KR100991686B1 - 터렛공구대의 기어박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터렛공구대의 기어박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샤프트의 동력이 치합되는 베벨기어에 의해 드라이브샤프트로 전달될 때 상기 베벨기어의 주위에 액상의 오일 또는 윤활유가 저장되는 오일저장고를 형성하여 상기 오일저장고에 채워져 있는 오일(윤활유)로서 베벨기어의 윤활과 냉각을 촉진시키기 위한 터렛공구대의 기어박스이다.

라비린스, 방수형 깊은홈볼베어링

Description

터렛공구대의 기어박스{Gear box of the Tool turret}

본 발명은 터렛공구대의 기어박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샤프트의 동력이 치합되는 베벨기어에 의해 드라이브샤프트로 전달될 때 상기 베벨기어의 주위에 액상의 오일 또는 윤활유가 저장되는 오일저장고를 형성하여 상기 오일저장고에 채워져 있는 오일(윤활유)로서 베벨기어의 윤활과 냉각을 촉진시키기 위한 터렛공구대의 기어박스이다.

종래의 기어박스가 형성된 터렛공구대로서는 본 출원인이 선출원한 특허 제0655923호에 개시되어 있는 터렛공구대가 있으며, 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 터렛공구대는 회전공구(5)를 구동시키는 메인모터(1)가 형성되고, 상기 메인모터(1)와 커플링(7)으로 연결되어 회전되는 샤프트(6)와, 상기 샤프트(6)에 키이(21a)로 결합되며 공구구동샤프트(10)에 동력을 전 달하는 기어박스(22)를 포함하여 형성되어 있으며, 상기 기어박스(22)는 샤프트(6)의 키이홈과 결합되는 키이(21a)가 형성된 소켓(21)과, 상기 소켓(21)에 볼트(11)로 고정 결합되어 있는 베벨기어(20a)와, 상기 베벨기어(20a)와 치합되는 또 다른 베벨기어(20b)와, 상기 베벨기어(20b)에 의해 동력이 전달되어 샤프트(6)가 회전하면 피회전되는 드라이브샤프트(9)와, 상기 베벨기어(20a, 20b) 및 드라이브샤프트(9)의 외부에 형성된 하나 이상의 베어링(14, 15)과, 스페이스a, b(23, 24) 및 키이홈(9a)을 포함하여 형성되어 있다.

상기 스페이스a(23)는 베벨기어(20a, 20b) 간의 간격조절을 위해 형성된 부품이며, 또 다른 스페이스b(24)는 기어박스(22)와 샤프트(6) 간의 간격조절을 위해 형성된 부품으로서 공구구동샤프트(10)와 드라이브샤프트(9)의 높낮이 차이를 조절해주기 위한 부품이다.

미설명부호는 네임플레이트(3), 디스크(4) 및 공구홀더(17)이다.

여기서, 상기 베벨기어(20a, 20b)는 고속으로 회전되는 샤프트(6)의 동력을 드라이브샤프트(9)로 전달해주게 되는데, 고속회전으로 인해 기어접촉에 의한 마찰열과 함께 많은 소음이 발생되므로 이를 방지하고자 윤활작용이 필요하다.

종래의 베벨기어 윤활방법은 상기 베벨기어(20a, 20b)의 기어면과 그 주위에 그리스(grease)를 도포하여 윤활을 하는 방식이 보통이다.

상기 그리스는 보통 반고상의 윤활제로서 기어박스 내에 일정량 이상을 채워 놓아도 고속회전시에는 원심력에 의해 베벨기어로부터 비산(飛散)되거나 한군데로 뭉쳐져서 실질적인 윤활작용을 하지 못할 뿐만 아니라 기어접촉에 의해 발생된 열을 냉각시켜주지도 못하며 이로 인해 베벨기어의 마모가 급격히 진행되어 베벨기어 및 기어박스의 수명이 짧아지고 소음이 많이 발생하는 등의 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 베벨기어가 형성되어 있는 터렛공구대의 기어박스 내에 오일저장고를 형성하여 상기 오일저장고에 채워져 있는 오일(윤활유)로서 베벨기어의 윤활과 함께 냉각을 촉진시킬 수 있는 터렛공구대의 기어박스를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 오일저장고의 주위에 하나 이상의 오일씰을 형성하여 기밀이 유지되므로 충진된 오일이 외부로 새지 않아 계속적인 사용에도 오일의 보충이 필요치 않는 터렛공구대의 기어박스를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 터렛공구대의 기어박스는 상기 기어박스 내에 오일저장고를 형성하여 상기 오일저장고에 채워져 있는 오일(윤활유)로서 베벨기어의 윤활과 함께 냉각을 촉진시킬 수 있으며, 상기 오일저장고의 주위에 하나 이상의 오일씰을 형성하여 기밀이 유지되므로 충진된 오일이 외부로 새지 않아 계속적인 사용에도 오일의 보충이 필요치 않다.

본 발명은 터렛공구대의 기어박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샤프트 의 동력이 치합되는 베벨기어에 의해 드라이브샤프트로 전달될 때 상기 베벨기어의 주위에 액상의 오일 또는 윤활유가 저장되는 오일저장고를 형성하여 상기 오일저장고에 채워져 있는 오일(윤활유)로서 베벨기어의 윤활과 냉각을 촉진시키기 위한 터렛공구대의 기어박스이다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 구성예시도이고, 도 5는 본 발명의 사용예시도로서, 본 발명에 의한 터렛공구대의 기어박스는 치합되는 베벨기어(20a, 20b)에 의해 샤프트(6)의 동력이 드라이브샤프트(9)로 전달되는 터렛공구대의 기어박스에 있어서, 상기 베벨기어(20a, 20b)의 일측에는 베벨기어의 기어면을 수용하는 형태로 형성되며 액상의 윤활유가 저장되는 오일저장고(30)가 형성되어 있다.

상기 오일저장고(30)에서 오일이 채워져 있는 부분은 도면에서 회색으로 해칭되어 있다.

먼저, 상기 오일저장고(30)의 주위에는 액상의 오일이 외부로 새는 것을 방지하기 위해 오일씰(31)과 방수형베어링(35)을 형성하는 것이 바람직하다. 이는 터렛공구대가 공작기계에 부착되는 형상과 관계가 있는 것으로서, 공작기계의 구조상 기어박스의 키이홈(9a)이 공작기계의 바닥면 즉, 지면(地面) 쪽으로 약 30~90°정도의 경사를 이루면서 부착되는 경우 오일저장고 내에 절반 정도 충진되어 있는 오 일은 오일저장고의 하부방향에 형성된 오일씰(31) 쪽과 측면방향에 형성된 방수형베어링(35) 쪽으로 주로 샐 위험이 있으므로 상기 오일씰(31)과 방수형베어링(35)이 오일저장고 내의 오일이 밖으로 새는 것을 방지해 준다.

반대쪽인 상부방향은 드라이브샤프트(9)와 칼라(40) 사이에 형성된 라비린스(38)에 의하여 오일이 베어링(37) 쪽으로 새는 것을 방지해준다.

상기 방수형베어링(35)은 베어링의 내부에 형성된 볼로 오일이 들어가는 것을 방지하는 베어링으로서 도시되어 있는 방수형베어링(35)은 방수형 깊은홈볼베어링이다.

이와는 달리, 기어박스의 키이홈(9a)이 지면 쪽이 아닌 지면과 30°이하의 경사를 이루거나 지면과 수평으로 장착되는 경우 오일저장고(30)에 충진되어 있는 오일은 상기 오일씰(31) 및 방수형베어링(35) 외에도 드라이브샤프트(9)의 키이홈(9a)과 반대쪽에 형성된 베어링(37) 쪽으로도 샐 위험이 있다. 이런 경우 상기 베어링(37)과 오일저장고(30) 사이에는 도 6과 같이 오일씰(39)을 형성하여 오일이 누유되는 것을 완전히 차단하여야 한다.

즉, 드라이브샤프트의 키이홈(9a)이 지면과 30°이상의 경사를 유지하는 공작기계에 장착되는 경우에는 라비린스(38) 만으로도 베어링(37) 쪽으로 흐르는 오일의 흐름을 차단할 수 있으나, 30°이하의 각으로 수평에 가깝게 장착되는 경우에는 라비린스(38) 만으로는 오일의 흐름을 완벽하게 차단할 수 없으므로 라비린스(38) 대신 오일씰(39)을 형성하여야 한다.

본 발명에 의한 오일저장고(30)에 오일을 공급하는 방식은 두 가지가 있는데, 첫째는 오일탱크(윤활탱크)에서 오일(윤활유)을 오일저장고로 계속하여 공급하는 방식이고, 둘째는 오일저장고에 오일을 넣고 밀폐시켜 일정기간 사용한 뒤 보충해주거나 교환하는 방식이다.

첫 번째의 방식은 오일저장고로 오일이 계속하여 공급되므로 일정량의 오일이 오일저장고의 밖으로 배출되게 된다. 이때에는 오일씰(31)이 오일저장고(30)의 일측에 형성되어 있으면 오일의 배출이 불가능하므로 오일씰(31) 대신 더스트씰(dust seal)을 형성하여 오일저장고 내부의 오일이 조금씩 베어링(34) 쪽으로 배출될 수 있도록 한다. 상기 더스트씰은 오일은 조금씩 배출되나 이물질은 걸러주므로 베벨기어 간에 기어접촉으로 인해 발생한 칩(chip)은 베어링(34) 쪽으로 배출되지 못하므로 배출되는 오일이 베어링(34)의 윤활작용을 도와주게 된다. 베어링(34) 쪽으로 배출된 오일은 더스트씰(32)을 거쳐 기어박스(22)의 외부로 배출되게 된다.

두 번째 방식은 오일저장고에 충진된 오일은 외부로 배출되지 않아야 하므로 오일저장고(30)의 주위에 오일의 흐름을 막아주는 오일씰(31) 및 방수형베어링(35)과 라비린스(38)을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 오일저장고에 충진되는 액상의 오일(윤활유)은 기어오일, 실리더오일, 모빌오일, 스핀들유 및 항공엔진오일 중 어느 것이라도 사용할 수 있으며, 상기 오일들 중 둘 이상을 섞어서 사용할 수도 있다.

또한, 상기 기어오일, 실린더오일, 모빌오일, 스핀들유 및 항공엔진오일에 그리스(grease)를 혼합하여 사용할 수도 있는데, 기어오일, 실리더오일, 모빌오일, 스핀들유 및 항공엔진오일 중 어느 하나 이상의 오일 60~80 wt%에 그리스 20~40 wt%를 혼합하여 사용하게 되면 기존 오일만 사용하였을 때 점도가 묽어서 발생할 수 있는 소음문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 그리스만 사용하였을 때 점도가 높아서 발생할 수 있는 온도상승문제 또한 동시에 해결할 수 있다.

도 1의 종래 터렛공구대의 구성예시도

도 2는 도 1의 일부분 확대도

도 3은 종래 터렛공구대의 기어박스 구성예시도

도 4는 본 발명의 구성예시도

도 5는 본 발명의 사용예시도

도 6은 본 발명의 타실시예시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1. 메인모터 2. 서보모터 3. 네임플레이트

4. 디스크 5. 회전공구 6. 샤프트

7. 커플링 9. 드라이브샤프트

9a. 키이홈 10. 공구구동샤프트 10a. 키이

11. 볼트 12. 몸체

14,15. 베어링 16. 키이 17. 공구홀더

20a, 20b. 베벨기어 21. 소켓 21a. 키이

22. 기어박스 23, 24. 스페이스 25. 가이드플레이트

30. 오일저장고 31. 오일씰 32, 33. 더스트씰

34. 베어링 35. 방수형베어링 36, 37. 베어링

38. 라비린스 39. 오일씰 40. 칼라

Claims (5)

1. 치합되는 베벨기어(20a, 20b)에 의해 샤프트(6)의 동력이 드라이브샤프트(9)로 전달되는 터렛공구대의 기어박스에 있어서,

   상기 베벨기어(20a, 20b)의 일측에는 베벨기어의 기어면을 수용하는 형태로 형성되며 액상의 윤활유가 저장되는 오일저장고(30)가 형성되어 있으며,

   상기 액상의 오일(윤활유)은 기어오일, 실리더오일, 모빌오일, 스핀들유 및 항공엔진오일 중 어느 하나 이상의 오일 60~80 wt%에 그리스 20~40 wt%를 혼합하여 사용하는 것이 특징인 터렛공구대의 기어박스
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오일저장고(30)의 주위에는 액상의 오일이 외부로 새는 것을 방지하기 위해 오일씰(31)이 및 방수형베어링(35)이 형성되어 있는 것이 특징인 터렛공구대의 기어박스
3. 제 1항에 있어서,

   상기 드라이브샤프트(9)의 후방에는 액상의 오일이 베어링(37) 쪽으로 새는 것을 방지하기 위해 라비린스(38)나 오일씰(39) 중 어느 하나 이상이 형성되어 있는 것이 특징인 터렛공구대의 기어박스
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