KR20180078510A - 보링 헤드 - Google Patents

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KR20180078510A
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KR1020160183308A
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박광오
남궁충
조병훈
황창환
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주식회사 다인정공
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    • B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03403—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable before starting manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 기재의 보링 헤드는 공작 기계의 스핀들에 결합되는 몸체 부재, 상기 몸체 부재의 일측에 슬라이딩 이동가능하도록 결합되며, 일측에 공구가 결합되는 카트리지 부재, 상기 몸체 부재 내부에 설치되고, 상기 카트리지 부재와 이격되게 위치되며, 상기 카트리지 부재와 연동되어 슬라이딩 이동되는 밸런스 부재 및 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재 사이에 위치되어 적어도 일부분이 상기 카트리지 부재와 밸런스 부재 각각의 일측에 삽입되며, 회전함에 따라 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재가 서로 반대방향으로 슬라이딩 이동되는 회동 부재를 포함한다.

Description

보링 헤드{Boring head}
본 발명은 보링 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공작 기계에 설치되어 대상물을 가공하는데 사용될 수 있는 보링 헤드에 관한 것이다.
일반적으로 보링머신 공작기계는 기계가공에 있어서 사전에 천공되어 있는 구멍을 둥글게 깎아 넓히는 작업을 주목적으로 하는 장치로서, 가공물을 테이블 또는 마룻바닥 위에 장치하고 보링용 공구를 회전시켜서 작업한다.
이러한 보링머신 공작기계는 대형 또는 복잡한 모양의 물건에 여러 종류의 구멍을 가공하는데 편리하며, 대부분의 보링머신 작업을 하는 흔히 쓰는 기계는 수평 보링머신, 지그 보링머신, 정밀 보링머신 등이 있다.
보링머신 공작기계는 모터의 회전에 연동되는 모터 스핀들의 동력이 커플링을 매개로 스핀들 고정부로 전달된다. 그리고 스핀들 고정부를 통하여 모터 스핀들의 회전력이 보링 헤드에 전달되어 보링 헤드를 회전시킴으로서 가공물을 가공한다.
종래의 보링 헤드는 내부에 보링 경을 조절하기 위한 카트리지가 설치된다. 카트리지는 슬라이딩 이동하면서 보링 경을 변경하는데, 카트리지의 이동에 보링 헤드에서 편심이 발생되는 것을 방지하고자 밸런스 블록도 설치될 수 있다. 이러한 카트리지와 밸런스 블록은 래크 기어 및 피니언 기어에 의하여 서로 상대 이동될 수 있다. 그러나, 이러한 래크 기어와 피니언 기어 사이에서 백래쉬(Backlash)가 발생되어 보링 헤드의 편심을 정확하게 보상하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 카트리지와 밸런스 블록이 서로 정확하게 상대 이동되도록 할 수 있는 보링 헤드를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 보링 헤드는 공작 기계의 스핀들에 결합되는 몸체 부재, 상기 몸체 부재의 일측에 슬라이딩 이동가능하도록 결합되며, 일측에 공구가 결합되는 카트리지 부재, 상기 몸체 부재 내부에 설치되고, 상기 카트리지 부재와 이격되게 위치되며, 상기 카트리지 부재와 연동되어 슬라이딩 이동되는 밸런스 부재 및 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재 사이에 위치되어 적어도 일부분이 상기 카트리지 부재와 밸런스 부재 각각의 일측에 삽입되며, 회전함에 따라 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재가 서로 반대방향으로 슬라이딩 이동되는 회동 부재를 포함한다.
한편, 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재에서 상기 회동 부재와 마주하는 각각의 일부분에는 인입홈이 형성되고, 상기 회동 부재는, 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재 사이에 위치되며, 상기 몸체 부재에된 회전 가능하게 결합된 회전부 및 상기 회전부를 기준으로 상기 회전부의 양측면에 서로 대응되도록 형성되며, 상기 인입홈에 각각 삽입된 두 개의 회전력 전달부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 회전력 전달부는 구(sphere) 형상일 수 있다.
한편, 상기 회전력 전달부는 상기 회전부와 일체로 형성될 수 있다.
한편, 상기 회전력 전달부는 스틸볼일 수 있다.
한편, 상기 카트리지 부재의 일측을 감싸면서 상기 몸체 부재에 체결된 체결 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드는 기어 구조가 아닌 회동 부재의 회전에 의하여 카트리지 부재와 밸런스 부재가 상대이동됨으로써, 기어 구조에 의한 백래쉬(Backlash)이 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 보링 경을 조절하면서 발생되는 보링 헤드의 편심을 정확하게 보상할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드는 래크 기어와 피니언 기어를 포함하는 종래의 보링 헤드와 다르게, 회동 부재가 단순한 구조로 이루어져 있으므로, 제조가 용이할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드는 카트리지 부재와 밸런스 부재에 래크 기어를 형성하기 위한 공정을 실시하지 않으도 됨으로써, 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드는 기어보다 내구성이 상대적으로 우수할 수 있는 스틸볼 형태의 회전력 전달부를 포함함으로써, 수명이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 보링 헤드의 내부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 보링 헤드에서 Ⅲ-Ⅲ'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 3의 보링 헤드에서 카트리지 부재가 일방향으로 이동된 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 보링 헤드의 내부를 도시한 사시도이며. 도 3은 도 2의 보링 헤드에서 Ⅲ-Ⅲ'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)는 몸체 부재(110), 카트리지 부재(120), 밸런스 부재(130) 및 회동 부재(140)를 포함한다.
몸체 부재(110)는 공작 기계의 스핀들(미도시)에 결합될 수 있다. 이를 위한 몸체 부재(110)의 일측에는 스핀들(미도시)에 체결될 수 있는 적어도 하나의 체결홀(C)이 형성될 수 있다.
카트리지 부재(120)는 상기 몸체 부재(110)의 일측에 슬라이딩 이동가능하도록 결합되며, 일측에 공구가 결합될 수 있다. 카트리지 부재(120)와 몸체 부재(110)의 결합은 일례로 몸체 부재(110)의 내부에 소정의 길이를 갖는 연결 부재(112)를 설치한 것일 수 있다. 연결 부재(112)의 일단은 몸체 부재(110) 내부에 고정결합될 수 있으며, 후술할 밸런스 부재(130)를 관통하여 타단에는 카트리지 부재(120)가 슬라이딩 이동되도록 결합될 수 있다.
이러한 카트리지 부재(120)의 일측에는 조절부(121)가 형성될 수 있고, 조절부(121)에는 보링 경 조절홀(122)이 형성될 수 있다. 사용자가 지그를 보링 경 조절홀(122)에 넣고 일정 각도 회전시키면, 조절부(121)가 회전될 수 있다.
조절부(121)의 회전에 의하여 카트리지 부재(120)가 몸체 부재(110)에 대해 일방향으로 슬라이딩 이동되어 보링 경이 변경될 수 있다. 이러한 보링 경 조절홀(122)에 의하여 카트리지 부재(120)가 이동을 하기 위한 구조는 일반적인 보링 헤드에 적용된 구조일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
밸런스 부재(130)는 상기 몸체 부재(110) 내부에 설치될 수 있다. 밸런스 부재(130)는 상기 카트리지 부재(120)와 이격되게 위치되며, 상기 카트리지 부재(120)와 연동되어 슬라이딩 이동될 수 있다. 즉, 카트리지 부재(120)가 우측으로 이동하면, 밸런스 부재(130)는 좌측으로 이동할 수 있다. 밸런스 부재(130)의 이동을 위하여 몸체 부재(110)에는 밸런스 부재(130)가 수용되어 이동될 수 있는 관통홀(111)이 형성될 수 있다.
회동 부재(140)는 상기 카트리지 부재(120)와 상기 밸런스 부재(130) 사이에 위치되어 적어도 일부분이 상기 카트리지 부재(120)와 밸런스 부재(130) 각각의 일측에 삽입될 수 있다. 회동 부재(140)가 회전함에 따라 상기 카트리지 부재(120)와 상기 밸런스 부재(130)가 서로 반대방향으로 슬라이딩 이동될 수 있다.
이를 위한 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 카트리지 부재(120)와 상기 밸런스 부재(130)에서 상기 회동 부재(140)와 마주하는 각각의 일부분에는 인입홈(M)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 회동 부재(140)는 일례로 회전부(141)와 두 개의 회전력 전달부(142)를 포함할 수 있다.
회전부(141)는 상기 카트리지 부재(120)와 상기 밸런스 부재(130) 사이에 위치될 수 있다. 회전부(141)는 카트리지 부재(120)와 상기 밸런스 부재(130) 각각에 평행하도록 위치될 수 있다. 즉, 카트리지 부재(120), 회전부(141) 및 밸런스 부재(130)가 위에서 아래로 순차적으로 위치되며 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 회전부(141)는 카트리지 부재(120)의 이동방향에 대해 직교하도록 위치될 수 있다. 회전부(141)는 몸체 부재(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
두 개의 회전력 전달부(142)는 상기 회전부(141)를 기준으로 상기 회전부(141)의 양측면에 서로 대응되도록 형성될 수 있다. 두 개의 회전력 전달부(142)는 인입홈(M)에 각각 삽입될 수 있다. 이러한 회전력 전달부(142)는 일례로 구 형상일 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 회전력 전달부(142)는 스틸볼(steel ball)일 수 있다.
즉, 구 형상의 두 개의 회전력 전달부(142)가 회전부(141)를 사이에 두고 회전부(141)의 중간 부분의 양측 각각에 형성될 수 있다. 이러한 회전력 전달부(142)는 회전부(141)와 일체로 형성된 것도 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)는 체결 부재(150)를 포함할 수 있다. 체결 부재(150)는 상기 카트리지 부재(120)의 일측을 감싸면서 상기 몸체 부재(110)에 체결될 수 있다. 카트리지 부재(120)는 체결 부재(150)에 의해 몸체 부재(110)로부터 이탈되지 않을 수 있다.
전술한 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)의 동작 과정을 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3의 보링 헤드에서 카트리지 부재가 일방향으로 이동된 상태를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 사용자가 별도의 지그(미도시)를 보링 경 조절홀(122)에 삽입하여 조절부(121)를 회전시키면 카트리지 부재(120)가 몸체 부재(110)에 대해 도면상에서 왼쪽 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 회동 부재(140)가 회전되고, 회동 부재(140)에 포함된 회전력 전달부(142)에 의하여 밸런스 부재(130)는 오른쪽 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 카트리지 부재(120)의 이동이 회동 부재(140)에 의하여 밸런스 부재(130)로 정확하게 전달될 수 있으므로, 밸런스 부재(130)는 카트리지 부재(120)의 이동 거리만큼 이동될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)는 기어 구조가 아닌 회동 부재(140)의 회전에 의하여 카트리지 부재(120)와 밸런스 부재(130)가 상대이동됨으로써, 기어 구조에 의한 백래쉬(Backlash)이 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 보링 경을 조절하면서 발생되는 보링 헤드(100)의 편심을 정확하게 보상할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)는 래크 기어와 피니언 기어를 포함하는 종래의 보링 헤드와 다르게, 회동 부재(140)가 단순한 구조로 이루어져 있으므로, 제조가 용이할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)는 카트리지 부재(120)와 밸런스 부재(130)에 래크 기어를 형성하기 위한 공정을 실시하지 않으도 됨으로써, 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보링 헤드(100)는 기어보다 내구성이 상대적으로 우수할 수 있는 스틸볼 형태의 회전력 전달부(142)를 포함함으로써, 수명이 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 보링 헤드 110: 몸체 부재
120: 카트리지 부재 130: 밸런스 부재
140: 회동 부재 141: 회전부
142: 회전력 전달부 150: 체결 부재

Claims (6)

  1. 공작 기계의 스핀들에 결합되는 몸체 부재;
    상기 몸체 부재의 일측에 슬라이딩 이동가능하도록 결합되며, 일측에 공구가 결합되는 카트리지 부재;
    상기 몸체 부재 내부에 설치되고, 상기 카트리지 부재와 이격되게 위치되며, 상기 카트리지 부재와 연동되어 슬라이딩 이동되는 밸런스 부재; 및
    상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재 사이에 위치되어 적어도 일부분이 상기 카트리지 부재와 밸런스 부재 각각의 일측에 삽입되며, 회전함에 따라 상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재가 서로 반대방향으로 슬라이딩 이동되는 회동 부재;를 포함하는 보링 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재에서 상기 회동 부재와 마주하는 각각의 일부분에는 인입홈이 형성되고,
    상기 회동 부재는,
    상기 카트리지 부재와 상기 밸런스 부재 사이에 위치되며, 상기 몸체 부재에된 회전 가능하게 결합된 회전부; 및
    상기 회전부를 기준으로 상기 회전부의 양측면에 서로 대응되도록 형성되며, 상기 인입홈에 각각 삽입된 두 개의 회전력 전달부;를 포함하는 보링 헤드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전력 전달부는 구(sphere) 형상인 보링 헤드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 회전력 전달부는 상기 회전부와 일체로 형성된 보링 헤드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 회전력 전달부는 스틸볼인 보링 헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 부재의 일측을 감싸면서 상기 몸체 부재에 체결된 체결 부재를 포함하는 보링 헤드.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50117486U (ko) * 1974-02-22 1975-09-25
US5611651A (en) * 1992-12-14 1997-03-18 Wohlhaupter Gmbh Boring tool
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