄러지지 않고, 일체로 회전하도록 한다. 상기 조임부(22)는 스핀들(20)과 드릴 비트(12)를 결합시키는 통상의 장치로서, 상기 조임부(22)를 스핀들(20)에 대하여 돌려 결합시킨다. 예를 들면, 상기 조임부(22) 내부와 상기 스핀들(20) 말단에는 테이퍼(taper) 형태로 나사가 형성되어, 상기 조임부(22)를 돌려, 스핀들(20)에 결합시키면, 상기 스핀들(20)과 드릴 비트(12)가 조여져 결합되고, 상기 조임부(22)를 반대로 돌려, 스핀들(20)로부터 이탈시키면, 상기 스핀들(20)과 드릴 비트(12)의 사이가 이격되어, 상기 스핀들(20)로부터 드릴 비트(12)를 꺼낼 수 있다.
상기 스핀들(20)의 일단에는 상기 스핀들(20)을 회전시키기 위한 기어부(24)가 형성되어 있을 수 있다. 상기 기어부(24)는 드릴 비트 구동 모터(88, 도 1 참조)의 구동력을 전달하는 구동 기어(90)와 결합되어, 드릴 비트 구동 모터(88)의 구동력을 스핀들(20)로 전달하는 통상의 베벨 기어일 수 있다. 또한, 상기 스핀들(20)의 일단에는 회전용 밀폐부(26)가 상기 스핀들(20)의 둘레를 따라 형성되어, 상기 스핀들(20)과 하우징(70) 사이로 물이 통과하는 것을 방지한다. 예를 들면, 상기 회전용 밀폐부(26)는 상기 스핀들(20)의 둘레를 따라 형성되어, 스핀들(20)과 함께 회전하며, 상기 회전용 밀폐부(26)의 일단에는 탄성을 가지는 날개부(26a)가 형성되어 있고, 상기 날개부(26a)가 하우징(70)의 측면을 지지한다. 따라서, 하우징(70)의 내부에서 스핀들(20)이 고속으로 회전하더라도, 상기 날개부(26a)가 탄성을 가지므로, 상기 스핀들(20)과 하우징(70)의 사이를 밀폐할 수 있다.
상기 하우징(70)은 스핀들(20)을 회전 가능하게 수용하는 몸체의 역할을 한다. 예를 들면, 상기 하우징(70) 내부에 장착된 하나 이상의 베어링(72)에 의하여, 상기 스핀들(20)이 회전 가능하게 지지된다. 상기 하우징(70)의 일단에는 스핀들 고정부(30)가 슬라이딩 이동 가능하도록 장착되어 있고, 상기 스핀들 고정부(30)의 일단은 상기 하우징(70) 내부에 위치하고, 상기 스핀들 고정부(30)의 다른 일단은 상기 하우징(70) 외부에 위치한다. 상기 스핀들 고정부(30)는 스핀들(20)의 일단에 착탈 가능하게 결합되어, 스핀들(20)의 회전을 제한하는 역할을 한다. 도 4는 본 발명에 사용될 수 있는 스핀들(20) 및 스핀들 고정부(30)의 사시도이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들(20)의 일단에는 걸림 돌기(28)가 형성되고, 상기 스핀들 고정부(30)의 일단에는 걸림홈(32)이 형성되어, 상기 스핀들 고정부(30)가 스핀들(20) 쪽으로 이동하여, 상기 스핀들 고정부(30)의 걸림홈(32)에 상기 스핀들(20)의 걸림 돌기(28)가 끼워지면, 상기 스핀들 고정부(30)에 의하여, 스핀들(20)의 회전이 제한된다. 즉, 상기 스핀들 고정부(30)와 스핀들(20)이 결합되어 함께 회전 또는 정지한다. 물론, 반대로, 상기 스핀들(20)의 일단에는 걸림홈을 형성하고, 상기 스핀들 고정부(30)의 일단에는 걸림 돌기를 형성할 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(70)과 스핀들 고정부(30)의 사이에는, 상기 하우징(70)과 스핀들 고정부(30) 사이를 밀폐시기 위한 밀폐 부재(38)가 위치할 수 있다. 상기 밀폐 부재(38)는 물의 통과를 방지하는 한, 그 형태에는 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 오-링(O-ring)의 형태를 가질 수 있고, 하우징(70)에 형성된 홈에 끼워져 고정될 수 있다. 상기 스핀들 고정부(30)와 하우징(70)의 사이에는 상기 스핀들 고정부(30)를 스핀들(20) 반대 방향으로 밀착시키기 위한 탄성 부재(36)가 장착되어 있는 것이 바람직하다. 상기 탄성 부재(36)는 스핀들 고정부(30)를 스핀들(20) 반대 방향으로 이동시키므로, 특별한 외력이 가해지지 않으면, 상기 스핀들 고정부(30)와 스핀들(20)은 결합되지 않은 상태로 위치하며, 외력에 의하여 상기 스핀들 고정부(30)를 스핀들(20) 방향으로 이동시킬 때에만, 상기 스핀들 고정부(30)와 스핀들(20)이 결합된다. 상기 탄성 부재(36)로는 스핀들 고정부(30)를 하우징(70) 외부 방향으로 밀착시키기 위한 통상의 스프링을 사용할 수 있고, 바람직하게는 압축 스프링을 사용할 수 있다. 또한, 상기 스핀들 고정부(30)의 일단에는, 상기 스핀들 고정부(30)가 하우징(70)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 걸림턱(34)이 형성되어 있을 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 5를 참조하여, 본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치의 동작을 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 있어서, 스핀들 고정부(30)에 의해 스핀들(20)이 고정되지 않은 상태(A)와 고정된 상태(B)를 보여주는 도면이다. 도 5의 A에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치를 정상 사용 중일 때에는, 탄성 부재(36)가 스핀들 고정부(30)를 하우징(70) 외부 방향으로 밀착시켜, 상기 스핀들 고정부(30)와 스핀들(20)이 분리된 상태로 위치한다. 이 상태에서, 드릴 비트 구동 모터(88, 도 1 참조)가 회전하면, 드릴 비트 구동 모터(88)의 구동력에 의해 구동 기어(90, 도 3 참조)이 회전하고, 상기 구동 기어(90)와 베벨 기어 결합으로 연결된 기어부(24)도 회전한다. 따라서, 상기 기어부(24)에 결합된 스핀들(20) 및 상기 스핀들(20)에 결합된 드릴 비트(12)가 회전하여, 렌즈에 구멍을 형성할 수 있다. 이때, 상기 하우징(70)과 스핀들(20) 사이에는 상기 회전용 밀폐부(26)에 의하여 수밀이 유지되고, 상기 하우징(70)과 스핀들 고정부(30) 사이에는, 상기 밀폐 부재(38)에 의하여 수밀이 유지된다.
다음으로, 드릴 비트(12)의 마모에 의하여, 드릴 비트(12)를 교체할 경우에는, 도 5의 B에 도시된 바와 같이, 하우징(70) 외부로부터, 상기 스핀들 고정부(30)를 스핀들(20) 방향으로 밀어, 상기 스핀들 고정부(30)와 스핀들(20)을 결합시킨다. 이와 같이, 스핀들 고정부(30)와 스핀들(20)이 결합되면, 하우징(70) 외부로 노출된 스핀들 고정부(30)를 손이나 핀(pin) 등의 기구를 끼워 고정함으로써, 스핀들(20)의 회전을 방지한다. 스핀들(20)이 고정되면, 조임부(22)를 돌려, 스핀들(20)과 드릴 비트(12) 사이를 이격시키고, 상기 스핀들(20)로부터 마모된 드릴 비트(12)를 꺼낼 수 있다. 만일, 이와 같이 스핀들(20)이 고정되지 않으면, 상기 조임부(22)와 스핀들(20)이 함께 회전하므로, 스핀들(20)로부터 조임부(22)를 돌려 이탈시키기 어렵다. 다음으로, 마모된 드릴 비트(12) 대신 새로운 드릴 비트(12)를 스핀들(20)에 널고, 조임부(22)를 반대로 돌려, 스핀들(20)과 드릴 비트(12)를 견고하게 결합시킨 다음, 상기 스핀들 고정부(30)에 가해진 외력을 제거하면, 탄성 부재(36)가 상기 스핀들 고정부(30)를 스핀들(20) 반대 방향으로 밀어, 스핀들 고정부(30)가 스핀들(20)로부터 이탈된다.
본 발명에 따른 안경 렌즈 가공용 드릴 장치에 의하면, 하나의 회전용 밀폐부(26)와 하나의 고정된 밀폐 부재(38)에 의하여, 하우징(70) 내외부의 수밀이 유지되므로, 드릴 비트 구동 모터(88)의 구동 부하를 낮출 수 있고, 회전용 밀폐부(26) 및 밀폐 부재(38)의 마모를 억제하여, 밀폐부 마모에 의한 물 침투 문제를 감소시킬 수 있다. 또한, 드릴 비트(12)의 교체 시에, 드릴 비트(12) 장착용 스핀들(20)의 회전을 방지하여, 드릴 비트(12)를 고정하는 조임부(22)를 풀거나 조이는 과정이 원활하게 수행될 수 있다.
이상 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (5)

  1. 렌즈에 구멍을 형성하기 위한 드릴 비트;
    상기 드릴 비트가 끼워져 고정되며, 상기 드릴 비트를 회전시키는 스핀들;
    상기 스핀들에 끼워진 드릴 비트를 고정시키는 조임부;
    상기 스핀들을 회전 가능하게 수용하는 하우징;
    상기 스핀들의 둘레를 따라 형성되어, 상기 스핀들과 하우징 사이로 물이 통과하는 것을 방지하는 회전용 밀폐부; 및
    상기 하우징의 일단에 슬라이딩 이동 가능하도록 장착되고, 일단은 상기 하우징 내부에 위치하고, 다른 일단은 상기 하우징 외부에 위치하며, 상기 스핀들과 동일 회전축 상에 위치하고, 상기 스핀들의 말단에 착탈식으로 결합되어 , 스핀들의 회전을 제한하는 스핀들 고정부를 포함하며,
    상기 하우징과 스핀들 고정부의 사이에는, 상기 하우징과 스핀들 고정부 사이를 밀폐시기 위한 밀폐 부재가 위치하고, 상기 스핀들 고정부와 하우징의 사이에는 상기 스핀들 고정부를 스핀들 반대 방향으로 밀착시키기 위한 탄성 부재가 장착되어 있으며, 상기 스핀들 고정부의 일단에는, 상기 스핀들 고정부가 하우징으로부터 이탈하는 것을 방지하는 걸림턱이 형성되어 있는 것인, 안경 렌즈 가공용 드릴 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스핀들의 일단에는 걸림 돌기가 형성되고, 상기 스핀들 고정부의 일단에는 걸림홈이 형성되어, 상기 스핀들 고정부가 스핀들 쪽으로 이동하여, 상기 스핀들 고정부의 걸림홈에 상기 스핀들의 걸림 돌기가 끼워지면, 상기 스핀들 고정부에 의하여, 스핀들의 회전이 제한되는 것인, 안경 렌즈 가공용 드릴 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4111573B2 (ja) * 1996-10-04 2008-07-02 ウー・ペー・ベー・エミル・フアルツグラフ アタッチメントグリッピング用の中空円錐形装置
JP2009090434A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Makita Corp 電動ドリル

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