KR200270894Y1 - 회전방지용 고정키가 설치된 공압고정척 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공압 고정척에 관한 것으로, 공작물에 홀이나 홈을 절삭 가공 하기 위해 절삭 기계의 받침대에 설치되는 공압 고정척 일측으로 손잡이가 부착된 회전 방지용 고정키를 설치함으로써, 절삭 가공에 따른 공작물의 회전을 방지하여 신속하고 정확하게 공작물을 가공할 수 있는 회전 방지용 고정키가 설치된 공압 고정척을 제공하는데 목적이 있다.

본 고안은 외측면에 공압을 선택적으로 공급하는 한쌍의 니플이 설치된 하우징과, 상기 하우징 내부에서 상하 이동 가능하게 설치되며 중앙에 나사홀이 형성된 피스톤과, 상기 피스톤과 일정거리 이격되게 상기 하우징 내측면에 설치되어 상기 피스톤의 이동거리를 제한하는 피스톤너트와, 중앙이 관통된 상태로 상기 하우징 내측 상단에 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트 내측으로 결합되며 그 하단이 상기 피스톤의 나사홀과 체결되어 고정되는 콜릿으로 구성된 공압고정척에 있어서: 상기 콜릿 외측면에는 회전방지홈이 형성되며, 상기 콜릿이 회전되는 것을 방지하도록 상기 하우징 외측면을 관통하면서 상기 회전방지홈에 끼움 결합되는 고정키를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

회전방지용 고정키가 설치된 공압고정척{Air pressure chuck having a fixed key for turn prevention}

본 고안은 공압 고정척에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작물에 홀이나 홈을 절삭 가공 하기 위해 절삭 기계의 조방에 설치되는 공압 고정척 일측으로 고정키를 설치함으로써, 절삭작업에 따른 공작물의 회전 및 이동이 방지되어 작업성을 극대화시킬 수 있도록 한 회전 방지용 고정키가 설치된 공압 고정척에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭기계(드릴머신, 태핑머신, 커팅기 등)를 이용하여 공작물에 홀이나 홈을 가공하기 위해서는 바이스와 같이 공작물을 견고하게 고정할 수 있는 고정수단이 설치된다. 이같은 고정수단은 최근 다양한 형태로 제작되어 소비자에게 제공되고 있으며, 특히 작업성이 우수한 공압고정척의 사용이 점차 확산적으로 설치되고 있다.

상기 공압고정척은 절삭기계의 조방(테이블)에 설치되는 하우징이 포함되며, 상기 하우징은 중앙이 관통되고, 내부에 소정의 공간이 형성되어 있다. 그리고 상기 하우징 외면에는 두개의 니플이 상하 이격된 상태로 하우징의 내측을 관통한 채 외부로 돌설되어 있다.

또한 상기 하우징 내부에는, 중앙이 관통되고 내주면에 나사산을 형성한 피스톤이 승하강 가능하게 끼움되며, 상기 하우징 내측 단부에는 상기 피스톤의 승하강 간격을 규제하기 위한 피스톤 너트가 설치된다.

즉, 상기 상하 니플에 공기가 선택적으로 주입될 경우, 상기 피스톤은 주입된 공기압이 가해진 부위에 따라 승강 또는 하강 이동을 하도록 구성되어 있는 것이다.

또한 상기 하우징 상단부에는 중공부를 갖는 샤프트가 상기 하우징과 중앙이연통되게 결합되고, 상기 샤프트의 중공부에는 하부에 나사산을 형성한 콜릿이 삽입되어 상기 피스톤 내측 중앙에 나사 결합된다.

그러므로, 작업자가 공작물을 콜릿에 끼움한 후, 이를 고정하여 절삭가공 하기 위해서 상기 하우징의 상부 니플에 공기를 주입하게 되면, 상기 피스톤이 콜릿과 함께 하부로 내려가면서 샤프트 내부에 콜릿을 끼움고정하게 되어, 공작물을 고정하게 되는 것이다.

하지만 상기 공압척은 공작물에 홀이나 홈을 가공시, 절삭저항에 의한 떨림및 외력이 발생하게 되면, 콜릿이 일측으로 회전됨으로써, 정확한 절삭 가공이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

다시말해, 공작물이 고정되어 있는 콜릿은 그 하단이 피스톤과 나사 결합되어 있어, 상하로 콜릿이 이동되는 것은 방지할 수 있으나 절삭가공시 절삭저항에 따른 떨림 및 외력이 발생하게 되면, 상기 콜릿이 피스톤의 나사홀과 조금씩 나사결합이 풀리면서 일측으로 회전 되어, 홀 및 홈이 수직으로 관통되지 않고 한쪽으로 비틀어진 상태로 가공되는 문제점이 있었던 것이다.

이에 따라 상기 홀이나 홈에 탭이나 탭핑과 같은 2차작업이 정확하게 이루어지지 않게 되는 것이며, 이는 곧 상기 공작물을 교환하여 재절삭 가공을 해야만 하는 상당한 문제점이 발생하게 되는 것이었다.

또한 상기 공작물에 홀이나 홈을 가공시 공작물이 갑자기 회전하게 되면, 드릴이 쉽게 파손되는 문제점이 있었다. 즉, 공작물의 절삭 가공시에 드릴이 부러지게 되면, 드릴의 파편이 홀이나 홈 내부에 박히게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 상기 드릴이 초경 등 상당한 경도를 갖는 재료로 제작됨에 따라, 드릴 파편을 홀이나 홈 내부에서 빼낼 특별한 수단이 없어 공작물 전체를 교환해야만 했던 것이다.

따라서, 작업자는 작업중에도 상기 콜릿과 피스톤의 결합 상태를 계속하여 확인 해야만 하는 불편함이 있는 것이며, 이는 곧 작업 시간을 연장시켜 공작물의 생산량을 감소시키는 매우 커다란 문제점으로 부각되고 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 공작물에 홀이나 홈을 절삭 가공 하기 위해 절삭 기계의 받침대에 설치되는 공압 고정척 일측으로 콜릿 홀딩용 고정키를 설치함으로써, 절삭 가공에 따른 공작물의 회전이 방지되어 신속하고 정확하게 공작물을 가공할 수 있는 회전 방지용 고정키가 설치된 공압 고정척을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 공압 고정척의 일실시예를 보인 분해사시도.

도 2는 도 1의 결합된 상태를 보인 결합단면도.

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 하우징 12: 플랜지부 13: 상부니플

15: 하부니플 16: 관통공 20: 피스톤

22: 나사홀 24: 요홈 26: 오링

28: 공간유지핀 30: 피스톤너트 34: 요홈

36: 오링 40: 샤프트 42: 볼트체결공

44: 밀착판 50: 콜릿 52: 회전방지홈

60: 결합제한링 70: 고정키 72: 돌출핀

74: 손잡이 100: 공압고정척 m: 공작물

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 고안은, 내부에 공간부가 형성되며 상하부가 관통되되 그 외측면에는 공압을 선택적으로 공급하는 한쌍의 니플이 설치된 하우징과, 상기 니플을 통해 공급된 공압으로 상기 하우징 내부에서 상하 이동 가능하게 설치되며 그 중앙에 나사홀이 형성된 피스톤과, 상기 피스톤과 일정거리 이격되게 상기 하우징 내측면에 설치되어 상기 피스톤의 이동거리를 제한하는 피스톤너트와, 중앙이 관통된 상태로 상기 하우징 내측 상단에 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트 내측으로 결합되며 그 하단이 상기 피스톤의 나사홀과 체결되어고정되는 콜릿으로 구성된 공압고정척에 있어서: 상기 콜릿 외측면에는 회전방지홈이 형성되며, 상기 콜릿이 회전되는 것을 방지하도록 상기 하우징 외측면을 관통하면서 상기 회전방지홈에 끼움 결합되는 고정키를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 공압 고정척의 일실시예를 보인 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합된 상태를 보인 결합단면도이다.

본 고안은 공압고정척(100) 일측에 설치된 고정키(70)를 포함하여 구성된다.

상기 공압고정척(100)은 하우징(10)과, 피스톤(20)과, 피스톤너트(30)와, 샤프트(40)와, 콜릿(50)으로 구성된다.

상기 하우징(10)은, 내부에 공간부가 형성되며 상하부가 관통되어 있다. 또한 그 하단에는 절삭기계의 조방에 복수개의 볼트가 체결되어 고정될 수 있도록 플랜지부(12)가 형성되어 있으며, 그 외측면에는 공압이 선택적으로 공급되도록 한쌍의 니플(13,15)이 상하 이격되게 설치되어 있다. 그리고, 상기 하우징(10) 일측에는 나사산을 형성한 관통공(16)이 하우징 내부를 향하여 수평하게 형성되어 있다.

또한 상기 하우징(10) 내부에는, 외부에서 주입되는 공압에 의해 상하 이동가능하도록 피스톤(20)이 설치되며, 이 피스톤(20)의 중앙에는 나사홀(22)이 형성되어 있다. 이때 상기 피스톤(20) 상측 외주면과 내주면에는 요홈(24)이 형성되어 있으며, 상기 요홈(24)에는 오링(26)이 끼움되어 상기 하우징(10)의 내면과 견고하게 밀착된다. 또한 상기 피스톤(20) 외측 하단에는 공간유지핀(28)이 돌설된다.

그리고, 상기 하우징(10) 하단 내측벽에는 상기 피스톤(20)과 일정거리 이격된 위치에 피스톤 너트(30)가 설치된다. 이같은 피스톤 너트(30)는 상기 피스톤(20)이 공압에 의해 상하 이동되는 거리를 제한하기 위하여 설치된 것으로, 그 외주면과 내주면에도 상기 피스톤(20)과 같이 요홈(34)이 형성되며, 상기 요홈(34)에는 오링(36)이 끼움되어 견고하게 상기 피스톤(20)과 하우징(10) 내벽면에 밀착된다.

따라서, 외부에서 피스톤(20)을 하부로 이동시키기 위해 상부 니플(13)에 공압을 주입하게 되면, 상기 피스톤(20) 하부에 형성된 공간유지핀(28)이 피스톤 너트(30) 상면에 걸림되어 하강되는 거리가 제한되는 것이며, 반대로 상기 피스톤(20)을 하부로 이동시키기 위해 하부 니플(15)에 공기를 주입하게 될 경우에는, 상기 공간유지핀(28)에 의해 이격된 피스톤(20)과 피스톤 너트(30) 사이로 공압이 주입되어 상기 피스톤(20)을 상부로 이동시키게 되는 것이다.

또한, 상기 하우징(10)의 상부에는, 중앙이 관통되며 그 상면에 복수개의 볼트체결공(42)이 형성된 샤프트(40)가 결합된다. 즉, 상기 샤프트(40)의 하단은 하우징(10)의 내부에 삽입 결합되어 그 중앙이 상기 하우징(10)의 중앙과 연통되는 것이며, 또한 상기 샤프트(40)의 상측 테두리에는 원판형의 밀착판(44)이 연장되게 형성되어 상기 하우징(10)의 상단과 볼트체결되는 것이다. 또한 상기 샤프트(40)의 관통된 중앙 상측에는 콜릿(50)이 삽입 결합된다.

상기 콜릿(50)은, 공작물(m)에 생크 및 맨드릴을 설치하여 이를 직접콜릿(50)에 고정시키기 위해 설치된 것으로, 그 하부 외주면에는 나사산이 형성되어 있으며, 외주면 중앙에는 상하 방향으로 수직하게 연장된 장홈 형상의 회전방지홈(52)이 형성되어 있다. 이같은 상기 콜릿(50)은, 전술한 피스톤(20)의 중앙에 형성된 나사산과 나사 결합되는 것이며, 이에 따라 상기 피스톤(20)과 콜릿(50)은 일체화 되어 공압에 의해 동시에 상하 이동하게 되는 것이다.

이때, 상기 콜릿(50)이 상기 피스톤의 나사홀(22)에 과도하게 결합되지 않도록, 상기 피스톤(20)의 나사홀(22)에는 결합제한링(60)이 결합된다. 이같은 결합제한링(60)은 그 하부에 소정의 크기를 갖는 홈부가 형성되어 있으며, 피스톤(20)의 나사홀(22)에 결합된 콜릿(50) 하단에 밀착되게 끼움 설치되되, 상기 피스톤(20)의 나사홀(22)에 콜릿(50)이 완전히 결합된 위치 하단에 상기 결합제한링(60)이 나사 결합되는 것이다.

한편, 전술한 하우징의 관통공(16)에는 고정키(70)가 설치된다. 즉, 상기 고정키(70)는 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 그 선단에는 외주면보다 직경이 작은 돌출핀(72)이 일체로 돌설되어 있다. 따라서, 상기 고정키(70)는 하우징의 관통공(16)을 따라 그 선단부에 돌설된 돌출핀(72)이 콜릿의 회전방지홈(52)에 걸림되는 것이며, 이에 따라 공작물(m)에 홀이나 홈을 절삭 가공시, 진동 및 외력에 의해서도 상기 콜릿(50)이 회전되지 않게 됨으로써, 견고하게 상기 피스톤(20)과 고정된 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안은, 홀이나 홈을 가공하기 위해 절삭기계의 조방에 설치된 하우징의 콜릿(50) 내부에 공작물(m)과 연결된 생크 및 맨드릴을 콜릿(50)에 삽입하게 된다. 이후, 사용자가 상기 하우징(10)의 외측면에 형성된 상부 니플(13)에 공압을 가하게 되면, 상기 콜릿(50) 하단에 나사결합된 피스톤(20)이 하부로 이동하면서 상기 콜릿(50)을 하강시키게 되며, 이와 동시에 작업자가 가공하고자 하는 공작물(m) 또한 콜릿(50)과 함께 하부로 이동되어 상기 하우징(10) 상단에 밀착 고정하게 된다. 이때 상기 콜릿(50)의 외측면에 형성된 회전방지홈(52)에는 하우징(10)의 외측면을 관통하며 결합된 고정키(70)에 의해 작업자가 공작물(m)에 홀이나 홈을 가공할 경우에도, 상기 콜릿(50)은 피스톤(20)과 견고하게 고정되는 것이며, 이에 따라 상기 콜릿(50)이 공작물(m)에 절삭저항에도 일측으로 회전되지 않게 됨으로써, 공작물(m)에 홀이나 홈을 정확히 가공할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 고정키(70)의 일측단에는 손잡이(74)가 부착되어 고정키(70)의 회전 및 잠금을 편리하게 조절할 수도 있다. 이같은 손잡이(74)는 작업자의 손이 미끄러지지 않고 견고하게 상기 고정키(70)를 파지하여 회전시킬 수 있도록 외주면에 널링이 형성된 원기둥 형상으로 제작될 수 있으며, 상기 손잡이(74)는 사용자의 편리성 및 디자인을 감안하여 그 형상 및 모양에 제한을 받지 않고 제작 설치될 수 있음은 물론이다.

따라서, 본 고안의 회전방지용 고정키가 설치된 공압 고정척은 공작물에 홀이나 홈을 절삭 가공 하기 위해 절삭 기계의 받침대에 설치되는 공압 고정척 일측으로 콜릿 홀딩용 손잡이가 부착된 회전 방지용 고정키를 설치함으로써, 절삭 가공에 따른 공작물의 회전을 방지하여 신속하고 정확하게 공작물을 가공할 수 있는 장점이 있는 것이며, 이에 따라 재료비의 절약과 공구의 파손을 감소시켜 제조원가를 절감하게 됨으로써, 제작자 및 사용자 모두에게 매우 유익한 고안인 것이다.

이상에서 본 고안의 실시예들에 따른 회전방지용 고정키가 설치된 공압 고정척에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 내부에 공간부가 형성되며 상하부가 관통되되 그 외측면에는 공압을 선택적으로 공급하는 복수개의 니플이 설치된 하우징과, 상기 니플을 통해 공급된 공압으로 상기 하우징 내부에서 상하 이동 가능하게 설치되며 그 중앙에 나사홀이 형성된 피스톤과, 상기 피스톤과 일정거리 이격되게 상기 하우징 내측면에 설치되어 상기 피스톤의 이동거리를 제한하는 피스톤너트와, 중앙이 관통된 상태로 상기 하우징 내측 상단에 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트 내측으로 결합되며 그 하단이 상기 피스톤의 나사홀과 체결되어 고정되는 콜릿으로 구성된 공압고정척에 있어서:

   상기 콜릿 외측면에는 회전방지홈이 형성되며, 상기 콜릿이 회전되는 것을 방지하도록 상기 하우징 외측면을 관통하면서 상기 회전방지홈에 끼움 결합되는 고정키를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전방지용 고정키가 설치된 공압고정척.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정키는 그 외측면 단부에 손잡이가 형성된 것을 특징으로 하는 회전방지용 고정키가 설치된 공압고정척.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회전방지홈은 상기 콜릿 외측면에 상하방향으로 수직하게 연장된 장홈인 것을 특징으로 하는 회전 방지용 고정키가 설치된 공압고정척.