KR101361250B1 - 익스터널 기어 동심도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 익스터널 기어 동심도 측정장치에 관한 것으로, 익스터널 기어를 거치 고정하기 위한 받침부가 마련된 워크패드부와, 상기 워크패드부의 일측부에 마련되어 거치된 익스터널 기어 동심도를 측정하는 프로브와, 상기 프로브의 반응에 따라 익스터널 기어의 회전 구간별 동심도 불량 유무를 눈금으로 실시간 체크하는 게이지와, 상기 워크패드 상방향에서 하향으로 이동하며 거치된 익스터널 기어를 밀착고정하는 핸들부와, 상기 프로브를 지지하는 받침블록을 포함하여 구성되되,
상기 워크패드부는, 수직방향으로 상하 운동하며 익스터널 기어를 거치하는 피스톤을 내설하고, 상기 피스톤은, 핸들 샤프트와 고정되어 익스터널 기어를 포함한 피스톤을 회동케 하는 워킹샤프트를 내삽하여 구성되고, 한편, 핸들부는, 수직으로 상하 이동되며 워킹샤프트와 고정을 이뤄 워킹샤프트를 회동케 하는 핸들샤프트를 내설하여 구성되는 익스터널 기어 동심도 측정장치를 제공한다.
이에 의해 본 발명은, 본 발명에 의한 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 기어 동심도 측정 검사 시간을 단축함으로써 업무의 효율성을 제고할 수 있고, 기어 동심도 측정 검사 과정시 기어 동심도의 불량과 같은 문제점들이 발견될 경우 곧바로 데이터 분석이 가능함에 따라 이 데이터를 기반으로 기어 금형 수리를 신속히 수행하여 기어 동심도 불량 문제점을 신속히 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

익스터널 기어 동심도 측정장치{The Measuring Device Of Concentricity For External Gear}

본 발명은 익스터널 기어 동심도 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 익스터널 기어 동심도 불량을 신속히 파악하여 개선하고자 익스터널 기어를 상하부에 마련된 핸들부와 워크패드부로 밀착고정한 채 상기 워크패드부의 일측부에 마련된 프로브와 게이지를 통하여 익스터널 기어 회전 구간별 동심도를 실시간으로 측정가능함에 따른 동심도 측정의 신속성과 아울러 기어 동심도의 불량이 있을 경우 동심도 측정 데이터를 기반으로 용이한 기어 금형 수리를 수행코자 하는 익스터널 기어 동심도 측정장치에 관한 것이다.

동심도(concentricity, 同心度)란, 기준축심과 동일한 직선 위에 축심을 가져야 할 원통 부분에 있어서, 이 원통 부분의 축심과 기준축심의 오차 크기를 의미하는데, 기계나 장치에 사용되는 회전축의 축심이 기준축심으로부터 벗어나면 축이 편심운동을 하므로, 높은 회전 정밀도나 고속회전이 요구될 때에 지장을 초래하게 된다.

따라서, 기어들 간의 원활한 연동을 위해서는 서로 이웃하는 기어들 간의 이와 이의 맞물림이 정확해야 하고, 회전중심 또한 기어의 원주 중심에 위치해야 한다.

그러나, 다수의 이를 일정한 간격으로 형성시키면서 균일한 곡률과 정확한 중심을 갖는 원형 기어를 제작하는 것은, 현대 성형기술에서 한계가 있다. 이에 따라, 기어를 제작할 때 둘레를 따라 형성되는 이의 돌출 정도와 간격을 가능한 정확히 성형하고, 회전중심 또한 그 위치를 정확히 잡은 후, 다양한 검사를 통해 다수의 기어들 중 최적의 기어를 찾아내거나 보수해야할 지점과 정도를 찾아 해당 기어를 보수 함으로서, 전술한 원형 기어의 제작 한계를 보완하고 있다.

그리고, 원형 기어의 형상 검사는 이의 배치간격과, 이의 요철 정도와, 회전중심의 정확성 등을 확인하며, 이러한 검사는 기어의 손상 유무 측정방법을 통해 진행된다.

한편, 기어의 손상 유무 측정방법은 서로 접촉되는 기어의 이의 면에 마모가 발생되고, 이 기어의 이의면의 마모량을 측정하여 기어의 이의 접촉 형상을 측정하도록 이루어진다.

그러나, 이러한 기어의 손상 유무 측정방법은 오일에 연마제를 일정한 비율로 혼합하여 기어의 이의 접촉 형상을 측정하게 됨으로써, 기어의 형상을 기계적 변위만으로밖에 측정할 수 없다. 즉, 기어의 형상을 전기적 신호로 변경할 수 없기 때문에 기어의 형상을 파형으로 나타낼 수 없어 정확한 수치 데이터로는 나타낼 수 없는 문제점이 있었다.

특히, 인터널 기어의 경우, 자동차의 리클라이너 부품에 대개 많이 이용되는 부품으로서, 인터널 기어 동심도를 측정함에 있어, 보편적으로 CMM(Coordinate Measuring Machine)라는 측정기를 이용하여 기어의 동심도를 측정하여왔다.

하지만, CMM 측정기로 기어 동심도를 측정할 경우 검사대기 시간이 요구되고, 이 검사대기 다음으로 기어 동심도를 측정하는 순수검사 시간이 요구되며, 이 순수검사 다음으로 기타 검사 작업의 시간을 소비함으로써 기어 동심도 측정검사 시간이 과다하게 소요되어 업무의 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

설령, CMM 측정기로 기어 동심도를 측정하여 동심도의 불량이나 하자 및 흠이 발생할 경우 측정된 기어의 금형 수리에 필요로 되는 데이터를 곧바로 분석하기어려워 이 데이터를 기반으로 기어 금형의 용이한 수리를 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

전술된 문제점들을 해소함에 있어, 본 발명에 따른 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 기어 동심도 측정 검사 시간을 단축하고자 함에 목적이 있다.

또한, 기어 동심도 측정 검사 과정에서 기어 동심도의 불량이 발견될 경우 이 불량의 문제점을 금형 수리로 해소할 수 있는 기준 데이터를 측정 검사 과정에서 신속히 분석하여 파악하고자 함에 목적이 있다.

전술된 목적을 달성함에 있어, 본 발명에 따른 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 익스터널 기어를 거치 고정하기 위한 받침부가 마련된 워크패드부;

상기 워크패드부의 일측부에 마련되어 거치된 익스터널 기어의 회전 구간별 동심도를 측정하는 프로브와;

상기 프로브의 반응에 따라 익스터널 기어의 회전 구간별 동심도 불량 유무를 눈금으로 실시간 체크하는 게이지와;

상기 워크패드부의 일측부에 마련되어 거치된 익스터널 기어 동심도를 측정하는 프로브와;

상기 워크패드 상방향에서 하향으로 이동하며 거치된 익스터널 기어를 밀착고정하는 핸들부;

를 포함하여 구성되는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

또한, 워크패드부는,

중앙부에 내설되어 수직방향으로 상하 운동하며 익스터널 기어를 거치하여 워크패드 상면부에 안착유도하는 피스톤을 더 포함하여 구성되는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

또한, 피스톤은,

버링면 주연부의 지름 크기가 다른 익스터널 기어를 거치할 수 있도록 상단부가 테이퍼부 형상으로 이루어지는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

또한, 피스톤에는,

중공에 내삽된 채, 핸들 샤프트와 고정되어 익스터널 기어를 포함한 피스톤을 회동케 하는 워킹샤프트를 더 포함하여 구성되는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

한편, 핸들부는,

수직으로 상하 이동되며 워킹샤프트와 고정을 이뤄 워킹샤프트를 회동케 하는 핸들샤프트를 더 포함하여 구성되는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

또한, 핸들부는,

용이한 회전을 위하여 손잡이가 구비되는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

한편, 받침블록과 프로브 사이에는,

프로브 고정을 위해 인서트블록이 개재되어 착설되는 익스터널 기어 동심도 측정장치임을 특징으로 한다.

상기에서와 같이, 본 발명에 의한 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 기어 동심도 측정 검사 시간을 단축함으로써 업무의 효율성을 제고할 수 있는 효과를 갖는다.

아울러, 기어 동심도 측정 검사 과정에서 기어 동심도의 불량과 같은 문제점들이 발견될 경우 동심도 측정 검사시 데이터 분석이 곧바로 가능함에 따라 상기 문제점들을 분석된 데이터를 기반으로 기어 금형 수리를 용이하게 수행함으로써 기어 동심도 불량의 문제점을 신속히 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1a는 본 발명에 따른 익스터널 기어 동심도 측정장치를 도시한 측면도.
도 1b는 도 1의 평면도.
도 2는 도 1에 표시된 A부분 확대 상세단면도.
도 3은 본 발명에 의한 익스터널 기어를 워크패드 상단부에 거치하는 상태를 도시한 단면도.
도 4는 거치된 도 3의 익스터널 기어 상부에 배치된 핸들을 워크패드 방향으로 이동시키는 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 익스터널 기어의 거치 고정이 완료된 상태를 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하기로 한다.

도 1은 익스터널 기어 동심도를 측정하기 위한 장치를 측면에서 도시한 전체 측면도이고, 도 1b는 도 1의 평면을 도시한 평면도이며, 도 2는 익스터널 기어 동심도의 측정 요부를 나타낸 A부분 확대 상세단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 워크패드 상단부에 익스터널 기어 거치 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 핸들을 워크패드 방향으로 이동시켜 거치된 익스터널 기어의 고정 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 워크패드에 핸들이 밀착되어 익스터널 기어의 거치 고정이 완료된 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명에 의한 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 익스터널 기어(1)를 거치 고정하기 위한 받침부가 마련된 워크패드부(2)와, 상기 워크패드(2)부의 일측부에 마련되어 거치된 익스터널 기어(1) 동심도를 측정하는 프로브(5)와, 상기 프로브(5)의 반응에 따라 익스터널 기어(1)의 회전 구간별 동심도 불량 유무를 눈금으로 실시간 체크하는 게이지(6)와, 상기 워크패드부(2) 상방향에서 하향으로 이동하며 거치된 익스터널 기어(1)를 밀착고정하는 핸들부(7)와, 상기 프로브(5)를 지지하는 받침블록(10)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 프로브(Probe)는 일반적으로 대상물의 계측 내지 탐사의 목적으로 사용되는 침상의 소도구 내지 장치를 지칭하는 것으로서 측정대상의 상태를 되도록이면 변화시키지 않고 측정하기 위한 검출기구이다.

여기서, 워크패드부(2)는, 중앙부에 내설되어 수직방향으로 상하 운동하며 익스터널 기어(1)의 내주면를 거치하여 워크패드부(2) 상면부에 안착 유도하는 피스톤(3)을 더 포함하여 구성된다.

또한, 여기서 피스톤(3)은, 버링면 주연부의 지름 크기가 다른 익스터널 기어(1)를 거치할 수 있도록 상단부가 테이퍼부 형상을 이룬다.

이때, 피스톤(3)은 익스터널 기어(1)의 버링면 데이텀을 확보할 수 있게 된다. 즉, 여기서 버링(burring)이란, 익스터널 기어(1)에 미리 뚫어 놓은 구멍을 넓히기 위해 프레스 펀치로 구멍 가장자리를 원통 모양으로 넓힌 구역을 일컫는바, 다시 말해서 금속재료를 절단하거나 구멍 뚫기를 했을 때 가장자리 부분에 생기는 얇게 끝이 말린 가공 자국을 말한다.

상기 데이텀(datum)이란, 부품의 형상, 자세, 위치 및 흔들림에 대하여 기하공차를 지시하는 경우, 이들을 측정하기 위한 기하학적 기준이 되는 선 혹은 면을 말한다.

기계형체의 자세공차, 위치공차 등을 도면에서 지시할 때 그 공차역을 규제하기 위해 설정된 이상적인 기하학적 기준. 그 기준이 점. 직선. 평면이면 각기 데이텀 점. 데이텀 직선. 데이텀 평면이라고 한다.

또한, 피스톤(3)에는, 중공에 내삽된 채, 핸들샤프트(8)와 고정되어 익스터널 기어(1)를 포함한 피스톤(3)을 회동케 하는 워킹샤프트(4)를 더 포함하여 구성된다.

한편, 핸들부(7)는, 중앙에 수직방향으로 상하 이동되며 워킹샤프트(4)와 고정을 이뤄 워킹샤프트(4)를 회동케 하는 핸들샤프트(8)를 더 포함하여 구성된다.

이때, 워크패드부(2)와 핸들로 인하여 익스터널 기어(1)가 밀착되어 고정될 경우, 블랭킹 바닥면 데이텀을 확보할 수 있다.

여기서, 블랭킹(blanking) 이란, 펀치와 다이를 이용하여 여러 가지로 형태로 판금 가공하는 것을 일컫는다.

또한, 상기 핸들부(7)에는 용이한 회전을 위하여 손잡이(7a)가 구비됨으로써 핸들부(7) 자체를 회전시켜야 하는 불편함을 해소시킨다.

한편, 프로브(5) 고정을 위해 받침블록(10)과 프로브(5) 사이로는 인서트블록(9)이 개재된 채 프로브(5) 상면에 착설됨으로써 프로브(5) 고정이 이루어진다. 즉, 동심도 측정이 완료될 때까지 프로브(5)를 손으로 잡고 있어야만 하는 불편함을 해소시킨다.

하기에서는, 도 2를 참고로 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 익스터널 기어 동심도 측정장치의 작동을 설명하기로 한다.

도 2를 참고로 도 3에서와 같이, 먼저 워크패드부(2) 상의 피스톤(3)의 상단측 테이퍼부에 익스터널 기어(1)를 올려 거치한 다음, 상부의 핸들부(7) 내 핸들샤프트(8)를 하방향으로 이동시켜 피스톤(3) 내 워킹샤프트(4)와 고정됨을 이루게 한다.

이때, 핸들부(7)는 익스터널 기어(1) 상부면을 가압하여 익스터널 기어(1) 저부면이 피스톤(3) 테이퍼부에 가압됨을 이루게 된다.

곧, 도 4에서와 같이, 피스톤(3)과 함께 핸들부(7)가 워크패드부(2) 방향인 하방향으로 이동되면서 익스터널 기어(1) 외주와 기어부 사이의 면이 워크패드부(2) 상면에 밀착됨을 이루게 되고, 이때 브로브(5)는 익스터널 기어(1)의 기어부 내측에 위치된다.

이후, 도 4 내지 5에서와 같이, 핸들샤프트(8)가 회동되면서 워킹샤프트(4)를 회동시키고, 상기 워킹샤프트(4)의 기동에 따라 피스톤(3)이 회동되면서 핸들부(7)와 피스톤(3)에 의해 워크패드부(2) 상면에 밀착 고정된 익스터널 기어(1)가 회동하게 된다.

이때, 익스터널 기어(1)의 기어부 내에 위치한 프로브(5)가 익스터널 기어(1)의 회전 구간별 동심도 값을 측정하게 된다.

곧, 익스터널 기어(1) 회전 구간별 동심도 값은, 게이지(6)를 통해 실시간으로 동심도 측정 데이터를 눈금으로 제시하여 준다.

이로써 본 발명에 의한 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 종래의 기어 동심도 측정기인 CMM으로 동심도 측정에서 수반되는 문제점들을 해결하게 된다.

즉, 검사대기에 소모되는 시간, 다음으로 동심도 측정에 소모되는 순수 검사 시간, 다음으로 기타 작업으로 인하여 손실되는 시간 등을 합쳐 종래의 CMM 측정기에서 야기되는 기어 동심도를 측정하는 시간이 너무 많이 소모되는 점에 의해 업무효율이 저하되는 문제점과 아울러, 동심도 측정과정에서 발견되는 동심도 불량(에러)을 개선하기 위해 요구되는 금형 수리에 필요한 데이터 분석이 즉각 제공되지 못함으로써 금형 수리의 어려움이 발생하는 문제점을 본 발명의 익스터널 기어 동심도 측정장치에 의해 해결된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 익스터널 기어 동심도 측정장치는, 기어 동심도를 측정하는 과정에서 소모되는 시간을 획기적으로 단축하여 업무의 효율성을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 동심도 측정과정에서 발견되는 기어 동심도 불량(에러)을 개선하기 위해 금형 수리를 수행함에 있어 곧바로 데이터 분석이 가능하여, 이 데이터 분석을 기반으로 금형의 수리를 용이하고도 원활히 수행할 수 있도록 한다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
1 : 익스터널 기어 2 : 워크패드
3 : 피스톤 4 : 워킹샤프트
5 : 프로브 6 : 게이지
7 : 핸들부 7a: 손잡이
8 : 핸들샤프트 9 : 인서트블록
10 : 받침블록

Claims (7)

1. 익스터널 기어를 거치 고정하기 위한 받침부가 마련된 워크패드부;
   상기 워크패드부의 일측부에 마련되어 거치된 익스터널 기어의 회전 구간별 동심도를 측정하는 프로브와;
   상기 프로브의 반응에 따라 익스터널 기어의 회전 구간별 동심도 불량 유무를 눈금으로 실시간 체크하는 게이지와;
   상기 워크패드 상방향에서 하향으로 이동하며 거치된 익스터널 기어를 밀착고정하는 핸들부와;
   상기 프로브를 지지하는 받침블록과;
   상기 워크패드부의 중앙부에 내설되어 수직방향으로 상하 운동하며 익스터널 기어의 내주면을 거치하여 워크패드 상면부에 대해 익스터널 기어의 안착을 유도하는 피스톤과;
   상기 핸들부의 중앙부에 내설되어 수직방향으로 상하 이동하는 핸들 샤프트; 및
   상기 피스톤의 중공에 내삽된 채, 핸들 샤프트와 고정되어 익스터널 기어를 포함한 피스톤을 회동케 하는 워킹샤프트;
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 익스터널 기어 동심도 측정장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서, 피스톤은,
   버링면 주연부의 지름 크기가 다른 익스터널 기어를 거치할 수 있도록 상단부가 테이퍼부 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 익스터널 기어 동심도 측정장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서, 핸들부에는,
   용이한 회전을 위하여 손잡이가 구비됨을 특징으로 하는 익스터널 기어 동심도 측정장치.
7. 제1 항에 있어서, 받침블록과 프로브 사이에는,
   프로브 고정을 위해 인서트블록이 개재되어 착설됨을 특징으로 하는 익스터널 기어 동심도 측정장치.

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