KR20150042462A - The structure for preventing inlet particle of the machine tool - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a structure for preventing a foreign substance from being introduced into a machine tool, comprising: a spindle which receives a rotational power and rotates; a space unit formed in an end of the spindle; and an air curtain unit arranged in an end of the spindle to block a foreign substance flowing into the space unit. The air curtain unit comprises: a labyrinth wherein a first hollow in which an end of the spindle is arranged is formed in the center, having a first flow path which is provided with air from one side and discharges the air to the other side; a collar mounted on the other side of the labyrinth and having a second hollow which has concentricity with the first hollow, wherein a second flow path is provided with air from the other side of the labyrinth and discharges the air to an inner peripheral surface; and a stopper mounted on the other side of the labyrinth to be arranged in the second hollow, wherein a spray guide groove guiding air discharged from an inner peripheral surface of the collar to the space unit is formed along a circumferential surface of an end portion.

Description

공작 기계의 이물질 유입 방지 구조{THE STRUCTURE FOR PREVENTING INLET PARTICLE OF THE MACHINE TOOL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool,

본 발명은 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭유 등의 이물질의 유입을 이중으로 차단하여 이물질 유입 방지 효과를 향상시키는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a foreign matter inflow preventing structure for a machine tool, and more particularly, to a foreign matter inflow preventing structure for a machine tool which prevents an inflow of foreign matter such as cutting oil.

일반적으로 각종의 절삭 또는 비절삭 가공방법으로서 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 소정의 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 하며, 이러한 공작기계 중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭 공작기계라고 부르고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속 성형기계라고 한다.BACKGROUND ART [0002] In general, as a cutting or non-cutting method of various kinds, a machine used for the purpose of machining a metal or non-metal material into a predetermined shape and dimension using a suitable tool is called a machine tool, A machine tool is called a cutting machine tool, and a non-cutting machine tool that does not generate chips during machining is called a metal forming machine.

상기한 절삭 공작기계에는 선반(lathe), 밀링머신, 머시닝센터(machining center), 드릴링머신, 보링머신, 연삭기, 기어가공기 및 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속 성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기 및 인발기 등이 있다.The above-described cutting machine tool includes a lathe, a milling machine, a machining center, a drilling machine, a boring machine, a grinding machine, a gear processing machine, and a special processing machine. The metal forming machine includes a mechanical press, Cutting benders, cutters, and drawers.

한편, 절삭 공작기계에서 가공물 또는 공구를 고정하고, 이것에 회전운동을 전달하는 축을 주축대라고 하며, 주축대의 성능에 따라 제작되는 가공물의 정밀성이 결정되므로 주축대는 절삭 공작기계에 있어 매우 중요한 구성요소이다.On the other hand, the axis for fixing the workpiece or the tool in the cutting machine tool and transmitting the rotational motion to it is called the main shaft, and the accuracy of the workpiece to be manufactured is determined according to the performance of the main shaft, to be.

주축대는 절삭작업 중에 절삭공구(드릴, 연삭숫돌 및 밀링커터 등) 또는 가공물에 대한 위치조정을 할 뿐만 아니라, 절삭운동에 필요한 구동력과 토크를 전달하는 과정에서 가공물의 중량 및 절삭저항을 받으므로 정밀도와 강성을 함께 유지해야 한다.In addition to positioning the cutting tool (drill, grinding wheel and milling cutter) or workpiece during cutting operation, the main shaft receives the weight and cutting resistance of the workpiece in the process of transmitting the driving force and torque necessary for cutting motion, And rigidity should be kept together.

종래의 공작기계용 주축대는 공정능력의 극대화를 위한 고속화와 더불어, 난이한 가공을 효율적으로 수행하기 위하여 여러 가지 기술을 적용하고 있다. 특히 깊은 홈의 가공을 하는 경우에 절삭칩의 효율적 배출과 툴의 인서트 수명을 증대하기 위하여 20bar의 고압의 절삭유를 사용하고 있다. 절삭가공 중에 툴의 중심으로 고압의 절삭유가 배송이 되어 각 인서트의 측면으로 분사되거나, 구멍가공의 경우에는 툴의 날끝에 절삭유가 분사됨으로써 절삭칩이 신속하게 배출되도록 하여 깊은 구멍의 가공이 가능하게 된다.Conventionally, the main spindle for a machine tool has been applied various techniques in order to efficiently perform difficult machining with high speed for maximizing the processing capability. Especially, in case of deep grooving, high pressure cutting oil of 20 bar is used to increase the cutting efficiency and to increase tool insert life. High-pressure cutting oil is delivered to the center of the tool during cutting, and is sprayed to the side of each insert. In the case of hole machining, cutting oil is sprayed at the blade edge of the tool, do.

도 1은 종래의 공작 기계의 일단의 주요 부분을 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 고속으로 회전하는 스핀들(1)의 내부에 드로바(2, draw bar)가 마련되고, 상기 드로바(2) 내부에 절삭 유로(3)가 형성된다.1 is a cross-sectional view showing a main part of one end of a conventional machine tool. Referring to FIG. 1, a draw bar 2 is provided inside a spindle 1 rotating at high speed, and a cutting passage 3 is formed in the draw bar 2.

고품질의 공작물을 얻기 위해 발생열을 신속히 제거하고 원활한 칩의 배출과 발열에 의한 공구의 수명 저하를 방지하기 위하여 공작 기계에서는 회전되는 스핀들(1)의 일단 측에서 절삭 유로(3)로 절삭유를 공급한다.In order to quickly remove the generated heat to obtain a high-quality workpiece and to prevent the deterioration of the lifetime of the tool due to the discharge of the chips and the heat generation, the cutting machine supplies the cutting oil from the one end side of the rotating spindle 1 to the cutting channel 3 .

즉, 상기 공작 기계의 일단에 마련되는 실린더(6)의 중심에는 절삭유가 유동하는 관로를 갖는 고정 연결부(4)가 마련되고, 상기 고정 연결부(4)는 상기 드로바(2)의 일단에 절삭 유로(3)와 연통되는 관로를 갖는 회전 연결부(5)에 밀착하여 절삭유를 상기 절삭 유로(3)로 공급하게 된다.A fixed connection portion 4 having a channel through which cutting oil flows is provided at the center of a cylinder 6 provided at one end of the machine tool, and the fixed connection portion 4 is cut at one end of the drawbar 2 And is brought into close contact with the rotary connection portion 5 having a channel communicating with the flow path 3 to supply the cutting oil to the cutting channel 3.

이러한 절삭유의 공급 과정에서 상기 고정 연결부(4)와 상기 회전 연결부(5)의 접촉면에서의 틈새로 다량의 절삭유가 누출되며, 누출된 절삭유가 공작 기계의 내부로 침입되는 것을 방지하기 위하여 스핀들(1) 일단에 라비린스(labyrinth) 구조만을 채용하였다.In order to prevent a large amount of cutting oil from leaking from the contact surface between the fixed connection portion 4 and the rotary connection portion 5 during the supply of the cutting oil and to prevent the leakage of the leaked cutting oil into the machine tool, ) Only a labyrinth structure was adopted at the beginning.

그러나, 상기 라비린스 구조만으로는 고속으로 회전하는 스핀들(1)의 일단에서 누출되는 절삭유가 공작 기계의 내부로 침입하는 것을 적절히 차단할 수 없다는 문제점이 있었다.However, there is a problem in that the cutting oil leaking from one end of the spindle 1 rotating at a high speed can not be properly blocked from entering the machine tool by the labyrinth structure alone.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공작 기계의 일단 측에 채용되는 라비린스 구조에 더하여 에어 커튼부를 마련함으로써 공작 기계의 내부로 침입하는 절삭유 등의 이물질을 방지하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an air curtain, in addition to a labyrinth structure employed at one end of a machine tool, to prevent foreign matter such as cutting oil entering into the interior of the machine tool, .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전 동력을 인가받아 회전되는 스핀들, 상기 스핀들의 일단에 형성되는 공간부 및 상기 공간부에 유입되는 이물질을 차단하도록 상기 스핀들의 일단에 마련되는 에어 커튼부를 포함하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조에 관한 것으로서, 상기 에어 커튼부는, 상기 스핀들의 일단이 배치되는 제1중공이 중심에 형성되고, 공기를 일면으로부터 공급받아 타면으로 배출하는 제1유로가 내부에 마련되는 라비린스(labyrinth); 상기 라비린스의 타면에 안착되고, 상기 제1중공과 동심(同心)을 갖는 제2중공이 중심에 형성되며, 공기를 상기 라비린스의 타면에서 공급받아 내주면으로 배출하는 제2유로가 내부에 마련되는 칼라(collar); 및 상기 제2중공에 배치되도록 상기 라비린스의 타면에 안착되고, 상기 칼라의 내주면에서 배출되는 공기를 상기 공간부로 안내하는 분사 가이드홈이 단부의 원주 방향을 따라 형성되는 스토퍼(stopper); 를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a spindle including a spindle rotated by receiving rotational power, a space formed at one end of the spindle, and an air curtain provided at one end of the spindle to block foreign substances flowing into the space Wherein the air curtain is formed with a first hollow centered at one end of the spindle and a first flow path through which air is supplied from one side and discharged to the other side is provided inside Labyrinth; A second channel which is seated on the other surface of the labyrinth and concentric with the first hollow is formed at the center and a second flow path for discharging air from the other surface of the labyrinth to the inner circumferential surface, (collar); A stopper mounted on the other surface of the labyrinth so as to be disposed in the second hollow and formed with a jet guide groove for guiding air discharged from an inner circumferential surface of the collar to the space portion along a circumferential direction of the end; .

또한, 상기 라비린스는, 상기 제1중공의 원주 방향을 따라 타측으로 돌출 형성되는 리브와, 상기 리브의 둘레를 따라 형성되는 안착홈과, 상기 안착홈 내에서 원주 방향을 따라 형성되는 제1유동홈을 포함하고, 상기 제1유로는, 상기 라비린스의 일면의 가장자리에 형성되는 공급구와 상기 제1유동홈 상에 형성되는 배출구를 연통시키는 것을 특징으로 한다.The labyrinth includes a rib protruding to the other side along the circumferential direction of the first hollow, a seating groove formed along the periphery of the rib, and a first flow groove formed along the circumferential direction in the seating groove, Wherein the first flow path communicates the supply port formed at the edge of one surface of the labyrinth and the discharge port formed on the first flow groove.

또한, 상기 칼라는, 상기 제1유동홈 상에 배치되도록 일면에 형성되는 적어도 하나의 유입구와, 내주면에서 원주 방향을 따라 형성되는 제2유동홈과, 상기 제2유동홈의 바닥면 상에 형성되는 유출구를 포함하고, 상기 제2유로는, 상기 유입구와 상기 유출구를 연통시키는 것을 특징으로 한다.The collar may include at least one inlet formed on one surface of the first flow groove, a second flow groove formed along the circumference of the inner surface of the collar, and a second flow groove formed on the bottom surface of the second flow groove. And the second flow path communicates the inflow port with the outflow port.

또한, 상기 스토퍼는, 상기 리브와 상기 칼라의 내주면 사이에 배치되도록 가장자리를 따라 일측으로 돌출 형성되는 격벽을 포함하고, 상기 분사 가이드홈은 상기 격벽의 외주면의 원주 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.The stopper may include a partition wall protruding in one direction along the edge to be disposed between the rib and the inner circumferential surface of the collar, and the injection guide groove may be formed along the circumferential direction of the outer circumferential surface of the partition wall .

또한, 상기 분사 가이드홈은, 상기 칼라의 내주면에서 유입되는 공기의 방향으로 하향 경사지게 형성되는 제1경사면과, 상기 공간부로 분사되는 공기의 방향으로 상향 경사지게 형성되는 제2경사면을 포함한다.The injection guide groove includes a first inclined surface inclined downward in the direction of air flowing in from the inner circumferential surface of the collar and a second inclined surface inclined upward upward in the direction of air injected into the space.

본 발명에 따르면, 공작 기계의 일단 측에 채용되는 라비린스 구조에 더하여 에어 커튼부를 마련함으로써 공작 기계의 내부로 침입하는 절삭유 등의 이물질을 방지하여 장비의 내구성 등의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, an air curtain is provided in addition to a labyrinth structure employed at one end of a machine tool, thereby preventing foreign matter such as cutting oil entering into the interior of the machine tool, thereby improving the durability and the like of the equipment .

도 1은 종래의 공작 기계의 일단의 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라비린스의 일면을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라비린스의 타면을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라의 일면을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라의 타면을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 일면을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 타면을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 분사 가이드홈을 나타낸 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 라비린스, 칼라 및 스토퍼를 나타낸 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 공기 유입 유로를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 공기 배출 유로를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 외부 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a main part of one end of a conventional machine tool.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating one side of a labyrinth according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating another surface of a labyrinth according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating one side of a collar according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating another side of a collar according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating one side of a stopper according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating the other surface of the stopper according to the embodiment of the present invention.
9 is a side cross-sectional view showing the injection guide groove of the stopper according to the embodiment of the present invention.
10 is a side sectional view showing a labyrinth, a collar, and a stopper according to an embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating an air inflow path of a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an air discharge path of a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
13 is an external perspective view of a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Of course.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하여 상기 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 전체적인 구조 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention. The overall structure and function of the foreign matter inflow preventing structure of the machine tool will be described in detail with reference to FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공작 기계의 일단부의 단면을 나타낸 것으로서, 상기 공작 기계는 고정자(12)와 회전자(14)의 상호 작용에 의하여 회전 동력을 인가받아 고속으로 회전하는 스핀들(10), 실린더부(30)에 의하여 상기 스핀들(10)의 일단에 형성되는 공간부(20) 및 상기 공간부(20)에서 유입되는 이물질을 차단하도록 상기 스핀들(10)의 일단에 인접하여 마련되는 에어 커튼부 등을 포함하여 구성된다.2 is a cross-sectional view of one end of the machine tool according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the machine tool includes a rotor 12 and a rotor 14, A space portion 20 formed at one end of the spindle 10 by the cylinder portion 30 and a space portion 20 formed at one end of the spindle 10 to block foreign substances flowing in the space portion 20, An air curtain portion provided adjacent to one end, and the like.

상기 스핀들(10)의 내부에는 중심축에 절삭 유로(42)가 형성되는 드로바(40)가 마련되고, 상기 스핀들(10)의 일단에서는 절삭유 공급부(50)를 통하여 상기 절삭 유로(42)에 절삭유를 공급한다. 그리고 상기 스핀들(10)의 일단에는 상기 실린더부(30)가 형성하는 공간부(20) 내에 배치되도록 센서 디스크(22)가 마련된다.A drawbar 40 is formed in the spindle 10 and a cutting passage 42 is formed on a central axis of the spindle 10 and a cutting oil supply unit 50 is provided at one end of the spindle 10, Provide coolant. A sensor disk 22 is disposed at one end of the spindle 10 so as to be disposed in a space 20 formed by the cylinder 30.

상기 절삭유 공급부(50)는, 절삭유가 유동하는 관로를 갖고 상기 스핀들(10)의 일단에 마련되는 피스톤(60)의 중심부에 배치되는 고정식 연결체(52) 및 상기 절삭 유로(42)와 연통되는 관로를 갖고 상기 스핀들(10)의 일단에 배치되는 회전식 연결체(54)로 구성된다.The cutting oil supply unit 50 includes a fixed connection body 52 having a channel through which cutting oil flows and disposed at a center of the piston 60 provided at one end of the spindle 10, And a rotary link 54 having a channel and disposed at one end of the spindle 10.

즉, 절삭유는 고정식 연결체(52)의 관로와 상기 고정식 연결체(52)에 밀착되는 회전식 연결체(54)의 관로를 경유하여 상기 절삭 유로(42)로 공급되는데, 상기 고정식 연결체(52)와 상기 회전식 연결체(54)의 접촉면 사이에 형성되는 틈새를 통하여 고압의 절삭유가 상기 공간부(20)로 누출될 수 있다.That is, the cutting oil is supplied to the cutting channel 42 via a channel of the fixed link 52 and a channel of the rotating link 54 closely attached to the fixed link 52, and the fixed link 52 And the contact surface of the rotatable connection body 54 can be leaked to the space 20 through the gap formed between the contact surface of the rotary joint 54 and the contact surface of the rotary joint 54.

따라서, 상기 공간부(20)를 형성하는 실린더부(30)의 하측에는 외부와 연통되는 절삭유 드레인(32)이 마련되어 누출된 절삭유는 외부로 배출하게 된다.Therefore, a coolant drain 32 communicating with the outside is provided below the cylinder 30 forming the space 20, so that the leaked coolant is discharged to the outside.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공간부(20)로 누출된 절삭유가 고속으로 회전하는 스핀들(10)에 의하여 공작 기계의 내부로 침입하는 현상을 방지하기 위하여 라비린스 구조 및 에어 커튼 기능을 모두 갖는 에어 커튼부가 상기 스핀들(10)에 마련되며, 상기 에어 커튼부는 라비린스(100), 칼라(200) 및 스토퍼(300) 등을 포함하여 구성된다.According to one embodiment of the present invention, in order to prevent the cutting oil leaking into the space 20 from entering the machine tool by the spindle 10 rotating at high speed, a labyrinth structure and an air curtain function An air curtain is provided on the spindle 10 and the air curtain includes a labyrinth 100, a collar 200, a stopper 300, and the like.

상기 에어 커튼부의 각 구성에 대한 구조 및 기능 등에 대하여는 아래에서 설명하도록 한다.The structure and function of the air curtain section will be described below.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라비린스의 일면 및 타면을 나타낸 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 상기 라비린스의 구조 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.3 and 4 are perspective views illustrating one side and the other side of a labyrinth according to an embodiment of the present invention. The structure and function of the labyrinth will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

상기 라비린스(100)는 제1중공(110)이 그 중심에 형성되는 링 형태로 마련되고, 상기 제1중공(110)에는 상기 스핀들(10)의 일단이 동심축을 갖도록 배치된다. 이러한 라비린스(100)는 외부로부터 유입되는 고압의 공기를 그 일면을 통하여 공급받아 그 타면을 향하여 배출한다.The labyrinth 100 is provided in a ring shape in which a first hollow 110 is formed at the center thereof and one end of the spindle 10 is disposed in the first hollow 110 so as to have a concentric axis. The labyrinth 100 receives high-pressure air introduced from the outside through one surface thereof, and discharges the air toward the other surface.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 라비린스(100)의 일면의 가장자리에는 공급구(122)가 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 라비린스(100)의 타면에는 배출구(124)가 형성되는데, 상기 라비린스(100)의 내부에 마련되는 제1유로(120, 도 10 참조)는 상기 공급구(122) 및 상기 배출구(124)를 연통시켜 상기 공급구(122) 측으로 유입되는 공기를 상기 배출구(124)를 통하여 배출하게 된다.3, a supply port 122 is formed at an edge of one side of the labyrinth 100, and a discharge port 124 is formed on the other surface of the labyrinth 100 as shown in FIG. 4. As shown in FIG. The first flow path 120 (see FIG. 10) provided inside the labyrinth 100 communicates the supply port 122 and the discharge port 124 to supply the air flowing into the supply port 122, And is discharged through the discharge port 124.

한편, 상기 라비린스(100)는, 상기 제1중공(110)의 원주 방향을 따라 그 타면 측으로 돌출 형성되는 리브(130), 상기 리브(130)의 둘레를 따라 소정의 너비를 가지도록 그 타면에 형성되는 안착홈(140) 및 상기 안착홈(140) 상에서 원주 방향을 따라 형성되는 제1유동홈(150)을 포함하여 구성되며, 상기 배출구(124)는 상기 제1유동홈(150) 상에 형성되어 상기 배출구(124)로 배출된 고압의 공기는 상기 제1유동홈(150)을 따라 유동하게 된다.The labyrinth 100 includes a rib 130 protruding from the other side of the first hollow 110 along the circumferential direction of the first hollow 110 so as to have a predetermined width along the circumference of the rib 130, And a first flow groove 150 formed along the circumferential direction on the seating groove 140. The outlet 124 is formed on the first flow groove 150, And the high pressure air discharged into the discharge port 124 flows along the first flow groove 150.

상기 제1유동홈(150)을 따라 유동하는 공기는 상기 칼라(200)의 일면 측으로 공급되며, 이에 대하여는 아래에서 설명하도록 한다.Air flowing along the first flow grooves 150 is supplied to one side of the collar 200, which will be described below.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라의 일면 및 타면을 나타낸 사시도이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 칼라의 구조 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.5 and 6 are perspective views illustrating one side and the other side of the collar according to an embodiment of the present invention. The structure and function of the color will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

상기 칼라(200)는 상기 제1중공(110)과 동심을 갖는 제2중공(210)이 그 중심에 형성되는 링 형태로 마련되어 상기 라비린스(100)의 타면에 형성되는 안착홈(140) 상에 안착되고, 상기 제2중공(210)에는 상기 리브(130)가 동심축을 갖도록 배치된다. 상기 칼라(200)는 상기 라비린스(100)의 타면에서 배출되는 공기를 공급받아 그 내주로 배출한다.The collar 200 is provided in the form of a ring having a second hollow 210 concentric with the first hollow 110 formed at the center of the second hollow 210 and is formed on a seating groove 140 formed on the other surface of the labyrinth 100 And the ribs 130 are disposed on the second hollow 210 so as to have concentric axes. The collar 200 receives air discharged from the other surface of the labyrinth 100 and discharges the air to the inner circumference thereof.

도 5를 참조하면, 상기 칼라(200)의 일면에는 원주 방향을 따라 적어도 하나의 유입구(222)가 형성되고, 상기 칼라(200)가 상기 안착홈(140) 상에 안착된 경우 상기 유입구(222)는 상기 제1유동홈(150) 상에 배치됨으로써 상기 제1유동홈(150)을 따라 유동하는 공기는 상기 유입구(222)로 유입된다.5, at one side of the collar 200, at least one inlet 222 is formed along the circumferential direction. When the collar 200 is seated on the seating groove 140, the inlet 222 Is disposed on the first flow groove 150 so that air flowing along the first flow groove 150 flows into the inlet 222.

도 6을 참조하면, 상기 칼라(200)의 내주면(240)에는 원주 방향을 따라 제2유동홈(230)이 형성되고, 상기 제2유동홈(230)의 바닥면에는 유출구(224)가 형성된다.6, a second flow groove 230 is formed along the circumferential direction on the inner circumferential surface 240 of the collar 200, and an outlet 224 is formed on the bottom surface of the second flow groove 230 do.

그리고 상기 유입구(222)와 상기 유출구(224)는 제2유로(220, 도 10 참조)에 의하여 연통되어, 상기 유입구(222)로 유입된 공기는 상기 유출구(224)를 통해 상기 칼라(200)의 내주를 향하여 분사된 후 상기 제2유동홈(230)을 따라 유동한다.The inlet port 222 and the outlet port 224 communicate with each other through a second flow path 220. The air introduced into the inlet port 222 flows through the outlet port 224 to the collar 200, And then flows along the second flow groove 230.

상기 제2유동홈(230)을 따라 유동하는 공기는 상기 칼라(200)의 내주면(240)과 상기 스토퍼(300)의 외주면 사이의 틈새를 통하여 상기 공간부(20) 측으로 분사되며, 이에 대하여는 아래에서 설명하도록 한다.The air flowing along the second flow groove 230 is injected toward the space 20 through a gap between the inner circumferential surface 240 of the collar 200 and the outer circumferential surface of the stopper 300, .

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 일면 및 타면을 나타낸 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 분사 가이드홈을 나타낸 측단면도이다. 도 7 내지 도 9를 참조하여 상기 스토퍼의 구조 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.FIGS. 7 and 8 are perspective views showing one side and another side of a stopper according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a side sectional view showing a jetting guide groove of a stopper according to an embodiment of the present invention. The structure and function of the stopper will be described in detail with reference to FIGS.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 스토퍼(300)는 상기 제1중공(110) 및 상기 제2중공(210)과 동심을 갖는 제3중공(310)이 그 중심에 형성되는 링 형태로 마련되어 상기 제2중공(210)에 배치되도록 상기 라비린스(100)의 타면에 안착된다.7 and 8, the stopper 300 is provided in the shape of a ring formed at the center thereof with a third hollow 310 having a concentricity with the first hollow 110 and the second hollow 210 And is seated on the other surface of the labyrinth 100 so as to be disposed in the second hollow 210.

상기 스토퍼(300)의 단부에는 그 원주 방향을 따라 분사 가이드홈(330)이 형성되어 상기 칼라(200)의 유출구(224)를 통하여 배출되어 제2유동홈(230)을 유동하는 공기를 상기 공간부(20)로 안내한다.An injection guide groove 330 is formed at an end of the stopper 300 along the circumferential direction so that air flowing through the second flow groove 230 is discharged through the outlet 224 of the collar 200, (20).

구체적으로, 상기 스토퍼(300)의 단부에는 가장자리를 따라 일측으로 돌출 형성되는 격벽(320)이 형성되고, 상기 격벽(320)은 상기 리브(130)의 외주면과 상기 칼라(200)의 내주면(240) 사이에 배치된다.The partition 320 is formed at an end portion of the stopper 300 so as to protrude along one side edge of the stopper 300. The partition 320 is spaced apart from the outer circumferential surface of the rib 130 and the inner circumferential surface 240 of the collar 200 .

그리고, 상기 분사 가이드홈(330)은 상기 격벽(320)의 외주면의 원주 방향을 따라 형성되어 상기 리브(130)의 외주면과 상기 칼라(200)의 내주면(240) 사이에 형성되는 틈새를 향하여 분사되는 공기를 안내한다.The injection guide groove 330 is formed along the circumferential direction of the outer circumferential surface of the partition 320 so as to extend toward the gap formed between the outer circumferential surface of the rib 130 and the inner circumferential surface 240 of the collar 200, Air.

한편, 상기 스토퍼(300)의 일면에는 상기 격벽(320) 내주 방향으로 소정 간격 이격되어 돌출 형성되는 고정 격벽(340)이 마련된다. 즉, 상기 스토퍼(300)가 상기 라비린스(100)의 타면에 안착되는 경우 상기 격벽(320)과 상기 고정 격벽(340) 사이에 상기 리브(130)가 삽입되도록 함으로써 상기 스토퍼(300) 및 상기 라비린스(100)의 결합 부분에 라비린스(labtrinth) 구조가 형성된다.A fixed barrier rib 340 is formed on one surface of the stopper 300 so as to protrude from the barrier rib 320 at predetermined intervals in an inner peripheral direction of the barrier rib 320. That is, when the stopper 300 is seated on the other surface of the labyrinth 100, the rib 130 is inserted between the partition wall 320 and the fixed partition wall 340, so that the stopper 300 and the labyrinth A labyrinth structure is formed at the joining portion of the wafer 100.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 스토퍼(300)와 상기 라비린스(100)의 결합 구조에 의하여 형성되는 라비린스(labtrinth) 구조에 더하여, 상기 리브(130)의 외주면과 상기 칼라(200)의 내주면(240) 사이에 형성되는 틈새를 향하여 공기를 분사하는 에어 커튼부를 마련함으로써 공작 기계의 내부로 침입하는 절삭유 등의 이물질을 차단할 수 있다.In addition to the labyrinth structure formed by the engagement structure of the stopper 300 and the labyrinth 100 according to an embodiment of the present invention, the outer circumferential surface of the rib 130 and the outer circumferential surface of the collar 200 An air curtain portion for spraying air toward a gap formed between the inner circumferential surfaces 240 is provided, so that foreign substances such as cutting oil entering the inside of the machine tool can be blocked.

도 9는 상기 분사 가이드홈(330)의 구체적인 형상 및 치수에 대하여 도시하고 있다. 즉, 상기 분사 가이드홈(330)은 제1경사면(332)과 제2경사면(334)을 가지도록 형성되는데, 이러한 경사면은 상기 리브(130)의 외주면과 상기 칼라(200)의 내주면(240) 사이에 형성되는 틈새를 통하여 분사되는 고압의 공기를 모두 상기 공간부(20)로 안내하여 에어 커튼의 효율성을 극대화한다.9 shows the specific shape and dimensions of the jetting guide groove 330. As shown in FIG. That is, the injection guide groove 330 is formed to have a first inclined face 332 and a second inclined face 334. The inclined face may be formed on the outer peripheral face of the rib 130 and the inner peripheral face 240 of the collar 200, So that the efficiency of the air curtain can be maximized by guiding all of the high-pressure air injected through the gap formed between the air space and the space portion 20 to the space portion 20.

구체적으로, 상기 제1경사면(332)은 상기 칼라(200)의 내주면(240)에서 유입되는 공기의 방향으로 25° 내지 35°의 경사를 가지도록 하향 경사지게 형성되며, 바람직하게는 대략 30°의 경사를 가지도록 형성된다.Specifically, the first inclined surface 332 is inclined downward to have an inclination of 25 ° to 35 ° in the direction of air flowing in the inner peripheral surface 240 of the collar 200, And is formed to have an inclination.

그리고, 상기 제2경사면(334)은 상기 공간부(20)로 분사되는 공기의 방향으로 55° 내지 65°의 경사를 가지도록 상향 경사지게 형성되며, 바람직하게는 대략 60°의 경사를 가지도록 형성된다.The second inclined surface 334 is formed to be inclined upwards to have an inclination of 55 ° to 65 ° in the direction of air injected into the space 20, do.

따라서, 상기 제1경사면(332)과 상기 제2경사면(334)이 교차되는 각도는 대략 90°로 형성된다.Therefore, the angle at which the first inclined surface 332 intersects with the second inclined surface 334 is approximately 90 °.

이하에서는, 상기 라비린스(100), 칼라(200) 및 스토퍼(300)를 포함하여 구성되는 에어 커튼부에서 공기가 분사되는 유로에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a flow path through which air is blown from the air curtain unit including the labyrinth 100, the collar 200, and the stopper 300 will be described in detail.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 라비린스, 칼라 및 스토퍼를 나타낸 측단면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 공기 유입 유로를 나타낸 단면도이다.FIG. 10 is a side sectional view showing a labyrinth, a collar, and a stopper according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an air inflow path of a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11을 참조하면, 먼저 상기 라비린스(100)의 외부에서 형성되는 유로를 따라 상기 제1공급구(122)로 고압의 공기가 공급되며, 상기 제1공급구(122)로 공급된 공기는 상기 제1유로(120)를 따라 상기 배출구(124)로 이동하여 상기 제1유동홈(150) 상을 유동한다.10 and 11, high-pressure air is supplied to the first supply port 122 along a flow path formed outside the labyrinth 100, and air supplied to the first supply port 122 The air flows along the first flow path 120 to the discharge port 124 and flows on the first flow path 150.

상기 제1유동홈(150) 상을 유동하는 공기는 상기 칼라(200)의 유입구(222)로 유입되며, 상기 유입구(222)로 유입된 공기는 상기 제2유로(220)를 따라 상기 유출구(224)로 이동하여 상기 제2유동홈(230) 상을 유동한다.Air flowing on the first flow groove 150 flows into the inlet 222 of the collar 200 and air flowing into the inlet 222 flows along the second flow passage 220 to the outlet 224 and flows on the second flow grooves 230.

상기 제2유동홈(230) 상을 유동하는 공기는 상기 스토퍼(300)에 형성된 분사 가이드홈(300)을 따라 상기 공간부(20)로 분사된다.The air flowing on the second flow channel 230 is injected into the space 20 along the jet guide groove 300 formed in the stopper 300.

이와 같이 상기 공간부(20)로 분사된 고압의 공기는 에어 커튼을 형성하여 상기 공간부(20)로 누출되는 절삭유 등의 이물질이 공작 기계의 내부로 침입하는 것을 방지하게 된다.Thus, the high-pressure air injected into the space 20 forms an air curtain to prevent foreign matter such as cutting oil leaking into the space 20 from entering the interior of the machine tool.

한편, 상기 공간부(20)로 분사된 고압의 공기는 에어 커튼을 형성한 후 외부로 배출되어야 하는바, 공기의 배출 구조에 대하여는 아래에서 설명한다.On the other hand, the high-pressure air injected into the space portion 20 must be discharged to the outside after forming the air curtain, and the venting structure of the air will be described below.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 공기 배출 유로를 나타낸 단면도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조의 외부 사시도이다.FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an air discharge path of a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an external perspective view of a foreign matter inflow preventing structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 실린더부(30)의 양측에는 상기 공간부(20)와 외부를 연통시키는 드레인 유로(400)가 형성되며, 상기 공간부(20)로 분사된 공기는 상기 드레인 유로(400)를 통하여 외부로 배출된다.12 and 13, a drain passage 400 communicating with the space 20 is formed on both sides of the cylinder 30, and the air injected into the space 20 flows through the cylinder portion 30, And is discharged to the outside through the drain passage 400.

한편, 상술한 바와 같이 상기 공간부(20)로 누출된 절삭유는 상기 실린더부(30)의 하측에 외부와 연통되도록 형성되는 절삭유 드레인(32)을 통하여 외부로 배출된다.Meanwhile, as described above, the cutting oil leaking into the space portion 20 is discharged to the outside through the coolant drain 32 formed below the cylinder portion 30 so as to communicate with the outside.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 스핀들 20: 공간부
30: 에어 커튼부 40: 실린더부
50: 드로바 52: 절삭 유로
60: 절삭유 공급부 62: 고정식 연결체
64: 회전식 연결체 100: 라비린스
200: 칼라 300: 스토퍼
400: 드레인 유로10: spindle 20:
30: air curtain part 40: cylinder part
50: Drawbar 52: Cutting channel
60: Coolant supply part 62: Fixed connector
64: Rotary connector 100: Labyrinth
200: collar 300: stopper
400: drain channel

Claims (5)

회전 동력을 인가받아 회전되는 스핀들(10), 상기 스핀들(10)의 일단에 형성되는 공간부(20) 및 상기 공간부(20)에서 유입되는 이물질을 차단하도록 상기 스핀들(10)의 일단에 마련되는 에어 커튼부를 포함하는 공작기계의 이물질 침입 차단시스템에 있어서,
상기 에어 커튼부는,
상기 스핀들(10)의 일단이 배치되는 제1중공(110)이 중심에 형성되고, 공기를 일면으로부터 공급받아 타면으로 배출하는 제1유로(120)가 내부에 마련되는 라비린스(labyrinth, 100);
상기 라비린스(100)의 타면에 안착되고, 상기 제1중공(110)과 동심(同心)을 갖는 제2중공(210)이 중심에 형성되며, 공기를 상기 라비린스(100)의 타면에서 공급받아 내주면(240)으로 배출하는 제2유로(220)가 내부에 마련되는 칼라(collar, 200); 및
상기 제2중공(210)에 배치되도록 상기 라비린스(100)의 타면에 안착되고, 상기 칼라(200)의 내주면(240)에서 배출되는 공기를 상기 공간부(20)로 안내하는 분사 가이드홈(330)이 단부의 원주 방향을 따라 형성되는 스토퍼(stopper, 300); 를 포함하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조.A spindle 10 rotatably driven by a rotational power, a space 20 formed at one end of the spindle 10 and a spindle 10 disposed at one end of the spindle 10 to block foreign substances flowing in the space 20 And an air curtain portion which is formed in the air curtain,
In the air curtain portion,
A labyrinth 100 in which a first hollow 110 in which one end of the spindle 10 is disposed is formed at the center and a first flow path 120 in which air is supplied from one surface and discharged to the other surface is provided;
A second hollow 210 concentric with the first hollow 110 is formed at the center of the labyrinth 100 and air is supplied from the other surface of the labyrinth 100, A collar 200 having therein a second flow path 220 for discharging the second fluid to the second fluid path 240; And
A jetting guide groove 330 for guiding the air discharged from the inner circumferential surface 240 of the collar 200 to the space 20 is mounted on the other surface of the labyrinth 100 so as to be disposed in the second hollow 210, A stopper 300 formed along the circumferential direction of the end portion; Wherein the foreign matter is prevented from entering the machine tool. 제1항에 있어서,
상기 라비린스(100)는,
상기 제1중공(110)의 원주 방향을 따라 타측으로 돌출 형성되는 리브(130)와,
상기 리브(130)의 둘레를 따라 형성되는 안착홈(140)과,
상기 안착홈(140) 내에서 원주 방향을 따라 형성되는 제1유동홈(150)을 포함하고,
상기 제1유로(120)는, 상기 라비린스(100)의 일면의 가장자리에 형성되는 공급구(122)와 상기 제1유동홈(150) 상에 형성되는 배출구(124)를 연통시키는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조.The method according to claim 1,
In the labyrinth 100,
A rib 130 protruding toward the other side along the circumferential direction of the first hollow 110,
A seating groove 140 formed along the periphery of the rib 130,
And a first flow groove (150) formed along the circumferential direction in the seating groove (140)
The first flow path 120 communicates the supply port 122 formed at the edge of one surface of the labyrinth 100 and the discharge port 124 formed on the first flow path 150 Structure for preventing foreign matter from entering the machine tool. 제2항에 있어서,
상기 칼라(200)는,
상기 제1유동홈(150) 상에 배치되도록 일면에 형성되는 적어도 하나의 유입구(222)와,
내주면(240)에서 원주 방향을 따라 형성되는 제2유동홈(230)과,
상기 제2유동홈(230)의 바닥면 상에 형성되는 유출구(224)를 포함하고,
상기 제2유로(220)는, 상기 유입구(222)와 상기 유출구(224)를 연통시키는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조.3. The method of claim 2,
The collar (200)
At least one inlet (222) formed on one surface to be disposed on the first flow groove (150)
A second flow groove 230 formed along the circumferential direction in the inner circumferential surface 240,
And an outlet (224) formed on a bottom surface of the second flow groove (230)
Wherein the second flow path (220) communicates the inlet (222) and the outlet (224). 제3항에 있어서,
상기 스토퍼(300)는,
상기 리브(130)와 상기 칼라(200)의 내주면 사이에 배치되도록 가장자리를 따라 일측으로 돌출 형성되는 격벽(320)을 포함하고,
상기 분사 가이드홈(330)은 상기 격벽(320)의 외주면의 원주 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조.The method of claim 3,
The stopper (300)
And a partition 320 protruding along one side of the rib 130 so as to be disposed between the ribs 130 and the inner circumferential surface of the collar 200,
Wherein the injection guide groove (330) is formed along a circumferential direction of an outer circumferential surface of the partition wall (320). 제1항에 있어서,
상기 분사 가이드홈(330)은,
상기 칼라(200)의 내주면(240)에서 유입되는 공기의 방향으로 하향 경사지게 형성되는 제1경사면(332)과,
상기 공간부(20)로 분사되는 공기의 방향으로 상향 경사지게 형성되는 제2경사면(334)을 포함하는 공작 기계의 이물질 유입 방지 구조.The method according to claim 1,
The injection guide groove (330)
A first inclined surface 332 inclined downward in the direction of air flowing in the inner circumferential surface 240 of the collar 200,
And a second inclined surface (334) inclined upwards in the direction of air injected into the space (20).
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