KR101116497B1 - 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계 및 산업기계에서 각도별도 절삭가공코자 적용되는 앵귤러밀링 어태치먼트에 관한 것으로, 바디조립체내에 서로 직교하여 한쌍의 베벨기어의 이맞물림으로 회전 연동되는 샤프트와 주축을 갖는 앵귤러밀링 어태치먼트에 있어서, 상기 바디조립체내에는 그리스를 적어도 어느 하나의 베벨기어에 근접하여 도달되게 하는 그리스 주입통로를 갖고, 상기 주축과 상기 바디조립체의 사이에는 상기 그리스 주입통로를 통해 주입된 그리스의 유출을 방지하기 위한 미세한 굴곡통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

공작기계, 그리스, 주축, 밀링, 라비린스 실, 어태치먼트

Description

라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트{Laybrinth type angular milling attachment}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래 앵귤러밀링 어태치먼트의 조립단면도.

도 2는 본 발명에 따른 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트의 조립단면도.

도 3은 도 2의 "A"부 확대도.

도 4는 본 발명과 종래 발열 온도 대비 그래프선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1a : 그리스 주입통로

19 : 웜샤프트

21 : 샤프트

28,54 : 베벨기어

45 : 주축

64,65 : 라비린스 실

100 : 바디 조립체

본 발명은 공작기계 및 산업기계에서 각도별도 절삭가공코자 적용되는 앵귤러밀링 어태치먼트에 관한 것으로, 특히 윤활구조를 개선하여 발열을 최소화시킬 수 있도록 한 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트에 관한 것이다.

공작기계의 각도별 가공을 위한 어태치먼트가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에서와 같이 바디(12)내에 수평축(14)과 수직축(이하, '주축'이라 함)(16)이 직각 방향으로 배치되어 베벨기어(15,17)로 이맞물림되어 베어링으로 회전가능하게 지지되어 있다. 따라서 상기 수평축(14)이 구동원의 동력을 받아 회전하게 되면 베벨기어(15,17)의 이맞물림을 매개로 주축(16)이 고속 회전을 하게 된다.

따라서 베벨기어(15,17)의 이맞물림시 발생되는 마찰열을 줄이기 위해서 종래 앵귤러밀링 어태치먼트의 바디(12)내에는 일정량의 유면(L)까지 오일(5)을 저장시켜 베벨기어(15,17)의 일부를 침수시켜 놓는다. 또한 오일(5)이 유출되지 못하도록 주축(16)의 하단부 외주면에는 바디(12)와의 사이에 오일실(20)이 주축(16)에 밀착되어 밀봉상태로 회전되도록 설치된다.

이와 같이 종래 기어 동력전달부의 마찰열을 줄이기 위한 구조에서는 베벨기어(15,17) 및 오일실(20)로 인해 발생된 마찰열이 오일에 전달되어 열을 저장하는 구조이므로 장시간 가공이 진행되면 주축(16)의 온도를 높여 열변위를 발생시키고 이로 인해 가공 정밀도를 저해하게 된다. 또한 오랜 사용후에는 오일을 재충전해야 하는 작업상의 문제가 따른다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그리스 윤활 구조로 개선하여 발열을 최소화시켜 장시간 가공에도 가공정밀도의 저하를 막고, 종래와 같이 오일 주입이 필요없는 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

바디조립체내에 서로 직교하여 한쌍의 베벨기어의 이맞물림으로 회전 연동되는 샤프트와 주축을 갖는 앵귤러밀링 어태치먼트에 있어서,

상기 바디조립체내에는 그리스를 적어도 어느 하나의 베벨기어에 근접하여 도달되게 하는 그리스 주입통로를 갖고,

상기 주축과 상기 바디조립체의 사이에는 상기 그리스 주입통로를 통해 주입된 그리스의 유출을 방지하기 위한 미세한 굴곡통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 굴곡통로는 경사면으로 분할되어 볼트의 체결력에 의해 반경방향으로 조임되는 한쌍의 라비린스 실에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 그리스 주입통로는 상기 샤프트를 회전지지하는 웜샤프트를 관통하여 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한 다.

도 2는 본 발명에 따른 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트의 조립단면도이고, 도 3은 도 2의 "A"부 확대도이고, 도 4는 본 발명과 종래 발열 온도 대비 그래프선도이다.

본 발명은 도 2,3에서와 같이 상기 앵귤러밀링 어태치먼트(100)는 바디조립체(100)내에 서로 직교하여 베벨기어(28,54)의 결합으로 회전 연동되는 샤프트(21)와 주축(45)을 구비하고 있다.

상기 바디조립체(110)는 기계본체(120)에 장착되는 서포트바디(1)와 상기 서포트바디(1)에 T볼트(33)로 연결 장착된 스핀들헤드 바디(32)로 구성되어 있다.

상기 샤프트(21)는 기계본체(120)로부터 구동력을 전달받는 것으로 웜휠(18)에 테이퍼 롤러 베어링(27)을 매개로 회전 자유롭게 지지되어 있고, 웜휠(18)은 서포트 바디(1)의 내주면에 삽입되어 볼트로 상기 스핀들 헤드바디(32)에 고정 장착되어 있다.

상기 웜휠(18)에는 웜샤프트(19)가 이물림되어 있다. 또한 웜샤프트(19)에는 외부에서 주입된 그리스(grease)를 한쪽 베벨기어(28)에 근접하여 도달되게 하는 그리스 주입통로(19a)를 갖고 있고, 상기 서포트 바디(1)에는 상기 그리스 주입통로(18a)와 연통되어 있는 하나 이상의 그리스 주입구(1a)가 형성되고, 그리스 주입구(1a)에는 그리스니플(3)이 설치되어 있다.

이때 그리스 주입통로(19a)의 출구는 3방향으로 형성되어 있어 그중 하나는 베벨기어(28)에 근접하여 형성되어 있고, 나머지 2개는 테이퍼 롤러베어링(27)에 가까이 형성되어 있다.

따라서 그리스 니플(3)을 통해 그리스를 주입하면 베벨기어(28)와 롤러베어링(27)에 그리스가 주입되어 운동 마찰면의 윤활을 이루게 된다. 이때 주축(45)에 연결된 다른 베벨기어(28)도 베벨기어(28)의 이맞물림에 의해 자연적으로 그리스가 발라지게 된다.

한편, 상기 베벨기어(28)로 주입된 그리스는 주축(45)을 회전 지지하는 테이퍼 롤러 베어링(50)에도 전달되어 윤활을 형성하게 된다.

다른 한편 주축(45)의 상단부를 회전 지지하는 테이퍼 롤러 베어링(49)은 스핀들 헤드 바디(32)의 상면에 볼트(47)로 장착된 플랜지(41)에 설치된 그리스 니플(43)을 통해 주입된 그리스에 의해 윤활이 이루어지게 되어 있다.

이때 그리스가 주축(45)과 스핀들 헤드바디(32)의 사이로 유출되는 것을 방지하기 위해 주축(45)과 스핀들 헤드 바디(32)의 사이에는 미세한 틈새(예로 0.1mm)를 갖는 구불구불한 굴곡통로(200)를 형성함이 바람직하다.

이러한 굴곡통로(200)를 형성하기 위해 본 실시예에서는 한쌍의 분할 조립된 라비린스 실(64,65)이 주축(45)과 일체로 회전가능하게 설치되어 있다.

상기 라비린스 실(64,65)은 경사면(64a,65a)으로 접촉되어 있고, 한쪽의 라비린스 실(64)에서 삽입되어 다른쪽 라비린스 실(65)에 나사체결된 볼트(66)의 체결력에 의해 주축(45)의 하단부 외주면에 밀착되어 있다.

즉, 볼트(66)의 체결력에 의해 내측 라비린스 실(64)의 내경부가 반경중심방향으로 좁아지면서 주축(45)의 외주면에 강제적으로 압착되어서 고정된다.

이와 같이 구성된 앵귤러밀링 어태치먼트는 동력을 전달하는 베벨기어(28,45)와, 샤프트(21) 및 주축(45)을 회전 지지하는 베어링(27,49,50)이 그리스에 의해 윤활되므로서 마찰열이 저장되지 못하여 온도상승을 억제하므로서 주축(45)의 열팽창이 최소화되어 정밀도를 저해하는 일은 없다.

또한 라비린스 실(65)에 의해 형성된 구불구불한 굴곡통로(200)는 그리스의 유출을 방지하여 그리스를 자주 보충해주어야 하는 작업이 불필요하다. 더욱이 라비린스 실(65)은 스핀들 헤드 바디(32)이 비접촉되어 주축(45)의 온도상승을 일으키지 않는다.

이러한 구조에서 주축(45)의 회전 구동시(1000rpm) 발생되는 발열온도를 종래 오일 방식과 비교한 결과 도 4에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 라비린스 방식의 앵귤러밀링 어태치먼트가 현저히 떨어졌음을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트에 따르면, 회전계의 마찰력이 최소화되고 실링부분의 접촉면을 없애므로서 발열이 최소화되어 가공 정밀도를 향상시킬 수 있고, 내부 수명의 단축을 방지할 수 있고 잦은 오일 교체의 염려도 없다.

Claims (3)

1. 바디조립체(100)내에 서로 직교하여 베벨기어(28,54)의 이맞물림으로 회전 연동되는 샤프트(21)와 주축(45)을 갖는 앵귤러밀링 어태치먼트에 있어서,

   상기 바디조립체(100) 내에는 그리스를 적어도 어느 하나의 베벨기어(28 또는 54)에 근접하여 도달되게 하는 그리스 주입통로(1a)를 갖고,

   상기 주축(45)과 상기 바디조립체(100)의 사이에는 상기 그리스 주입통로(1a)를 통해 주입된 그리스의 유출을 방지하기 위한 미세한 굴곡통로(200)를 형성하되, 상기 굴곡통로(200)는 경사면으로 분할되어 볼트(66)의 체결력에 의해 반경방향으로 조임되는 한쌍의 라비린스 실(64,65)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 그리스 주입통로(1a)는 상기 샤프트(21)를 회전지지하는 웜샤프트(19)를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 라비린스형 앵귤러밀링 어태치먼트.

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