KR101754058B1 - 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치 - Google Patents

유니버셜 밀링머신의 각도분할장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래와는 전혀 다른 새로운 구조를 도입하여 구동모터의 회전력을 주축에 또는 각도조절을 위해 보다 용이하게 선택적으로 연결할 수 있고, 특히 각도분할헤드의 각도조절시 고정 및 고정해제를 임의의 각도에서 이루어낼 수 있어 고정밀의 각도조절이 가능한 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치에 관한 것으로, 구동부본체와, 구동스플라인샤프트와, 각도분할하우징과, 구동축과, 내부에 상기 구동축의 회전력을 전달받아 회전하는 연결축이 회전가능하게 설치되고, 후단부가 상기 각도분할하우징의 전단부와 결합되어 상기 각도분할하우징과 함께 회전하는 각도분할헤드와, 내부에 상기 연결축의 회전력을 전달받아 회전하는 주축이 회전가능하게 설치되고, 외주에 상기 각도분할헤드의 전단부가 결합되며, 상기 주축에 공구가 장착되는 주축헤드와, 상기 구동스플라인샤프트와 각도분할하우징 사이에 설치되고, 상기 구동축의 회전력을 상기 각도분할하우징에 전달 또는 전달해제하는 각도분할커플링부와, 상기 구동부본체의 전단부와 상기 각도분할헤드의 후단부 사이에 설치되고, 상기 구동부본체에 대하여 상기 각도분할헤드의 회전을 구속 또는 구속해제하는 각도분할구속부를 포함하여 이루어진다.

Description

유니버셜 밀링머신의 각도분할장치{INDEXING DEVICE FOR UNIVERSAL MILLING MACHINE}
본 발명은 주축을 자유롭게 임의의 방향으로 기울일 수 있는 유니버셜 밀링머신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동모터의 회전력을 공구가 장착된 주축에 또는 각도조절을 위해 선택적으로 전달할 수 있는 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치에 관한 것이다.
일반적으로 밀링머신은 공구인 밀링커터를 회전시켜 상하, 좌우 및 전후의 선형 이송운동을 준 공작물을 절삭하는 공작기계로, 프레이즈반이라고도 한다. 보통 평면 절삭, 홈 절삭, 절단 등 복잡한 절삭이 가능하며, 용도가 넓다.
밀링커터가 장착되어 회전하는 주축과 가공물을 장치하여 이송하는 테이블이 있으며, 그 구조에 따라 니(knee)형과 베드형으로 분류된다. 이때, 주축이 수평인 것을 수평형 밀링머신이라고 하며, 수직인 것을 수직축 밀링머신이라고 한다.
한편, 상기와 같은 수평형 또는 수직형 밀링머신의 경우 주축이 수평 또는 수직으로 고정된 것에 반하여, 밀링커터가 장착되는 주축을 수직에서 수평까지 임의의 각도로 조절할 수 있는 유니버셜 밀링머신이 있다.
이러한 유니버셜 밀링머신은 사선, 곡면, 경사면, 다면 및 음각 등의 복합형상이나 다면가공시 가공작업을 용이하게 하여 생산성의 향상을 가져온다. 상기와 같은 유니버셜 밀링머신으로는 실용신안공보 20-1991-0000500호의 '각도 가변형 밀링헤드' 및 등록특허공보 제10-1308041호의 '공작기계용 3축 밀링헤드'가 있다.
상술한 종래 기술에 따른 유니버셜 밀링머신의 경우에는 주축을 회전시키는 구동모터와 각도조절을 위한 별도의 각도조절모터를 두는 문제와, 특히 주축과 연결된 공구만 틸팅시키는 구조를 가지고 있어 소형의 가공물의 가공만 가능할 뿐으로 큰 강성을 가지지 못하는 문제가 있다.
즉, 주축을 회전시키는 단일의 구동모터의 회전력을 각도조절에도 선택적으로 전달하면서도 충분한 강성을 가지도록 제안된 것이, 공개실용신안공보 제20-2011-0003080호의 '유니버샬 밀링 상부헤드 미소각도 자동분할용 회전력 전동장치'이다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 유니버셜 밀링머신의 경우에도 여전한 문제가 있는데, 첫째 구동모터의 회전력을 선택적으로 전달하기 위한 커플링구조가 평기어로 된 외치 및 내치 연결구조를 가지고 있어 연결 및 단속이 어렵고, 그만큼의 미세한 각도조절에 손해가 있으며, 둘째 각도분할헤드의 각도조절시에도 기어연결구조를 사용하므로 정밀한 각도조절이 어렵다는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 종래와는 전혀 다른 새로운 구조를 도입하여 구동모터의 회전력을 주축에 또는 각도조절을 위해 보다 용이하게 선택적으로 연결할 수 있고, 특히 각도분할헤드의 각도조절시 고정 및 고정해제를 임의의 각도에서 이루어낼 수 있어 고정밀의 각도조절이 가능한 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치는, 구동부본체와, 상기 구동부본체의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되고, 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 구동스플라인샤프트와, 상기 구동스플라인샤프트의 전방으로 상기 구동부본체의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 원통 형상의 각도분할하우징과, 후단부가 상기 구동스플라인샤프트와 스플라인결합되어 함께 회전하고, 전단부가 상기 각도분할하우징의 전방으로 돌출되도록 상기 각도분할하우징의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치된 구동축과, 내부에 상기 구동축의 회전력을 전달받아 회전하는 연결축이 회전가능하게 설치되고, 후단부가 상기 각도분할하우징의 전단부와 결합되어 상기 각도분할하우징과 함께 회전하는 각도분할헤드와, 내부에 상기 연결축의 회전력을 전달받아 회전하는 주축이 회전가능하게 설치되고, 외주에 상기 각도분할헤드의 전단부가 결합되며, 상기 주축에 공구가 장착되는 주축헤드와, 상기 구동스플라인샤프트와 각도분할하우징 사이에 설치되고, 상기 구동축의 회전력을 상기 각도분할하우징에 전달 또는 전달해제하는 각도분할커플링부와, 상기 구동부본체의 전단부와 상기 각도분할헤드의 후단부 사이에 설치되고, 상기 구동부본체에 대하여 상기 각도분할헤드의 회전을 구속 또는 구속해제하는 각도분할구속부를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 각도분할커플링부는, 링 형상으로 상기 구동스플라인샤프트와 함께 회전하도록 상기 구동스플라인샤프트의 전면 둘레를 따라 결합되는 구동측 정면기어링과, 링 형상으로 상기 각도분할하우징과 함께 회전하도록 상기 각도분할하우징의 후면에 결합되고, 상기 구동측 정면기어링의 외주방향에 이격되어 설치된 각도분할측 정면기어링과, 링 형상으로 상기 각도분할하우징과 함께 회전하도록 상기 각도분할측 정면기어링의 내주방향으로 상기 각도분할하우징의 후면에 전후진 가능하게 설치되고, 전후진에 따라 상기 구동측 정면기어링 및 각도분할측 정면기어링과 치합되어 연결되거나 이격되어 연결 해제되는 클러치 정면기어링과, 상기 클러치 정면기어링을 전후진시키는 클러치작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클러치작동부는, 상기 클러치 정면기어링의 전방에 설치된 클러치실린더와, 상기 클러치실린더의 내부에 삽입 설치되고, 유압의 작동에 의해 전후진하는 클러치피스톤과, 일단이 상기 클러치피스톤과 결합되고, 타단이 상기 클러치 정면기어링과 결합된 클러치피스톤로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각도분할구속부는, 링 형상으로 상기 구동부본체의 전면에 고정 결합된 구속부시와, 링 형상으로 내주면이 상기 구속부시의 외주면을 바라보도록 상기 각도분할헤드의 후면에 고정 결합된 구속드럼과, 상기 구동부본체의 전면 및 각도분할헤드의 후면 사이에 전후진 가능하게 설치되고, 전후진에 따라 상기 구속부시의 외주면 및 구속드럼의 내주면 사이에 쐐기방식으로 압입 또는 압입해제되어 상기 구동부본체에 대하여 상기 각도분할헤드의 회전을 구속 또는 구속해제하는 구속쐐기와, 상기 구속쐐기를 전후진시키는 쐐기작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쐐기작동부는, 상기 구동부본체의 전단 내부에 설치된 쐐기실린더와, 상기 쐐기실린더의 내부에 삽입 설치되고, 유압의 작동에 의해 전후진하는 쐐기피스톤과, 일단이 상기 쐐기피스톤과 결합되고, 타단이 상기 구속쐐기와 결합된 쐐기피스톤로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부본체의 전면과 상기 구속드럼 사이에 개재되어 상기 구속쐐기의 반경방향 구속력과 별도로 전후방향 구속력을 함께 제공하는 보조구속부를 더 포함하고, 상기 보조구속부는, 상기 구동부본체의 전면에 설치된 보조실린더의 작동에 따라 상기 구동부본체의 전면과 상기 구속드럼 사이에 쐐기방식으로 압입 또는 압입해제되어 상기 구동부본체의 전면과 상기 구속드럼 사이를 전후방향으로 구속 또는 구속해제하는 보조쐐기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치는, 각도분할커플링부 및 각도분할구속부를 통해 종래와는 전혀 다른 새로운 구조를 도입하여 구동모터의 회전력을 주축에 또는 각도조절을 위해 보다 용이하게 선택적으로 연결할 수 있고, 특히 각도분할헤드의 각도조절시 고정 및 고정해제를 임의의 각도에서 이루어낼 수 있어 고정밀의 각도조절이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치의 일 실시예를 도시한 측단면도이고,
도 2 및 3은 도 1의 실시예 중 각도분할커플링부의 작동과정을 도시한 요부 측단면도이며,
도 4는 도 3의 실시예의 각도분할커플링부 중 구동측, 각도분할측 및 클러치 정면베어링 각각의 결합관계를 도시한 요부 사시도이고,
도 5 내지 7는 도 1의 실시예 중 각도분할구속부 및 보조구속부의 작동과정을 도시한 요부 측단면도이며,
도 8은 도 1의 실시예를 기준으로 구동부본체에 대하여 각도분할헤드가 회전 구속된 상태에서 구동축으로부터 주축까지 회전력이 전달되는 과정을 도시한 측단면도이고,
도 9는 도 1의 실시예를 기준으로 구동부본체에 대하여 각도분할헤드가 회전 가능한 상태에서 구동축으로부터 각도분할하우징을 통해 각도분할헤드까지 회전력이 전달되는 과정을 도시한 측단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치는, 도 1 내지 9에 도시된 바와 같이 구동부본체(100), 구동스플라인샤프트(200), 각도분할하우징(300), 구동축(400), 각도분할헤드(500), 주축헤드(600), 각도분할커플링부(700) 및 각도분할구속부(800)를 포함하여 이루어지고, 보조구속부(900)를 더 포함할 수 있다.
구동부본체(100)는 후술하는 각종 구성요소가 취부 및 결합되는 베이스로서, 내부에는 구동모터(210), 구동스플라인샤프트(200), 각도분할하우징(300) 및 구동축(400)이 설치된다. 구동부본체(100)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 복수의 구성들, 예컨대 도면부호로 도시하지 않았으나 각종 베어링, 동력전달수단, 감속부, 램플랜지, 램보디, 램커버 등이 결합된 것으로, 이를 모두 포함하여 구동부본체(100) 하나로 일괄 정의하였다.
구동스플라인샤프트(200)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 상기 구동부본체(100)의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되고, 구동모터(210)로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 후술하는 구동축(400)에 구동모터(210)의 회전력을 직접 전달하지 않고, 구동스플라인샤프트(200)를 두는 이유는 후술하는 각도분할커플링부(700)의 작동에 따라 구동축(400)의 회전력을 주축(610)에 또는 각도분할을 위해 선택적으로 전달하기 위함이다.
각도분할하우징(300)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 상기 구동스플라인샤프트(200)의 전방으로 상기 구동부본체(100)의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치된다. 각도분할하우징(300)은 상기 구동스플라인샤프트(200)는 물론, 후술하는 구동축(400)과는 별개로 회전 가능하게 설치된 구성으로 상기 구동축(400)의 회전력을 선택적으로 전달받아 후술하는 각도분할헤드(500)를 구동부본체(100)에 대하여 회전시켜 각도분할을 담당하는 기능을 수행한다. 즉, 각도분할하우징(300)은 구동스플라인샤프트(200)의 전방으로 이격되어 별도로 회전 가능하게 설치된다.
구동축(400)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 후단부가 상기 구동스플라인샤프트(200)와 스플라인결합되어 함께 회전하고, 전단부가 상기 각도분할하우징(300)의 전방으로 돌출되도록 상기 각도분할하우징(300)의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치된다. 즉, 구동축(400)은 구동스플라인샤프트(200)와 서로 스플라인 결합되므로 구동모터(210)로부터 전달되는 회전력은 구동스플라인샤프트(200)를 거쳐 구동축(400)을 회전시키게 된다. 다만, 각도분할하우징(300)은 구동스플라인샤프트(200)는 물론, 구동축(400)과도 별개로 회전 가능하게 설치되고, 후술하는 각도분할커플링부(700)의 작동에 따라 구동축(400)의 회전력이 전달되어 함께 회전할 수는 있다.
각도분할헤드(500)는 도 1 및 5 내지 7에 도시된 바와 같이 내부에 상기 구동축(400)의 회전력을 전달받아 회전하는 연결축(510)이 회전가능하게 설치되고, 후단부가 상기 각도분할하우징(300)의 전단부와 결합되어 상기 각도분할하우징(300)과 함께 회전한다. 각도분할헤드(500) 내부에 회전가능하게 설치된 연결축(510)은 구동축(400)과 베벨기어(도면부호 미도시)를 매개로 회전 연결되고, 후술하는 주축(610)과도 베벨기어를 매개로 회전 연결된다. 따라서, 구동축(400)의 회전력이 연결축(510)을 거쳐 최종 주축(610)까지 전달되는 것이다. 이때, 각도분할헤드(500)는 각도분할하우징(300)과 결합되어 있어 각도분할하우징(300)의 회전에 따라 각도분할헤드(500)도 함께 회전하게 되고, 각도분할헤드(500)는 후술하는 주축헤드(600)와 결합되어 주축헤드(600)를 회전시키게 된다.
주축헤드(600)는 도 1, 8 및 9에 도시된 바와 같이 내부에 상기 연결축(510)의 회전력을 전달받아 회전하는 주축(610)이 회전가능하게 설치되고, 외주에 상기 각도분할헤드(500)의 전단부가 결합되며, 상기 주축(610)에 공구(미도시)가 장착된다. 주축(610)에 장착된 공구, 즉 밀링커터를 통해 주축(610)의 회전으로 공구가 회전하면서 공작물을 가공하게 된다. 또한, 주축헤드(600)는 각도분할헤드(500)와 결합되어 각도분할헤드(500)의 회전시 함께 회전하므로 결과적으로 주축(610)의 각도를 조절할 수 있게 되는 것이다.
먼저, 주축(610)까지의 회전력 전달과정을 살펴보면, 도 8에 도시된 바와 같이 구동모터(210)의 회전력이 구동스플라인샤프트(200)를 통해 구동축(400)에 전달된다. 구동축(400)은 연결축(510)으로 회전력을 전달하고, 연결축(510)은 주축(610)에 회전력을 전달하므로 결과적으로 주축(610)에 장착된 공구가 회전하게 되는 것이다.
한편, 구동모터(210)의 회전력을 구동스플라인샤프트(200)를 통해 구동축(400)에 전달할 때 각도분할헤드(500)의 각도를 조절할 수 있도록 각도분할하우징(300)에 회전력을 선택적으로 전달할 수 있는 구성이 필요하다. 이는 후술하는 각도분할커플링부(700)를 통해 이루어질 수 있고, 각도분할헤드(500)가 구동부본체(100)에 대하여 각도분할을 위해 회전할 경우 각도분할이 완료된 후에는 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)가 회전되지 않도록 고정되어야 할 필요가 있다. 따라서, 각도분할커플링부(700)와 함께 각도분할헤드(500)의 구동부본체(100)에 대한 회전 고정을 위하여 후술하는 각도분할구속부(800)가 필요하다.
먼저, 각도분할커플링부(700)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 상기 구동스플라인샤프트(200)와 각도분할하우징(300) 사이에 설치되고, 상기 구동축(400)의 회전력을 상기 각도분할하우징(300)에 전달 또는 전달해제한다. 보다 구체적으로 상기 각도분할커플링부(700)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 구동측 정면기어링(710), 각도분할측 정면기어링(720), 클러치 정면기어링(730) 및 클러치작동부(740)를 포함할 수 있다.
구동측 정면기어링(710)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 링 형상으로 상기 구동스플라인샤프트(200)와 함께 회전하도록 상기 구동스플라인샤프트(200)의 전면 둘레를 따라 결합된다.
각도분할측 정면기어링(720)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 링 형상으로 상기 각도분할하우징(300)과 함께 회전하도록 상기 각도분할하우징(300)의 후면에 결합되고, 상기 구동측 정면기어링(710)의 외주방향에 이격되어 설치된다.
클러치 정면기어링(730)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 링 형상으로 상기 각도분할하우징(300)과 함께 회전하도록 상기 각도분할측 정면기어링(720)의 내주방향으로 상기 각도분할하우징(300)의 후면에 전후진 가능하게 설치되고, 전후진에 따라 상기 구동측 정면기어링(710) 및 각도분할측 정면기어링(720)과 치합되어 연결되거나 이격되어 연결 해제된다.
이때, 클러치작동부(740)는 상기 클러치 정면기어링(730)을 전후진시킨다. 보다 구체적으로, 상기 클러치작동부(740)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 상기 클러치 정면기어링(730)의 전방에 설치된 클러치실린더(741)와, 상기 클러치실린더(741)의 내부에 삽입 설치되고, 유압의 작동에 의해 전후진하는 클러치피스톤(742)과, 일단이 상기 클러치피스톤(742)과 결합되고, 타단이 상기 클러치정면기어링(730)과 결합된 클러치피스톤로드(743)를 포함할 수 있다.
상기 구동측 정면기어링(710), 각도분할측 정면기어링(720) 및 클러치 정면기어링(730)의 배치는 도 4에 도시된 바와 같이 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)은 동일 평면상에 서로 내륜 및 외륜 방식으로 이격 설치되고, 클러치 정면기어링(730)은 상기 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)과 서로 마주보도록 위치하여 전후진에 따라 치합 또는 이격된다.
각각의 정면기어링은 페이스기어(face gear)로, 링 형상의 서로 마주보도록 치합되는 기어 연결구조이다. 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)은 서로 이격된 상태이므로 개별적으로 회전하며, 다만 클러치 정면기어링(730)이 근접하여 치합될 때에는 함께 회전하고, 클러치 정면기어링(730)이 이격될 때에는 회전 연결이 해제되는 특징이 있다.
따라서, 도 2 및 8에 도시된 바와 같이 클러치 정면기어링(730)이 클러치작동부(740)에 의해 전진하여 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)으로부터 이격될 경우에는, 구동축(400)의 회전력이 각도분할하우징(300)으로 전달되지 못하고, 오로지 연결축(510) 및 주축(610)으로 전달될 뿐이다.
반대로, 도 3 및 9에 도시된 바와 같이 클러치 정면기어링(730)이 클러치작동부(740)에 의해 후진하여 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)에 근접하여 치합될 경우에는, 구동축(400)의 회전력이 각도분할하우징(300)으로 전달되어 각도분할하우징(300)의 회전에 따라 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)가 회전하면서 각도조절이 가능한 상태가 되는 것이다.
이때, 각도분할헤드(500)의 각도조절이 완료된 후 주축(610)의 회전만을 요구할 경우에는 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)의 회전을 구속할 필요가 있고, 반대로 각도분할헤드(500)의 각도조절시에는 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 후술하는 각도분할구속부(800)가 설치된다.
각도분할구속부(800)는 도 1 및 5 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 구동부본체(100)의 전단부와 상기 각도분할헤드(500)의 후단부 사이에 설치되고, 상기 구동부본체(100)에 대하여 상기 각도분할헤드(500)의 회전을 구속 또는 구속해제한다. 보다 구체적으로, 상기 각도분할구속부(800)는 구속부시(810), 구속드럼(820), 구속쐐기(830) 및 쐐기작동부(840)를 포함할 수 있다.
도 1 및 5 내지 7에 도시된 바와 같이 구속부시(810)는 링 형상으로 상기 구동부본체(100)의 전면에 고정 결합되고, 구속드럼(820)은 링 형상으로 내주면이 상기 구속부시(810)의 외주면을 바라보도록 상기 각도분할헤드(500)의 후면에 고정 결합된다. 이때, 구속쐐기(830)는 상기 구동부본체(100)의 전면 및 각도분할헤드(500)의 후면 사이에 전후진 가능하게 설치되고, 전후진에 따라 상기 구속부시(810)의 외주면 및 구속드럼(820)의 내주면 사이에 쐐기방식으로 압입 또는 압입 해제되어 상기 구동부본체(!00)에 대하여 상기 각도분할헤드(500)의 회전을 구속 또는 구속해제한다.
이 경우 쐐기작동부(840)는 상기 구속쐐기(830)를 전후진시키는데, 보다 구체적으로 상기 쐐기작동부(830)는 상기 구동부본체(100)의 전단 내부에 설치된 쐐기실린더(841)와, 상기 쐐기실린더(841)의 내부에 삽입 설치되고, 유압의 작동에 의해 전후진하는 쐐기피스톤(842)과, 일단이 상기 쐐기피스톤(842)과 결합되고, 타단이 상기 구속쐐기(830)와 결합된 쐐기피스톤로드(843)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 각도분할구속부(800)의 구속쐐기(830)를 이용한 쐐기방식의 압입 또는 압입 해제 작동은 특정의 각도에 상관없이 원하는 각도로 분할한 후 쐐기작동부(840)의 작동에 따라 구속쐐기(830)로 구속부시(810) 및 구속드럼(820)을 압입하여 고정하면, 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)의 어떠한 임의의 각도로도 용이하게 각도 조절할 수 있는 것이다.
한편, 상기 각도분할구속부(800)는 반경방향에 대하여 구속쐐기(830)의 구속력을 가진다면, 전후방향에 대한 구속력을 추가하여 구동부본체(100)에 대한 각도분할헤드(500)의 회전 구속을 강화하면서도 전후방향에 대한 진동을 최소화할 수 있다. 이를 위하여, 도 1 및 5 내지 7에 도시된 바와 같이 보조구속부(900)를 더 포함할 수 있다.
보조구속부(900)는 상기 구동부본체(100)의 전면과 상기 구속드럼(820) 사이에 개재되어 상기 구속쐐기(830)의 반경방향 구속력과 별도로 전후방향 구속력을 함께 제공한다. 보다 구체적으로, 상기 보조구속부(900)는 상기 구동부본체(100)의 전면에 설치된 보조실린더(910)의 작동에 따라 상기 구동부본체(100)의 전면과 상기 구속드럼(820) 사이에 쐐기방식으로 압입 또는 압입해제되어 상기 구동부본체(100)의 전면과 상기 구속드럼(820) 사이를 전후방향으로 구속 또는 구속해제하는 보조쐐기(920)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치의 작동과정을 도 8 및 9를 기준으로 도 2 내지 7을 참조하여 설명하되, 중복되는 설명은 생략한다.
도 8은 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)가 회전 구속된 상태에서 구동축(400)으로부터 주축(610)까지 회전력이 전달되는 과정을 도시한 측단면도이다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 각도분할커플링부(700)가 상기 구동축(400)의 회전력을 각도분할하우징(300)에 전달해제한 상태이고, 도 7에 도시된 바와 같이 각도분할구속부(800) 및 보조구속부(900)가 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)의 회전력을 반경방향 및 전후방향 모두 구속력을 제공하는 상태이다.
보다 구체적으로, 각도분할커플링부(700)의 작동과정은, 클러치작동부(740)의 작동에 따라 클러치 정면기어링(730)이 구동측 정면기어링(710) 및 각도분할측 정면기어링(720)으로부터 이격된 상태로, 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)은 서로 회전이 연결되지 않는다. 따라서, 구동축(400)의 회전력은 연결축(510)을 통해 주축(610)에 곧바로 전달된다.
이때, 각도분할구속부(800)는 쐐기작동부(840)의 작동에 따라 구속쐐기(830)가 구속부시(810) 및 구속드럼(820) 사이에 압입되어 반경방향 구속력을 제공하고, 보조구속부(900)는 보조실린더(910)의 작동에 따라 보조쐐기(920)가 구동부본체(100)의 전면 및 구속드럼(820) 사이에 압입되어 전후방향 구속력을 제공하게 된다.
도 9는 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)가 회전 가능한 상태에서 구동축(400)으로부터 각도분할하우징(300)을 통해 각도분할헤드(500)까지 회전력이 전달되는 과정을 도시한 측단면도이다. 이를 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 각도분할커플링부(700)가 상기 구동축(400)의 회전력을 각도분할하우징(300)에 전달하는 상태이고, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 각도분할구속부(800) 및 보조구속부(900)가 구동부본체(100)에 대하여 각도분할헤드(500)의 회전을 구속해제한 상태이다.
보다 구체적으로, 각도분할커플링부(700)의 작동과정은, 클러치작동부(740)의 작동에 따라 클러치 정면기어링(730)이 구동측 정면기어링(710) 및 각도분할측 정면기어링(720)에 근접하여 치합된 상태로, 구동측 정면기어링(710)과 각도분할측 정면기어링(720)은 서로 회전이 연결된다. 따라서, 구동축(400)의 회전력은 구동스플라인샤프트(200), 구동측 정면기어링(710), 클러치 정면기어링(730) 및 각도분할측 정면기어링(720)을 통해 각도분할하우징(300)으로 전달되고, 각도분할하우징(300)이 회전하면서 각도분할헤드(500)를 회전시킴에 따라 각도분할이 이루어지는 것이다.
이때, 각도분할구속부(800)는 쐐기작동부(840)의 작동에 따라 구속쐐기(830)가 구속부시(810) 및 구속드럼(820) 사이로부터 압입 해제되어 반경방향 구속력을 해제하고, 보조구속부(900)는 보조실린더(910)의 작동에 따라 보조쐐기(920)가 구동부본체(100)의 전면 및 구속드럼(820) 사이로부터 압입 해제되어 전후방향 구속력을 해제하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치는, 각도분할커플링부(700) 및 각도분할구속부(800)를 통해 종래와는 전혀 다른 새로운 구조를 도입하여 구동모터(210)의 회전력을 주축(610)에 또는 각도조절을 위해 보다 용이하게 선택적으로 연결할 수 있고, 특히 각도분할헤드(500)의 각도조절시 고정 및 고정해제를 임의의 각도에서 이루어낼 수 있어 고정밀의 각도조절이 가능한 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 구동부본체
200 : 구동스플라인샤프트 210 : 구동모터
300 : 각도분할하우징
400 : 구동축
500 : 각도분할헤드 510 : 연결축
600 : 주축헤드 610 : 주축
700 : 각도분할커플링부 710 : 구동측 정면기어링
720 : 각도분할측 정면기어링 730 : 클러치 정면기어링
740 : 클러치작동부 741 : 클러치실린더
742 : 클러치피스톤 743 : 클러치피스톤로드
800 : 각도분할구속부 810 : 구속부시
820 : 구속드럼 830 : 구속쐐기
840 : 쐐기작동부 841 : 쐐기실린더
842 : 쐐기피스톤 843 : 쐐기피스톤로드
900 : 보조구속부
910 : 보조실린더 920 : 보조쐐기

Claims (6)

  1. 구동부본체와,
    상기 구동부본체의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되고, 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 구동스플라인샤프트와,
    상기 구동스플라인샤프트의 전방으로 상기 구동부본체의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 원통 형상의 각도분할하우징과,
    후단부가 상기 구동스플라인샤프트와 스플라인결합되어 함께 회전하고, 전단부가 상기 각도분할하우징의 전방으로 돌출되도록 상기 각도분할하우징의 내부에 삽입되어 회전 가능하게 설치된 구동축과,
    내부에 상기 구동축의 회전력을 전달받아 회전하는 연결축이 회전가능하게 설치되고, 후단부가 상기 각도분할하우징의 전단부와 결합되어 상기 각도분할하우징과 함께 회전하는 각도분할헤드와,
    내부에 상기 연결축의 회전력을 전달받아 회전하는 주축이 회전가능하게 설치되고, 외주에 상기 각도분할헤드의 전단부가 결합되며, 상기 주축에 공구가 장착되는 주축헤드와,
    상기 구동스플라인샤프트와 각도분할하우징 사이에 설치되고, 상기 구동축의 회전력을 상기 각도분할하우징에 전달 또는 전달해제하는 각도분할커플링부와,
    상기 구동부본체의 전단부와 상기 각도분할헤드의 후단부 사이에 설치되고, 상기 구동부본체에 대하여 상기 각도분할헤드의 회전을 구속 또는 구속해제하는 각도분할구속부를 포함하여 이루어진 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각도분할커플링부는,
    링 형상으로 상기 구동스플라인샤프트와 함께 회전하도록 상기 구동스플라인샤프트의 전면 둘레를 따라 결합되는 구동측 정면기어링과,
    링 형상으로 상기 각도분할하우징과 함께 회전하도록 상기 각도분할하우징의 후면에 결합되고, 상기 구동측 정면기어링의 외주방향에 이격되어 설치된 각도분할측 정면기어링과,
    링 형상으로 상기 각도분할하우징과 함께 회전하도록 상기 각도분할측 정면기어링의 내주방향으로 상기 각도분할하우징의 후면에 전후진 가능하게 설치되고, 전후진에 따라 상기 구동측 정면기어링 및 각도분할측 정면기어링과 치합되어 연결되거나 이격되어 연결 해제되는 클러치 정면기어링과,
    상기 클러치 정면기어링을 전후진시키는 클러치작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클러치작동부는,
    상기 클러치 정면기어링의 전방에 설치된 클러치실린더와,
    상기 클러치실린더의 내부에 삽입 설치되고, 유압의 작동에 의해 전후진하는 클러치피스톤과,
    일단이 상기 클러치피스톤과 결합되고, 타단이 상기 클러치 정면기어링과 결합된 클러치피스톤로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각도분할구속부는,
    링 형상으로 상기 구동부본체의 전면에 고정 결합된 구속부시와,
    링 형상으로 내주면이 상기 구속부시의 외주면을 바라보도록 상기 각도분할헤드의 후면에 고정 결합된 구속드럼과,
    상기 구동부본체의 전면 및 각도분할헤드의 후면 사이에 전후진 가능하게 설치되고, 전후진에 따라 상기 구속부시의 외주면 및 구속드럼의 내주면 사이에 쐐기방식으로 압입 또는 압입해제되어 상기 구동부본체에 대하여 상기 각도분할헤드의 회전을 구속 또는 구속해제하는 구속쐐기와,
    상기 구속쐐기를 전후진시키는 쐐기작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 쐐기작동부는,
    상기 구동부본체의 전단 내부에 설치된 쐐기실린더와,
    상기 쐐기실린더의 내부에 삽입 설치되고, 유압의 작동에 의해 전후진하는 쐐기피스톤과,
    일단이 상기 쐐기피스톤과 결합되고, 타단이 상기 구속쐐기와 결합된 쐐기피스톤로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구동부본체의 전면과 상기 구속드럼 사이에 개재되어 상기 구속쐐기의 반경방향 구속력과 별도로 전후방향 구속력을 함께 제공하는 보조구속부를 더 포함하고,
    상기 보조구속부는,
    상기 구동부본체의 전면에 설치된 보조실린더의 작동에 따라 상기 구동부본체의 전면과 상기 구속드럼 사이에 쐐기방식으로 압입 또는 압입해제되어 상기 구동부본체의 전면과 상기 구속드럼 사이를 전후방향으로 구속 또는 구속해제하는 보조쐐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 밀링머신의 각도분할장치.
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