KR101477628B1 - 호닝공구장치 - Google Patents

Abstract

실린더 보어의 내면 절삭시 실린더 및 호닝부재의 떨림을 최소화하여 절삭가공의 정밀성이 향상되도록, 본 발명은 내부에 작업공간이 형성된 프레임부를 따라 상하 승강되되 중앙부에 중공형 스핀들이 회전가능하게 연결되는 스핀들 헤드부; 상기 스핀들에 연결되어 일체로 회전되는 호닝프레임; 상기 스핀들의 중공에 연결되도록 상기 호닝프레임의 중앙부에 형성되되 내부에 외주를 따라 경사면이 형성된 승강돌기가 승강되도록 구비되는 확장챔버부; 및 상기 호닝프레임에 방사상으로 배치되도록 복수개로 구비되되, 각각의 내측단이 상기 승강돌기와 접촉되도록 상기 호닝프레임을 관통하여 배치되고, 상기 승강돌기의 승강시 외측으로 확장되는 외측단에 호닝부재가 장착되는 확장암부를 포함하되, 상기 확장암부는 각 확장암부 및 인접한 확장암부가 이루는 사이각 중 하나가 나머지 다른 사이각 중 하나와 상이하도록 배치되는 호닝공구장치를 제공한다.

Description

호닝공구장치{apparatus for honing tool}

본 발명은 호닝공구장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 보어의 내면 절삭시 실린더 및 호닝부재의 떨림을 최소화하여 절삭가공의 정밀성이 향상되는 호닝공구장치에 관한 것이다.

일반적으로, 호닝 가공은 공작물의 내주면을 마무리하는 가공법 중 하나이며, 호닝 가공을 통해 엔진용 실린더 등의 공작물의 내주면에는 그물망 형태의 크로스해치(cross hatch)라는 특수한 가공 조흔이 형성된다.

이러한, 크로스해치와 같은 호닝가공을 통해 실린더의 내주면에 윤활유막이 안정적으로 형성될 수 있으며, 피스톤의 과다 마모를 방지하고 부드러운 유동이 가능하다.

이때, 상기 호닝 가공을 위한 호닝 공구는 다각 형상으로 구비되되, 단부에 호닝 숫돌이 장착되는 스톤 홀더가 구비된다.

그리고, 상기 호닝 숫돌과 실린더의 내주가 접한 상태에서 상기 호닝 공구가 회전 및 상하 이동됨에 따라 실린더의 내주가 호닝 가공될 수 있다.

여기서, 상기 호닝 공구는 스핀들 헤드의 스핀들에 연결되어 회전되며, 상기 스핀들 헤드가 상기 공작물의 측부에 구비된 수직 프레임에서 상하로 이동됨에 따라 상하로 왕복 이동될 수 있다.

그리고, 엔진용 실린더 등의 가공물은 금속재질로 구비되며, 호닝 숫돌은 상기 실린더의 내주를 강하게 가압한 상태에서 회전과 왕복운동으로 절삭 가공을 수행하게 된다.

이때, 상기 호닝 숫돌이 상기 실린더의 내주에 접촉하여 회전되는 과정에서 마찰력으로 인해 실린더에서 진동이 발생되는데, 상기 진동은 호닝 헤드의 회전수가 빨라질수록 높은 주파수를 형성하게 된다.

여기서, 상기 진동의 주파수가 상기 실린더의 재질 및 두께에 따른 고유주파수와 같아지게 되면 공진 현상이 발생되며 진동이 급격하게 증폭된다.

이에 따라, 절삭 가공의 진행 과정에서 일정한 시간이 경과 후 상기 실린더에서 매우 강한 진동이 발생되는 경우가 많았으며, 호닝 가공된 크로스해치 무늬 형상이 파괴되고 표면조도가 나빠지는 등 절삭 가공의 정밀성이 저하되었다.

더욱이, 매우 강한 진동으로 호닝숫돌이 쉽게 파괴되고, 호닝공구가 변형되는 등 심각한 문제점이 있었다.

한국 공개특허 제10-1995-0008046호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 실린더 보어의 내면 절삭시 실린더 및 호닝부재의 떨림을 최소화하여 절삭가공의 정밀성이 향상되는 호닝공구장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 내부에 작업공간이 형성된 프레임부를 따라 상하 승강되되 중앙부에 중공형 스핀들이 회전가능하게 연결되는 스핀들 헤드부; 상기 스핀들에 연결되어 일체로 회전되는 호닝프레임; 상기 스핀들의 중공에 연결되도록 상기 호닝프레임의 중앙부에 형성되되 내부에 외주를 따라 경사면이 형성된 승강돌기가 승강되도록 구비되는 확장챔버부; 및 상기 호닝프레임에 방사상으로 배치되도록 복수개로 구비되되, 각각의 내측단이 상기 승강돌기와 접촉되도록 상기 호닝프레임을 관통하여 배치되고, 상기 승강돌기의 승강시 외측으로 확장되는 외측단에 호닝부재가 장착되는 확장암부를 포함하되, 상기 확장암부는 각 확장암부 및 인접한 확장암부가 이루는 사이각 중 하나가 나머지 다른 사이각 중 하나와 상이하도록 배치되는 호닝공구장치를 제공한다.

여기서, 상기 각 확장암부는 일측 방향에 배치된 확장암부와 이루는 사이각 및 타측 방향에 배치된 확장암부와 이루는 사이각이 상이하도록 배치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 각 확장암부는 상기 확장챔버부의 중심점을 기준으로 대향되는 쌍을 이루도록 배치됨이 바람직하다.

또한, 상기 스핀들 헤드부는 각각이 독립 회전되는 유압모터에 연결된 복수개의 유성기어를 포함하고, 상기 각 유성기어는 상기 스핀들에 연결된 태양기어의 외주에 기어연결되되 상기 태양기어의 기어잇수 미만의 기어잇수를 갖도록 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 각 확장암부 사이에는 단부에 스크래퍼가 구비된 하나 이상의 보조확장암부가 구비됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명의 호닝공구장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 각 확장암부는 내측단이 확장챔버부에 구비된 승강돌기의 원추형 경사면에 접촉하여 승강돌기의 승강에 따라 반경방향으로 신축되므로 가공물의 직경에 대응하여 호닝부재가 이동될 수 있어 제품의 호환성이 향상되며, 호닝부재의 마모시에도 가공물과 접촉 상태가 균일하게 유지될 수 있다.

둘째, 상기 각 확장암부 간의 사이각이 불균일하도록 배치되므로 절삭 가공시 가공물과 호닝부재 간의 마찰로 발생되는 진동 사이에 상이한 주파수를 갖는 진동이 삽입되어 진동 간의 상쇄작용을 유발하여 공진으로 인한 진동 증폭을 방지하여 가공물의 손상을 방지하고 제품의 생산성이 개선될 수 있다.

셋째, 상기 태양기어는 외주를 따라 배치된 복수개의 유성기어로부터 회전력을 전달받되, 각 유성기어로부터 전달되는 회전력이 기어잇수 차이로 증폭되어 전달되므로 동일한 출력을 갖는 유압모터를 사용하더라도 스핀들의 회전력이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치의 주요부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치의 주요부를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치의 스핀들 헤드부를 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호닝공구장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치를 나타낸 정면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치의 주요부를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치의 주요부를 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치의 스핀들 헤드부를 평면도이다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 호닝공구장치(100)는 스핀들 헤드부(20), 호닝프레임(30), 확장챔버부(31), 그리고 확장암부(40)를 포함한다.

여기서, 상기 호닝공구장치(100)는 자동차나 선박 엔진용 실린더 블록 등의 가공물(k)에서 내주면을 절삭가공하는 장치를 의미하며, 상기 절삭가공은 진원도 및 표면조도 향상을 위해 가공물의 내주를 깍아내거나 가공물의 내주에 크로스해치(cross hatch)와 같은 특수한 가공조흔을 형성하는 공정을 의미한다.

한편, 상기 스핀들 헤드부(20)는 내부에 작업공간(14)이 형성된 프레임부(10)를 따라 상하 승강되되 중앙부에 중공형 스핀들(21)이 회전가능하게 연결된다.

여기서, 상기 프레임부(10)는 상기 스핀들 헤드부(20) 및 상기 스핀들 헤드부(20)를 상하로 이동시키는 스핀들 헤드부 이송수단(20a) 등이 결합되기 위한 구조물을 의미한다.

그리고, 상기 프레임부(10)는 내부에 작업공간(k)이 형성되도록 일정한 간격으로 이격 배치된 상하 방향의 지지프레임(11)과 상기 지지프레임(11)을 연결하는 연결프레임(12)으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 스핀들 헤드부(20)는 상기 스핀들(21)을 회전 구동하기 위한 유압 모터(23a)나 각종 기어(22,23), 그리고 각종 부품들이 장착되는 장착프레임(24)을 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 스핀들 헤드부(20)는 상기 스핀들 헤드부 이송수단(20a)에 의해 상하로 이동될 수 있다.

또한, 상기 스핀들 헤드부(20)의 중앙부에는 내부에 중공(21a)이 형성된 스핀들(21)이 구비되며, 상기 스핀들(21)은 유압 모터(23a), 기어(22,23) 등에 결합되어 회전될 수 있다.

그리고, 상기 스핀들(21)의 상단에는 유압실린더(21b)가 구비되며, 상기 유압실린더(21b)를 통해 상기 중공(21a) 내부에 배치된 숫돌 확장 로드가 상하 이동될 수 있다.

이때, 상기 유압실린더(21b)를 통해 상기 숫돌 확장 로드가 하측으로 이동되면, 상기 스핀들(21)의 하부에 구비된 승강로드(34)의 상단이 하측으로 가압되어 승강돌기(33)가 하강될 수 있다.

그리고, 상기 숫돌 확장 로드가 상측으로 이동되면, 상기 승강로드(34)의 외주에 개재된 탄성부재(15)의 탄발력으로 상기 승강로드(34)가 상측으로 이동되며 승강돌기(33)가 상승될 수 있다.

한편, 상기 호닝프레임(30)은 상기 스핀들(21)의 하단에 연결되어 일체로 회전된다. 여기서, 상기 호닝프레임(30)은 원통형 실린더(30a)와, 상기 원통형 실린더(30a)의 외주를 따라 돌설된 원반형 지지부(30b)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 원통형 실린더(30a)의 상단부는 상기 스핀들(21)의 하단부에 플랜지 체결되어 상기 호닝프레임(30)과 상기 스핀들(21)이 일체로 회전될 수 있다.

그리고, 상기 원반형 지지부(30b)는 상기 원통형 실린더(30a)의 축방향을 따라 상하 다단으로 구비될 수 있으며, 상기 원반형 지지부(30b)에는 상기 호닝프레임(30)의 내부와 외부를 연통하는 관통부(30c)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 원통형 실린더(30a)의 내부에는 확장챔버부(31)가 형성된다.

한편, 상기 확장챔버부(31)는 상기 호닝프레임(30)의 중앙부에 형성되되, 상기 스핀들(21)의 중공(21a)에 연결된다. 그리고, 상기 확장챔버부(31)의 내부에는 외주를 따라 경사면이 형성된 승강돌기(33)가 구비된다.

이때, 상기 승강돌기(33)는 상기 스핀들(21)의 중공(21a)에 배치된 승강로드(34)에 연결되어 상기 확장챔버부(31)의 내부에서 승강될 수 있다. 여기서, 상기 승강돌기(33)는 상광하협의 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 경사면은 원추형으로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 원추형 경사면은 상기 관통부(30c)와 대응되는 위치에 배치됨이 바람직하다. 또한, 상기 원반형 지지부(30b)가 다단으로 구비된 경우에는 상기 원추형 경사면 또한 다단으로 구비된 각 원반형 지지부(30b)의 관통부(30c)에 배치될 수 있다.

한편, 상기 확장암부(40)는 상기 호닝프레임(30)에 방사상으로 배치되도록 복수개로 구비된다. 그리고, 상기 각 확장암부(40)의 내측단은 상기 승강돌기(33)와 접촉되도록 상기 호닝프레임(30)을 관통하여 배치되되, 상기 승강돌기(33)의 승강시 외측으로 확장되는 외측단에는 호닝부재(c)가 장착된다.

상세히, 상기 확장암부(40)는 상기 호닝프레임(30)의 관통부(30c)에 배치되는 지지암(41)과 지지암(41)의 외측단에 연결된 클램퍼(42)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 지지암(41)의 내측단(41a)은 확장챔버부(31)의 내부에 배치되어 상기 승강돌기(33)의 원추형 경사면에 접촉될 수 있다.

그리고, 상기 지지암(41)의 외측단(41b)은 상기 호닝프레임(30)의 외부에 배치된 클램퍼(42)와 연결될 수 있다.

상세히, 상기 확장암부(40)의 내측단(41a)이 상기 승강돌기(33)의 원추형 경사면에서 좁은 외경을 가진 하측부에 접촉된 상태에서 상기 승강돌기(33)가 하강하면, 상기 내측단(41a)이 상기 원추형 경사면에서 넓은 외경을 가진 상측부에 의해 외측으로 가압되어 밀려나 상기 외측단(41b)이 상기 호닝프레임(30)의 반경방향 외측으로 확장될 수 있다.

이때, 상기 확장암부(40)의 클램퍼(42)에는 호닝부재(c)가 장착될 수 있으며, 상기 승강돌기(33)의 하강에 따라 상기 확장암부(40)가 반경방향 외측으로 이동되면 상기 호닝부재(c)가 상기 가공물(k)의 내주에 접촉될 수 있다.

그리고, 상기 호닝부재(c)가 상기 가공물(k)의 내주에 접촉된 상태에서 상기 스핀들(21)이 회전되면, 상기 호닝부재(c)가 상기 가공물(k)의 내주를 절삭할 수 있으며, 회전되는 상기 호닝부재(c)는 상기 스핀들 헤드부(20)의 승강과 함께 상하로 이동되며 상기 가공물(k)의 내주에 특수한 형태의 가공조흔을 형성할 수 있다.

이때, 상기 호닝부재(c)는 알루미나 계열 내지 탄화수소계열의 숫돌로 구비될 수 있다. 상세히, 상기 숫돌은 상기 가공물(k)의 재질이나 절삭 가공의 종류에 따라 선택될 수 있으며, 숫돌 선택시에는 입자의 종류, 입도, 결합도 세기, 조직, 결합제 종류 등을 고려하게 된다.

또한, 상기 관통부(30c)의 내측에 탄성부재가 구비될 수 있으며, 상기 탄성부재는 상기 지지암(41)을 호닝프레임(30)의 반경방향 내측으로 탄발지지하도록 구비됨이 바람직하다. 상기 승강돌기(33)의 상승시 외측으로 확장된 상기 확장암부(40)가 호닝프레임(30)의 반경방향 내측으로 수축될 수 있다.

이처럼, 상기 확장암부(40)는 상기 승강돌기(33)의 승강에 따라 상기 호닝프레임(30)의 반경방향 외측으로 확장되거나 반경방향 내측으로 수축될 수 있으므로 가공물(k)의 내주 직경에 따라 상기 호닝부재(c)의 위치가 이동될 수 있으므로 제품의 호환성이 향상될 수 있다.

또한, 상기 호닝부재(c)의 마모시에도 상기 확장암부(40)의 확장반경을 조절함으로써 상기 호닝부재(c)와 가공물(k) 간의 접촉을 원활하게 유지할 수 있으므로 연속적인 절삭가공이 가능하여 제품의 생산성이 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 호닝프레임(30)을 따라 방사상으로 배치된 각 확장암부(40)의 확장 및 수축이 하나의 승강돌기(33)를 통해 조절되어 각 확장암부(40)가 균일한 가압력으로 확장되므로 가공물(k)에 대한 각 호닝부재(c)의 절삭시 압력이 균일하게 분배되어 절삭 품질이 향상될 수 있다.

한편, 상기 확장암부(40)는 각 확장암부 및 인접한 확장암부가 이루는 사이각 중 하나가 나머지 다른 사이각 중 하나와 상이하도록 배치된다. 여기서, 인접한 확장암부(40)라는 말은 각 확장암부에서 둘레방향으로 일측 내지 타측으로 가장 가깝게 배치된 확장암부 중 하나를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.

예를 들어, 상기 확장암부가 4개로 구비된 경우에, 상기 확장암부는 시계방향을 따라 순차적으로 배치된 제1확장암부(40a), 제2확장암부(40b), 제3확장암부(40c), 제4확장암부(40d)를 포함할 수 있다.

이때, 각 확장암부 및 인접한 확장암부가 이루는 사이각은 제1확장암부(40a) 및 제2확장암부(40b)가 이루는 제1사이각(θ1), 제2확장암부(40b) 및 제3확장암부(40c)가 이루는 제2사이각(θ2), 제3확장암부(40c) 및 제4확장암부(40d)가 이루는 제3사이각(θ3), 제4확장암부(40d) 및 제1확장암부(40a)가 이루는 제4사이각(θ4)을 의미할 수 있다.

그리고, 상기 각 확장암부(40a,40b,40c,40d)는 네개의 사이각(θ1,θ2,θ3,θ4) 중 하나가 선택된 하나 이외의 세개의 사이각 중 하나와 상이하도록 배치된다.

예를 들어, 네 개의 사이각(θ1,θ2,θ3,θ4)은 70°,80°,100°,110°로 각각이 다른 각도를 가질 수 있으며, 세 개의 사이각은 80°로 같은 각도를 가지고 나머지 하나가 120°로 다른 각도를 가지는 것도 가능하다.

또한, 두 개의 사이각은 80°로 서로 같고 나머지 두 개의 사이각은 100°로서로 같으면서 나머지 두개와는 다른 각도를 가지는 것도 가능하고, 두 개의 사이각은 90°로 서로 같으면서 나머지 두 개의 사이각은 100°, 80°로 서로 다르면서 앞의 두 사이각과 다른 각도를 가지는 것도 가능하다.

한편, 도 2를 참조하면, 상기 각 확장암부(40)는 그의 일측 방향에 배치된 확장암부와 이루는 사이각 및 타측 방향에 배치된 확장암부와 이루는 사이각이 상이하도록 배치됨이 바람직하다.

즉, 상기 확장암부가 4개로 구비된 경우에, 상기 제1확장암부(40a) 및 상기 제2확장암부(40b) 간의 제1사이각(θ1)은 상기 제4확장암부(40d) 및 상기 제1확장암부(40a) 간의 제4사이각(θ4)과 상이하게 구비될 수 있다.

물론, 제1사이각(θ1)과 제2사이각(θ2)이 상이하게 구비되고, 마찬가지로 제2사이각(θ2)과 제3사이각(θ3), 제3사이각(θ3)과 제3사이각(θ4)이 상이하게 구비될 수 있다.

이때, 상기 확장암부(40)가 확장되어 호닝부재(c)가 가공물(k)의 내주에 접촉된 상태에서 상기 호닝프레임(30)이 회전되면, 상기 각 호닝부재(c)는 상기 가공물(k)의 내주를 따라 회전되며 상기 가공물(k)의 내주를 절삭가공하며, 절삭시 상기 호닝부재(c) 및 상기 가공물(k)의 간 마찰로 인해 상기 가공물(k)에 진동이 발생하게 된다.

여기서, 상기 각 확장암부(40)의 호닝부재(c)는 다른 호닝부재와 이격된 상태에서 상기 가공물(k)의 내주에 접촉되며, 상기 가공물의 내주 중 일부분을 살펴보면 하나의 호닝부재가 지나가며 절삭가공을 한 후 일정한 시간 뒤에 다음번 호닝부재가 지나가며 절삭가공을 수행하는 과정이 반복된다.

이러한 과정에서, 상기 가공물(k)에 일정한 주파수의 진동이 형성되는데, 다른 확장암부(40)와 상이한 사이각으로 배치된 확장암부를 통해 상기 가공물(k)과 마찰을 발생시키는 호닝부재(c) 간의 간격이 변화될 수 있다.

이때, 호닝부재(c) 간의 간격 변화는 호닝부재(c)와 가공물(k) 사이의 마찰로 인해 발생된 진동의 주파수를 변화시키게 된다.

이로 인해, 상기 각 호닝부재(c)가 가공물(k)의 내주를 따라 회전되며 발생되는 진동 사이에 상이한 주파수를 갖는 진동이 삽입되고, 진동 간의 상쇄작용을 유발하여 공진으로 인한 진동 증폭을 방지할 수 있다.

따라서, 진동으로 인한 가공물(k)의 변형이나 손상을 방지하여 불량율이 최소화될 수 있으며, 호닝부재 및 호닝공구의 파손/변형을 방지하여 제품의 내구성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 각 확장암부(40) 사이에는 단부에 스크래퍼(d)가 구비된 하나 이상의 보조확장암부(50)가 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 보조확장암부(50)는 상기 확장암부(40)의 배치갯수와 동일하게 구비될 수 있다.

이때, 상기 보조확장암부(50) 및 상기 확장암부(40)는 상기 호닝프레임(30)의 둘레방향을 따라 상호 교번하여 배치되며, 상기 각 확장암부(40) 사이에 상기 보조확장암부(50)가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 보조확장암부(50)는 상기 확장암부(40)와 동일한 구조로 구비될 수 있다. 예들 들면, 상기 보조확장암부(50) 상기 호닝프레임(30)의 관통부(30c)에 배치되는 보조지지암과, 상기 보조지지암의 외측단에 구비된 보조클램퍼를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 보조클램퍼에는 스크래퍼(d)가 장착될 수 있으며, 상기 스크래퍼(d)는 상기 호닝프레임(30)의 회전방향대향면에 경사부가 형성된 나무패드로 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 호닝부재(c)가 상기 스크래퍼(d)의 회전방향에 선행하여 절삭가공을 수행하면, 상기 스크래퍼(d)는 상기 호닝부재(c)에 의해 절삭된 가공물의 내주를 긁으며 절삭된 이물질을 닦아내는 드레싱(dressing)을 수행하게 된다.

이에 따라, 상기 이물질이 상기 호닝부재(c)의 입자 사이로 들어가 호닝부재(c)의 절삭력이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 호닝부재(c)의 과다 마모를 줄여 절삭 가공시 소모되는 호닝부재(c)의 소비량을 절감시킬 수 있다.

또한, 상기 스크래퍼(d)는 상기 가공물(k)의 내주를 지지하며 소재 자체의 탄성력으로 호닝프레임(30)의 회전시 진동을 흡수하여 절삭 가공시 진동 발생량을 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 각 확장암부(40)는 상기 확장챔버부(31)의 중심점을 기준으로 한 동일 직선상에 배치되는 다른 하나의 확장암부를 갖는 것이 바람직하다.

즉, 상기 각 확장암부(40)는 상기 호닝프레임(30)을 따라 방사상으로 배치되되, 상기 확장챔버부(31)를 중심으로 두개의 확장암부(40)가 짝을 이루도록 배치된다. 이때, 짝을 이룬 한쌍의 확장암부(40)는 동일 직선 상에 배치되어 면대칭을 이루는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 제1확장암부(40a)는 상기 제3확장암부(40c)와, 상기 제2확장암부(40b)는 상기 제4확장암부(40d)와 대칭을 이루어도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 확장암부(40)가 홀수개로 구비되는 경우에는 상기 보조확장암부(50)와 상기 확장암부(40)가 짝을 이루어 상기 확장챔버부(31)를 기준으로 대향 배치될 수 있다.

이처럼, 상기 각 확장암부(40)는 회전중심에 연결된 확장챔버부(31)의 중심점을 기준으로 대향되는 쌍을 이루도록 배치되므로, 상기 각 확장암부(40)가 상이한 사이각을 이루도록 배치된 경우에 호닝프레임(30)의 무게 편심을 최소화할 수 있으며, 편심으로 인한 진동 발생 및 회전력의 손실을 절감하고 제품의 효율성을 개선할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 스핀들 헤드부(20)는 각각이 독립 회전되는 유압모터(23a)에 연결된 복수개의 유성기어(23)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 각 유성기어(23)는 상기 스핀들에 연결된 태양기어(22)의 외주에 기어연결되되, 상기 태양기어(22)의 기어잇수 미만의 기어잇수를 갖도록 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 스핀들 헤드부(20)는 유압펌프에 연결된 복수개의 유압모터(23a)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각 유압모터(23a)는 유압펌프에 의해 공급된 유체의 압력으로 회전될 수 있으며, 상기 유압펌프에는 분배관이 구비되어 상기 유압펌프를 통해 공급된 유체가 상기 분배관을 통해 분할되어 각각의 유압모터(23a)로 공급될 수 있다.

여기서, 상기 각 유압모터(23a)는 분배관을 통해 분할된 유체에 의해 각각이 독립 회전되어 별도의 회전력을 발생시킬 수 있다.

그리고, 상기 태양기어(22)는 상기 스핀들(21)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 스핀들(21)은 상기 태양기어(22)의 중앙에 형성된 관통홀에 끼워져 상기 태양기어(22)와 연결될 수 있으며, 상기 스핀들(21)의 외주에 태양기어(22)가 일체로 형성되는 것도 가능하다.

또한, 상기 태양기어(22)의 외주에는 복수개의 유성기어(23)가 기어연결될 수 있다. 여기서, 상기 각 유성기어(23)는 유압모터(23a)에 연결되어 회전될 수 있으며, 유성기어(23) 및 유압모터(23a)는 일대일로 연결될 수 있다. 즉, 각 유성기어(23)에는 하나의 유압모터(23a)가 연결된다.

이때, 상기 태양기어(22)는 외주에 기어연결된 유성기어(23)의 회전력으로 회전될 수 있다. 여기서, 상기 각 유성기어(23)는 상기 태양기어(22)에 외접하여 맞물릴 수 있으며, 상기 태양기어(22)는 각 유성기어(23)에 발생된 회전력을 전달받아 각 유성기어(23)의 회전력을 합산한 회전력을 가질 수 있다.

그리고, 상기 유성기어(23)는 상기 태양기어(22)의 기어잇수 미만의 기어잇수를 가지는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 유성기어(23)의 기어잇수가 10개라면 상기 태양기어(22)의 기어잇수는 100개가 될 수 있으며, 이때, 상기 유성기어(23) 및 상기 태양기어(22)의 감속비는 1:10로, 유성기어(23)가 10바퀴 회전될 때 상기 태양기어(22)는 1바퀴 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 유성기어(23)는 기어잇수 차이를 통해 증폭된 회전력을 상기 태양기어(22)로 전달할 수 있다.

이처럼, 상기 태양기어(22)는 외접한 복수개의 유성기어(23)로부터 전달된 회전력을 합산한 회전력을 가지면서 합산되는 각각의 회전력이 기어잇수 차이로 인해 증폭되므로 매우 강한 회전력을 가질 수 있다.

이에 따라, 동일한 출력을 갖는 유압모터를 사용하더라도 상기 스핀들(21)의 회전력이 현저히 개선될 수 있으며, 강한 회전력이 요구되는 특수강의 절삭가공을 수행할 수 있어 제품의 호환성이 향상될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구한 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

100: 호닝공구장치 10: 프레임부
11: 지지프레임 12: 연결프레임
20: 스핀들 헤드부 21: 스핀들
22: 태양기어 23: 유성기어
24: 장착프레임 30: 호닝프레임
31: 확장챔버부 33: 승강돌기
40: 확장암부 50: 보조확장암부

Claims (5)

1. 내부에 작업공간이 형성된 프레임부를 따라 상하 승강되되 중앙부에 중공형 스핀들이 회전가능하게 연결되는 스핀들 헤드부;
   상기 스핀들에 연결되어 일체로 회전되는 호닝프레임;
   상기 스핀들의 중공에 연결되도록 상기 호닝프레임의 중앙부에 형성되되 내부에 외주를 따라 경사면이 형성된 승강돌기가 승강되도록 구비되는 확장챔버부; 및
   상기 호닝프레임에 방사상으로 배치되도록 복수개로 구비되되, 각각의 내측단이 상기 승강돌기와 접촉되도록 상기 호닝프레임을 관통하여 배치되고, 상기 승강돌기의 승강시 외측으로 확장되는 외측단에 호닝부재가 장착되는 확장암부를 포함하되,
   상기 확장암부는 각 확장암부 및 인접한 확장암부가 이루는 사이각 중 하나가 나머지 다른 사이각 중 하나와 상이하도록 배치되는 호닝공구장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 확장암부는 일측 방향에 배치된 확장암부와 이루는 사이각 및 타측 방향에 배치된 확장암부와 이루는 사이각이 상이하도록 배치됨을 특징으로 하는 호닝공구장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 확장암부는 상기 확장챔버부의 중심점을 기준으로 대향되는 쌍을 이루도록 배치됨을 특징으로 하는 호닝공구장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스핀들 헤드부는 각각이 독립 회전되는 유압모터에 연결된 복수개의 유성기어를 포함하고,
   상기 각 유성기어는 상기 스핀들에 연결된 태양기어의 외주에 기어연결되되 상기 태양기어의 기어잇수 미만의 기어잇수를 갖도록 구비됨을 특징으로 하는 호닝공구장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 확장암부 사이에는 단부에 스크래퍼가 구비된 하나 이상의 보조확장암부가 구비됨을 특징으로 호닝공구장치.

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