KR101037736B1 - 캠의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원동체가 회전시에 직선 왕복운동하는 종동체의 진행 방향을 전환하는 방향전환부가 원동체와는 별도로 구성된 부품에 형성되도록 한 캠의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 캠의 제조방법은, 봉재(棒材)를 선반(旋盤)에 세팅하는 봉재세팅단계와, 상기 봉재의 외면 양측을 동일한 직경으로 절삭하여 단차부를 가공하는 단차부가공단계와, 상기 단차부 내측에 나선 모양의 가이드홈을 가공하는 가이드홈가공단계와, 상기 단차부의 외경과 대응되는 내경을 가지는 방향전환부를 가공하는 방향전환부가공단계와, 상기 방향전환부와 단차부에 체결부를 가공하는 체결부가공단계로 이루어지며, 상기 체결부가공단계는, 상기 방향전환부와 대응되는 개수만큼 체결부를 가공하는 과정임을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 방향전환체를 교체하여 원동체의 재사용이 가능하며, 캠전용가공기를 사용하지 않고 일반적인 선반기계에서 가공이 가능한 이점이 있다.

원동체, 종동체, 가이드홈, 방향전환부, 조립

Description

캠의 제조방법 {The method for manufacturing the cam}

도 1 은 종래 기술에 의한 캠의 구성을 보인 평면도.

도 2 는 본 발명에 의한 캠의 외관 구성을 보인 사시도.

도 3 은 본 발명에 의한 캠의 일부 외관을 보인 확대도.

도 4 는 본 발명에 의한 캠의 일 구성인 방향전환체가 분리된 모습을 보인 분해 사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 캠의 일 구성인 종동체의 외관 구성을 보인 사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 캠의 제조방법을 순서대로 나타낸 블럭도.

도 7 은 본 발명에 의한 캠에서 가이드홈에 캠가이드가 안착된 모습을 보인 작동 상태도.

도 8a 는 본 발명에 의한 캠에서 캠가이드와 방향전환부가 접촉한 상태를 보인 작동 상태도.

도 8b 는 도 8a와 같은 상태일 때 원동체와 종동체의 외관 상태를 보인 평면도.

도 9a 는 본 발명에 의한 캠에서 방향전환부에 의해 캠가이드가 회전하는 시점의 모습을 보인 작동 상태도.

도 9b 는 도 9a와 같은 상태일 때 원동체와 종동체의 외관 상태를 보인 평면 도.

도 10a 는 본 발명에 의한 캠에서 방향전환부에 의해 캠가이드의 진행 방향이 전환된 상태를 보인 작동 상태도.

도 10b 는 도 10a와 같은 상태일 때 원동체와 종동체의 외관 상태를 보인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 캠 120. 원동체

122. 가이드홈 124. 교차부

126. 단차부 128. 곡면부

140. 종동체 142. 캠가이드

144. 곡부 160. 방향전환체

162. 체결부 164. 방향전환부

S100. 봉재세팅단계 S200. 단차부가공단계

S300. 가이드홈가공단계 S400. 곡면부형성단계

S500. 방향전환부가공단계 S600. 체결부가공단계

S700. 종동체가공단계

본 발명은 캠의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원동체가 회전시에 직선 왕복운동하는 종동체의 진행 방향을 전환하는 방향전환부가 원동체와는 별도로 구성된 부품에 형성되도록 한 캠의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 캠(cam)은 원동체의 회전 운동을 이용하여 종동체(從動體)가 왕복운동 또는 요동운동을 하도록 하기 위해 사용되는 것으로, 그 윤곽 또는 홈이 평면곡선으로 나타나는 평면캠과, 공간곡선으로 나타나는 입체캠으로 크게 나눌 수 있다.

평면캠으로 가장 많이 사용되는 것은 판(板)캠으로 그 윤곽이 하트형상이며 판캠의 회동시에 하트형상의 윤곽을 따라 캠가이드가 직선 왕복운동을 하게 된다.

그리고, 평면캠의 다른 종류로 홈캠이 있다. 상기 홈캠은 외면에 가이드홈이 함몰되고 내부에 캠가이드가 삽입되어 평면캠의 회동시에 캠가이드가 가이드홈을 따라 안내되도록 함으로써 캠가이드가 직선 왕복운동을 수행하도록 한다.

상기와 같이 캠은 간단한 구성으로 복잡한 운동 즉, 직선 왕복운동을 얻을 수 있으므로, 다양한 기계분야에 널리 사용되고 있다.

이하에서는 상기한 홈캠(이하 "캠"이라 칭함)에 대한 종래 기술을 첨부된 도1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 캠의 구성을 보인 평면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 캠(1)은 등속회전운동(等速回轉運動)을 등속왕복운동으로 바꾸는 기능을 수행하는 것으로, 중심을 기준으로 회전하는 원동체(10)와, 상기 원동체(10)의 외면을 따라 길이 방향으로 좌/우 직선 왕복운동하는 종동체(20)를 포함하여 구성된다.

상기 원동체(10)의 외면에는 가이드홈(12)이 함몰 형성된다. 상기 가이드홈(12)은 원동체(10)의 외면에서 두 개의 나선이 교차하는 형상을 갖도록 함몰 형성된 것으로, 상기 종동체(20)의 우측방향 또는 좌측방향 직선 운동을 안내하게 된다.

그리고, 상기 가이드홈(12)을 이루는 두 개의 나선은 양단부에서 서로 만나 폐곡선을 이룸으로써 방향전환부(14)가 형성된다.

따라서, 상기 가이드홈(12)을 따라 일방향으로 직선운동하는 종동체(20)는 상기 방향전환부(14)에 의해 진행 방향이 전환되어 반대방향으로 직선 운동하게 된다.

또한, 상기 가이드홈(12)은 두 개의 나선이 양단부에서 만나 폐곡선을 이루는 방향전환부(14)를 형성하기 위해 캠전용가공기(미도시)에 가공된다.

상기 종동체(20)는 가이드홈(12)에 의해 안내되어 원동체(10)의 길이 방향으로 직선 왕복 운동하는 것으로, 상기 종동체(20)의 상단부에는 캠가이드(22)가 구비된다.

상기 캠가이드(22)는 상측에서 봤을 때 대략 "

" 형상의 외관을 가지며, 내측은 상기 가이드홈(12)의 내부 바닥면과 대응되는 곡률로 라운드지게 함몰되어 곡부(미도시)가 형성된다.

상기 곡부는 종동체(20)가 가이드홈(12)을 따라 직선 운동할 때 가이드홈(12)의 내부 바닥면과 간섭되지 않도록 하기 위해 가공된 것이다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 캠(1)에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 가이드홈(12)은 양단부에 방향전환부(14)가 구비됨에 따라 가공이 난해하여 캠전용가공기에서 가공되어지고 있다.

그리고, 이러한 캠전용가공기는 특정 길이를 제작하기 위한 전용기로서, 다양한 길이의 가이드홈(12)을 가공하기 위해서는 이에 상응하는 개수만큼 캠전용가공기를 구비해야 한다.

따라서, 상기 종동체(20)의 제조원가가 상승하여 결국 캠(1) 전체의 가격 상승을 야기하게 되므로 가격경쟁력이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기 방향전환부(14)는 캠가이드(22)의 이동 방향을 전환시에 큰 충격 및 마찰이 집중적으로 발생되는 부위이다.

따라서, 상기 방향전환부(14)는 가이드홈(12)과 대비할 때 많은 마모가 발생하게 되며, 방향전환부(14)의 마모는 캠가이드(22)의 파손을 야기하게 되므로 결국 종동체(20) 전체를 교체해야 하는 부담이 발생되어 자원재활용 차원에서 볼 때 바라직하지 못하다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원동체가 회전시에 직선 왕복운동하는 종동체의 진행 방향을 전환하는 방향전환부가 원동체와는 별도로 구성된 방향전환체에 구비되도록 함으로써 방향전환체만 선택적으로 교체 가능하도록 한 캠의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 일반적인 선반기계를 이용하여 가이드홈을 가공함으로써 가공비를 절감하고, 다양한 길이의 가이드홈을 선택적으로 가공 가능하도록 함으로써 제조 원가가 절감되도록 한 캠의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 캠은, 동력장치로부터 회전동력을 제공받아 회전하며, 외주면에 가이드홈이 함몰 형성된 원동체와; 상기 가이드홈에 삽입되는 캠가이드가 구비되고, 상기 원동체 회전시에 가이드홈과 캠가이드의 간섭에 의해 직선 운동하는 종동체와; 상기 원동체와 별개로 제작되어 원동체의 양측에 결합되며, 상기 종동체의 운동방향을 전환하는 방향전환체를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 가이드홈은 다수 나선이 교차된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드홈의 양단부는 원동체의 길이방향으로 개구됨을 특징으로 한다.

상기 방향전환체의 일측에는, 라운드지게 함몰되고, 상기 캠가이드를 간섭하여 종동체의 회전을 강제하는 방향전환부가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 방향전환부는, 상기 종동체의 직선 왕복운동 방향에 대하여 직교하는 회전축을 기준으로 상기 종동체를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

상기 방향전환부는 원동체의 길이 방향으로 개구된 가이드홈의 단부를 차폐하는 것을 특징으로 한다.

상기 캠가이드의 일단부에는, 상기 가이드홈의 바닥면과 대응되는 곡률을 갖도록 함몰된 곡부가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 캠가이드의 두께는 가이드홈의 폭과 대응되는 것을 특징으로 한다.

상기 방향전환부는 개구된 가이드홈의 양단부 벽면의 연장선과 접선을 이루 는 것을 특징으로 한다.

상기 방향전환부와 방향전환부에 마주하는 가이드홈의 벽면 사이의 이격 거리는 상기 캠가이드의 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 방향전환부는 다수 나선의 교차부에 위치하여 가이드홈의 벽면 일부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드홈의 양단부 일측에는, 상기 방향전환부와 대응되는 곡률을 갖는 곡면부가 방향전환부와 평행하게 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 캠의 제조방법은, 봉재(棒材)를 선반(旋盤)에 세팅하는 봉재세팅단계와, 상기 봉재의 외면 양측을 동일한 직경으로 절삭하여 단차부를 가공하는 단차부가공단계와, 상기 단차부 내측에 나선 모양의 가이드홈을 가공하는 가이드홈가공단계와, 상기 단차부의 외경과 대응되는 내경을 가지는 방향전환부를 가공하는 방향전환부가공단계와, 상기 방향전환부와 단차부에 체결부를 가공하는 체결부가공단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드홈가공단계는, 상기 봉재 외면에 서로 대칭되는 한 쌍의 나선형 가이드홈을 형성하는 과정임을 특징으로 한다.

상기 가이드홈가공단계에서, 상기 가이드홈의 바닥면 외경치수는 단차부의 외경치수 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드홈가공단계 이후에는, 가공된 가이드홈의 단부를 라운드지게 가공하여 곡면부를 형성하는 곡면부형성단계가 더 구비됨을 특징으로 한다.

상기 방향전환부가공단계는, 상기 곡면부와 대응되는 곡률을 가지는 방향전 환부를 1개 이상 형성하는 과정임을 특징으로 한다.

상기 체결부가공단계는, 상기 방향전환부와 대응되는 개수만큼 체결부를 가공하는 과정임을 특징으로 한다.

상기 체결부가공단계 이후에는, 상기 가이드홈에 삽입되는 캠가이드가 구비되어 상기 가이드홈을 따라 직선 운동하는 종동체를 형성하는 종동체가공단계가 구비됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 캠전용가공기를 사용하지 않고 일반적인 선반기계에서 가공이 가능하므로 제조원가가 절감되며 장기간 사용이 가능한 이점이 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 캠의 구성을 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 캠의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

도면과 같이, 캠(100)은 회전운동을 직선왕복운동으로 전환하는 기계 요소로서, 동력장치(미도시)로부터 회전동력을 제공받아 회전하는 원동체(120)와, 상기 원동체(120)가 회전시에 원동체(120)의 길이 방향으로 직선 운동하는 종동체(140)와, 상기 원동체(120)와 별개로 제작되어 원동체(120)의 양측에 결합되며 상기 종동체(140)의 운동 방향을 전환하는 방향전환체(160)를 포함하여 구성된다.

상기 원동체(120)는 좌/우측 단부가 고정되어 회전하며, 내측 외주면에는 원동체(120)의 회전 중심 방향으로 가이드홈(122)이 함몰 형성된다.

상기 가이드홈(122)은 선반(旋盤)에 세팅된 봉재(棒材)를 가공팁으로 가공하여 형성된 것으로, 다수 나선이 서로 교차하는 형상을 가지며, 아래에서 설명하게 될 종동체(140)의 캠가이드(142)를 간섭하여 종동체(140)의 직선 운동을 강제하게 된다.

즉, 상기 가이드홈(122)은 원동체(120)의 외주면에서 두 개의 나선이 서로 대향되는 방향으로 권취된 형상을 갖도록 함몰 형성되며, 상기 가이드홈(122)에는 두 개의 나선이 교차된 교차부(124)가 등간격으로 형성된다. 그리고, 상기 가이드홈(122)에는 캠가이드(142)가 삽입된다.

이것은, 상기 종동체(140)가 우측방향으로 직선 왕복할 때와, 좌측방향으로 직선 왕운동할 때 각각 종동체(140)의 일측을 간섭하도록 구성된다.

상기 가이드홈(122)의 외측에는 방향전환체(160)가 구비된다. 상기 방향전환체(160)는 내부가 길이 방향으로 천공된 중실봉 형상을 가지며, 상기 원동체(120)의 좌/우측에서 내측방향으로 끼움 결합된다.

즉, 상기 원동체(120)의 좌/우측에는 가이드홈(122)이 형성된 부분보다 작은 외경을 가지는 단차부(126)가 단차지게 형성되며, 상기 단차부(126)에는 방향전환체(160)가 끼워져 결합된다.

이를 위해 상기 방향전환체(160)의 내경은 단차부(126)의 외경과 대응되도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 방향전환체(160)는 스크류, 핀 등의 체결부재에 의해 단차부(126)에 결합 고정된다.

따라서, 상기 방향전환체(160)의 외면에는 체결부재에 의해 서로 결합 가능하도록 체결부(162)가 구비되며, 상기 체결부(162)는 다수개로 구성된다.

이하 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 원동체(120), 종동체(140) 및 방향전환체(160)의 상세 구성을 설명한다.

도 3 에는 본 발명에 의한 캠의 일부 외관을 보인 확대도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 캠의 일 구성인 방향전환체(160)가 분리된 모습을 보인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 의한 캠의 일 구성인 종동체(140)의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

먼저 도 3 및 도 4를 참조하여 상기 원동체(120)와 방향전환체(160)의 결합 구성을 살펴보면, 상기 가이드홈(122)은 도 4와 같이 양단부가 원동체(120)의 길이방향으로 개구 형성된다.

그리고, 개구된 가이드홈(122)의 단부는 상기 방향전환체(160)에 의해 차폐되어 상기 가이드홈(122)은 폐곡선을 이루게 된다. 따라서, 상기 종동체(140)는 폐곡선을 이루는 가이드홈(122)을 따라 직선 왕복운동할 수 있게 된다.

또한, 상기 방향전환체(160)와 가이드홈(122)에는 종동체(140)의 진행방향 전환이 원활하게 이루어질 수 있도록 방향전환부(164)와 곡면부(128)가 구비된다.

즉, 도 3에서 볼 때 상기 방향전환체(160)의 우측단부에는 좌측방향으로 라운드지게 함몰된 방향전환부(164)가 구비되고, 상기 가이드홈(122)의 교차부(124) 내부 우측벽면에는 라좌측으로 볼록하게 라운드진 곡면부(128)가 구비된다.

그리고, 상기 방향전환부(164)는 종동체(140)의 직선 왕복 운동 방향에 대하여 직교하는 회전축을 기준으로 상기 종동체(140)를 회전시키기 위한 구성이다.

즉, 상기 가이드홈(122)의 좌측단에 위치하는 교차부(124)는 도 4와 같이 원 동체(120)의 길이 방향으로 개구되어 있으며, 상기 방향전환부(164)는 원동체(120)의 길이 방향으로 개구된 가이드홈(122)의 단부에 끼워져 차폐하게 되어 가이드홈(122)의 벽면 일부를 형성하게 된다.

또한, 상기 방향전환부(164)는 개구된 가이드홈(122)의 양단부 벽면의 연장선과 접선을 이룬다. 이것은 아래에서 설명할 캠가이드(142)와 방향전환부(164)가 접촉시에 충격없이 캠가이드(142)의 이동 방향을 전환하기 위함이다.

그리고, 상기 방향전환부(164)와 방향전환부(164)와 마주하는 가이드홈(122)의 벽면, 다시 말해 상기 방향전환부(164)와 곡면부(128)가 이격된 거리는 캠가이드(142)의 두께 치수보다 크게 구성된다.

또한, 상기 방향전환부(164)와 곡면부(128)은 대응되는 곡률을 가지도록 형성되어 서로 평행하게 된다.

따라서, 상기 곡면부(128)와 방향전환부(164) 사이에 캠가이드(142)가 진입하게 되면, 상기 캠가이드(142)는 방향전환부(164)에 의해 회전하여 반대편의 나선을 따라 직선 운동을 할 수 있게 되며, 이때 상기 캠가이드(142)는 곡면부(128)와 간섭되지 않은 상태로 회전 가능하게 된다.

상기 방향전환부(164)는 방향전환체(160)의 우측단부에서 다수개로 구성된다. 즉, 상기 방향전환체(160)는 방향전환부(164)와 캠가이드(142)의 접촉에 의해 가장 많은 마모가 발생되는 곳으로, 상기 방향전환체(160)를 다수개로 구비함으로써 하나의 방향전환체(160)로 다수 방향전환부(164)를 돌려가며 사용 가능하다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 도 4와 같이 방향전환부(164)가 전면과 후 면에 각각 형성되어 있으며, 도 4와 같은 위치에서 단차부(126)에 방향전환체(160)가 결합된 상태로 오랜 기간 사용함에 따라 전면에 위치한 방향전환체(160)가 마모되면, 상기 단차부(126)로부터 방향전환체(160)를 분리하여 180°회전한 다음 사용되지 않은 방향전환부(164)를 곡면부(128)와 마주보게 고정한 후 재사용이 가능하다.

이를 위해 상기 체결부(162)는 방향전환부(164)와 대응되는 개수로 형성됨이 바람직하다. 예를 들어 상기 방향전환부(164)가 방향전환체(160)에 3개로 구성되어 있다면, 3개의 방향전환부(164)를 모두 돌려가며 사용하기 위해서는 상기 체결부(162)를 3개로 구성하고, 상기 방향전환부(164)와 체결부(162)를 동일한 위치에 둔 후 120°이격되도록 구성하면 된다.

따라서, 3개의 방향전환부(164) 중 어느 하나가 마모되면, 상기 체결부(162)를 풀어 방향전환체(160)를 120°회전시킨 다음 다시 체결부(162)에 결합함으로써 방향전환체(160)의 재사용이 가능하게 된다.

이하 상기 종동체(140)의 구성을 첨부된 도 5를 참조하여 살펴보면, 상기 종동체(140)의 상단부에는 캠가이드(142)가 구비된다. 상기 캠가이드(142)는 가이드홈(122) 내부에 삽입되어 원동체(120)가 회전시에 가이드홈(122)의 벽면에 의해 간섭됨으로써 종동체(140)가 직선 운동하도록 하는 구성이다.

그리고, 상기 캠가이드(142)는 전술한 바와 같이 방향전환부(164)와 접촉하여 종동체(140)가 회전하도록 함으로써 종동체(140)의 반대방향 직선 운동을 가능하게 한다.

또한, 상기 캠가이드(142)의 상단부는 가이드홈(122)의 바닥면 곡률과 대응되는 곡률을 갖도록 함몰 형성된다. 즉, 상기 캠가이드(142)의 상단부에는 반원모양을 가지고 하방향으로 함몰된 곡부(144)가 구비된다.

상기 곡부(144)는 캠가이드(142)가 가이드홈(122)에 안착되어 종동체(140)가 부드럽게 슬라이딩할 수 있도록 하는 구성이다. 보다 상세하게는 상기 가이드홈(122)은 선반에 의해 가공되어 바닥면이 곡률을 가지게 되는데 이러한 곡률을 따라 이동하는 캠가이드(142)에는 이와 대응되는 곡률을 가지는 곡부(144)를 형성하여 면접촉하도록 함으로써 종동체(140)의 움직임을 부드럽게 안내되도록 한다.

상기 캠가이드(142)는 가이드홈(122)의 폭과 대응되는 두께를 가진다. 이것은 상기 캠가이드(142)가 가이드홈(122)을 따라 움직일 때 흔들림이 방지되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 캠가이드(142)의 좌/우 측면은 라운드지져 볼록하게 형성된다. 따라서, 상기 캠가이드(142)가 방향전환부(164)와 접촉시에 상기 캠가이드(142)의 라운드진 외면은 방향전환부(164)와 충격량이 감소되어 종동체(140)의 부드러운 회전을 안내할 수 있게 된다.

이하 상기와 같이 구성되는 캠을 제조하는 방법을 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에는 본 발명에 의한 캠의 제조방법을 순서대로 나타낸 블럭도가 도시되어 있다.

도면과 같이 상기 캠을 제조하는 방법은, 크게 봉재(棒材)를 선반(旋盤)에 세팅하는 봉재세팅단계(S100)와, 상기 봉재의 외면 양측을 동일한 직경으로 절삭하여 단차부(126)를 가공하는 단차부가공단계(S200)와, 상기 단차부(126) 내측에 나선 모양의 가이드홈(122)을 가공하는 가이드홈가공단계(S300)와, 상기 단차부(126)의 외경과 대응되는 내경을 가지는 방향전환부(164)를 가공하는 방향전환부가공단계(S500)와, 상기 방향전환부(164)와 단차부(126)에 체결부(162)를 가공하는 체결부가공단계(S600) 및 상기 종동체(140)를 가공하는 종동체가공단계(S700)로 이루어진다.

상기 봉재세팅단계(S100)는 원동체(120)를 형성하게 될 봉재를 선택하여 선반으로 가공하기 위한 준비단계로써, 상기 봉재의 길이는 요구되는 원동체(120)의 길이에 따라 다양하게 선택 가능하며, 봉재의 직경은 원동체(120)의 직경과 대응된다.

이후 상기 봉재의 양측을 절삭하여 단차부(126)를 형성하는 단차부가공단계(S200)가 진행된다. 상기 단차부가공단계(S200)에서 형성되는 단차부(126)는 상기 가이드홈가공단계(S300)에서 가공되어질 가이드홈(122)의 바닥면 외경보다 작거나 대응되도록 가공된다.

상기 단차부(126)가 가공된 이후에는 상기 가이드홈가공단계(S300)가 실시된다. 상기 가이드홈가공단계(S300)는 봉재의 외면 중에서 단차부(126)가 형성되지 않은 부위의 외면을 절삭하여 가이드홈(122)을 형성하는 과정이다.

즉, 상기 가이드홈가공단계(S300)에서는 서로 대칭되는 한 쌍의 나선형 가이드홈(122)을 봉재의 외면에 순차적으로 가공하게 된다.

상기 가이드홈가공단계(S300)가 완료되면, 한 쌍의 나선형 가이드홈(122)이 교차하는 부위에는 교차부(124)가 형성되며, 상기 가이드홈(122)의 양단부는 도 4와 같이 원동체(120)의 길이 방향으로 개구된 형상을 가지게 된다.

상기 가이드홈가공단계(S300) 이후에는 곡면부형성단계(S400)가 실시된다. 상기 곡면부형성단계(S400)는 가공된 가이드홈(122)의 단부를 라운드지게 가공하여 곡면부(128)를 형성하는 과정으로, 도 4와 같이 상기 곡면부(128)는 방향전환부(164)의 곡률과 대응되도록 가공된다.

상기와 같은 과정에 따라 원동체(120)는 체결부(162)를 제외한 모든 부분의 가공이 완료되며, 이후 상기 방향전환체(160)를 가공하게 된다.

즉, 상기 방향전환체(160)는 외경이 원동체(120)의 중앙부 외경과 대응되고, 내경은 단차부(126)의 외경과 대응되도록 중앙부가 천공되며, 상기 방향전환체(160)의 일 단부에는 다수 방향전환부(164)가 함몰 형성된다.(S500:방향전환부가공단계)

예컨대 상기 방향전환부(164)가 도 4와 같이 방향전환체(160)의 우측단에 2개를 형성하게 되면, 상기 한 쌍의 방향전환부(164)는 방향전환체(160)의 외주면에서 180°간격을 두고 형성된다.

이것은 상기 한 쌍의 방향전환부(164) 중에서 어느 하나가 택일되어 캠가이드(142)의 진행 방향 전환에 사용됨에 따라 마모되었을 때 나머지 하나를 먼저 사용되었던 방향전환부(164) 위치에 정확하게 고정하기 위함이다.

이후 상기 방향전환체(160)와 단차부(126)에 체결부(162)를 가공하는 체결부 가공단계(S600)가 진행된다. 상기 체결부가공단계(S600)에서는 단차부(126)에 방향전환체(160)가 끼운 후 상기 방향전환부(164)가 곡면부(128)의 좌측(도 3참조)에 위치하도록 한 상태에서 진행된다.

이때 상기 체결부(162)는 방향전환부(164)의 개수와 대응되는 개수만큼 가공되며, 각각의 방향전환부(164)가 이격된 각도와 대응되는 각도만큼 이격 형성됨이 바람직하다.

상기한 과정에 따라 원동체(120)에는 도 7과 같이 체결부(162)에 의해 방향전환체(160)와 결합된 상태를 유지하게 된다.

이후 상기 종동체(140)를 가공하는 종동체가공단계(S700)가 진행된다. 상기 종동체가공단계(S700)는 전술한 바와 같이 캠가이드(142)의 두께와, 곡부(144)의 곡률 그리고, 캠가이드(142)의 라운드진 외면에 대하여 가이드홈(122)과 방향전환부(164)의 상호관계를 고려하여 가공하게 된다.

이하 상기 캠(100)의 작용을 첨부된 도 2 및 도 8a 내지 도 10b 를 참조하여 설명한다.

먼저 상기 원동체(120)는 양측의 단차부(126)가 회전가능한 상태로 고정되고, 동력장치(미도시)로부터 회전동력을 제공받을 수 있도록 설치되며, 상기 캠가이드(142)는 도 2와 같이 가이드홈(122) 내부에 끼워져 직선 왕복 운동이 가능한 상태가 된다.

그리고, 상기 동력장치가 원동체(120)에 회전동력을 제공하여 원동체(120)가 회전하게 되면, 상기 캠가이드(142)는 서로 교차된 두개의 가이드홈(122) 중 어느 하나를 따라서 경사진 상태로 종동체(140)의 직선 운동을 안내하게 된다.

상기 종동체(140)의 직선 운동 방향이 도 2에서 좌측이라고 가정하면, 상기 캠가이드(142)는 도 8a와 같이 방향전환부(164)와 접촉하게 되며, 중앙부를 기준으로 시계방향으로 회전하도록 안내된다.

즉, 도 9a와 같이 상기 캠가이드(142)는 방향전환부(164)와 곡면부(128) 사이에 위치한 이후에 도 10a와 같이 이미 지나온 가이드홈(122)과 폐곡선을 이루는 다른 가이드홈(122)을 따라 우측 방향으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 종동체(140)는 캠가이드(142)와 가이드홈(122)의 안내에 의해 우측방향으로 이동하게 되며, 이후 상기한 과정과 같이 원동체(120)의 우측에 위치한 방향전환부(164)에 의해 회전하는 과정을 반복하게 되면서 결국 상기 종동체(140)는 직선 왕복운동이 가능하게 된다.

한편, 상기 캠(100)을 오랜 기간 사용하여 방향전환부(164)가 마모된 경우에는, 상기 체결부(162)에 체결된 체결부재(미도시)를 풀어 방향전환체(160)와 원동체(120)의 결속을 해지한 후 상기 방향전환체(160)를 180°회전시키게 된다.(상기 방향전환부(164)가 방향전환체(160)에 2개소 형성된 경우)

그런 다음 상기 체결부(162)에 체결부재를 삽입하여 단차부(126)에 체결하게 되면, 상기 방향전환체(160)는 하나로 다수회 반복 사용이 가능하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 방향전환부가 방향전환체에 2개소만 형성되도록 하였으나, 방향전환부가 겹쳐지지 않는 범위 내에서 3개 이상 형성할 수도 있음은 물론이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 캠에서는, 방향전환부가 원동체와는 별도로 구성된 방향전환체에 구비된다.

따라서, 방향전환체만 선택적으로 교체함으로써 원동체 전체의 교체가 불필요하게 되므로 캠의 유지 보수가 용이한 이점이 있다.

또한 본 발명에 의한 캠의 제조방법에 따르면, 일반적인 선반기계를 이용하여 가이드홈의 가공이 가능하다.

따라서, 캠의 가공비가 절감되고 다양한 가이드홈을 선택적으로 가공하므로 제조 원가가 절감되는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 방향전환체에 다수 방향전환부가 구비되도록 하였다.

따라서, 한개의 방향전환체로 다수회 재결합하여 사용 가능하므로 자원 재활용차원에서 바람직하다.

Claims (19)

1. 삭제
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11. 삭제
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13. 봉재(棒材)를 선반(旋盤)에 세팅하는 봉재세팅단계와,

    상기 봉재의 외면 양측을 동일한 직경으로 절삭하여 단차부를 가공하는 단차부가공단계와,

    상기 단차부 내측에 나선 모양의 가이드홈을 가공하는 가이드홈가공단계와,

    상기 단차부의 외경과 대응되는 내경을 가지는 방향전환부를 가공하는 방향전환부가공단계와,

    상기 방향전환부와 단차부에 체결부를 가공하는 체결부가공단계로 이루어지며,

    상기 체결부가공단계는,

    상기 방향전환부와 대응되는 개수만큼 체결부를 가공하는 과정임을 특징으로 하는 캠의 제조방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 가이드홈가공단계는,

    상기 봉재 외면에 서로 대칭되는 한 쌍의 나선형 가이드홈을 형성하는 과정임을 특징으로 하는 캠의 제조방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 가이드홈가공단계에서,

    상기 가이드홈의 바닥면 외경치수는 단차부의 외경치수 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 캠의 제조방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 가이드홈가공단계 이후에는,

    가공된 가이드홈의 단부를 라운드지게 가공하여 곡면부를 형성하는 곡면부형성단계가 더 구비됨을 특징으로 하는 캠의 제조방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 방향전환부가공단계는,

    상기 곡면부와 대응되는 곡률을 가지는 방향전환부를 1개 이상 형성하는 과정임을 특징으로 하는 캠의 제조방법.
18. 삭제
19. 제 17 항에 있어서, 상기 체결부가공단계 이후에는,

    상기 가이드홈에 삽입되는 캠가이드가 구비되어 상기 가이드홈을 따라 직선 운동하는 종동체를 형성하는 종동체가공단계가 구비됨을 특징으로 하는 캠의 제조방법.

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