KR101785928B1

KR101785928B1 - 센서링의 제작방법

Info

Publication number: KR101785928B1
Application number: KR1020170041436A
Authority: KR
Inventors: 이헌재
Original assignee: 이헌재
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-10-16

Abstract

본 발명은 센서링의 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 링 형상의 센서링 외부 원주면에 다수의 기어를 형성하되, 상기 센서링은 회전량을 파악할 수 있도록 센싱기어와 기준점기어를 가지며, 상기 기준점기어를 제외한 주위의 기어들을 신속히 제거함으로써 생산속도를 향상시키고 불량품의 발생을 방지한 센서링의 제작방법이다.

Description

센서링의 제작방법{Method of making sensor ring}

일반적으로 기어를 만드는 방법은 성형법, 창성법, 모방법, 총형법, 단조 및 전조 등의 방법이 있으며, 기계적인 가공방법은 성형법, 창성법 및 모방법이 주를 이루고 있다.

이러한 성형법에 사용될 수 있는 설비는 플레이너나 세이퍼가 사용되고, 창성법 및 모방법에 사용되는 기어전용가공기로써는 호빙머신(hobbing machine)이나 기어세이퍼(Gear Shaper) 등이 사용된다.

한편, 기어의 또 다른 제작방법으로서는 방전가공법이 있다. 상기 방전가공법은 공작물의 가공 모양에 따라 적당한 모양으로 만든 전극과 공작물 사이에 전기를 통해 불꽃 방전을 일으켜, 공작물을 미소 량씩 용해하여 구멍을 내거나 절단하는 방법으로써, 경도가 높은 재료를 쉽게 가공할 수 있으며, 가공 변질 층이 얇아 내마멸성, 내부식성이 높은 표면을 얻을 수 있는 장점이 있다.

기어 가공과 관련된 종래기술로서는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0217887호에 제안되어 있는 기어 가공장치가 있다.

상기 실용신안에는 기어 가공기를 기어 톱니의 크기에 따라 가공하도록 설정된 프로그램 제어기(42)와, 상기 프로그램 제어기(42)의 제어에 의해 기어나 크라운 기어를 가공시 작업 속도를 제어하기 위해 기어 세이퍼 테이블(9)에 내장되는 속도 검출기(41)와, 작업대(1) 위에 이동가능하게 LM 가이드(2)를 통해 지지되는 작업 테이블(4)과, 상기 작업 테이블을 이동시키도록 작동하는 볼 나사(5)와, 볼 나사(5)를 회전 작동시키는 DC서보 모터(7)와, 크라운 기어 가공시 작업 테이블(4)위에 장착되어 테이블의 수평 회전운동을 수직 회전운동으로 변환하는 NC용 수직 인덱스(8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기어 가공 장치가 제안되어 있는데, 일반적인 기어 즉, 평기어, 래크기어 및 크라운 기어에 대해서만 가공할 수 있고, 본 발명에서 제안하는 센서링이 가지는 특수한 형태의 기어를 가공하기에는 부적합한 부분이 있다.

한편, 방전가공과 관련된 종래기술로서는 일본 특허공개공보 평4-63634호에 제안되어 있는 전해가공에 의한 기어의 마무리 가공방법 및 그 방법에 사용하는 전극의 가공방법이 있다.

상기 특허에는 하여, 전극(41)을 형성하는 공정, 표준기어와 동일한 형상으로 가공된 피가공물(27)과 전극(41)을 가공조(16)의 속에서 소정의 간극(18)으로 설치하는 공정, 전극(41)과 피가공물(27)의 간극(18)으로 전해액을 공급하는 공정, 전극(41)을 음극으로 피가공물(27)을 양극으로 하고, 전극(41)과 피가공물(27)의 사이에 소정의 전류밀도와 펄스폭을 갖는 펄스전류를 공급하여 피가공물(27)을 마무리 가공하는 공정 등으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전해가공에 의하 기어의 마무리 가공방법이 제안되어 있는데, 전해가공 즉, 방전가공의 특성상 복잡한 형상의 기어를 가공하는데는 장점이 있으나 공작물을 미소 량씩 용해하여 제작하는 방식이므로 제작시간이 많이 걸리게 되는 단점이 있다.

한편, 센서링은 공작기계에 장착되어 공구의 회전수(량)나 공작물의 회전수(량)을 감지하는데 사용될 수 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0217887호 일본 특허공개공보 평4-63634호

따라서, 본 발명은 외부 원주면에 다수의 기어가 형성된 센서링의 제작방법을 제공하되, 링 형상의 원소재 외부 원주면에 모두 기어를 형성한 뒤 필요없는 부분을 제거함으로써 제품의 생산속도를 높이고 정밀성을 향상시킨 센서링의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 기어제거단계는 절삭커터를 이용해 남겨두고자 하는 기준점기어로부터 인접한 1~3개의 기어를 제외한 기어를 제거하고, 절삭커터에 의해 제거되고 남은 기어 중 기준점기어를 제외한 기어는 방전가공에 의해 제거함으로써 제품의 정밀성을 높이고 생산성을 향상시키며 불량품의 발생을 방지한 센서링의 제작방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 센서링의 제작방법은 외주면에 복수의 기어가 형성되어 있는 센서링의 제작방법에 있어서, 상기 센서링은 만들고자 하는 센서링의 크기에 맞도록 원소재를 준비하는 원소재 준비단계와, 준비된 원소재의 외부 원주면에 기어가공기를 이용해 등간격의 기어를 형성하는 기어가공단계와, 가공된 기어의 일부분을 제거하는 기어제거단계;로 이루어진 것이 특징이다.

본 발명에 의한 센서링의 제작방법은 외부 원주면에 다수의 기어가 형성된 센서링의 제작방법을 제공하되, 링 형상의 원소재 외부 원주면에 모두 기어를 형성한 뒤 필요없는 부분을 제거함으로써 제품의 생산속도를 높이고 정밀성을 향상시킨 효과가 있으며, 상기 기어제거단계는 절삭커터를 이용해 남겨두고자 하는 기준점기어로부터 인접한 1~3개의 기어를 제외한 기어를 제거하고, 절삭커터에 의해 제거되고 남은 기어 중 기준점기어를 제외한 기어는 방전가공에 의해 제거함으로써 제품의 정밀성을 높이고 생산성을 향상시키며 불량품의 발생을 방지한 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 센서링의 구성도
도 2는 본 발명에 의한 센서링의 제작공정도
도 3은 본 발명에 의한 센서링의 제작공정 블록도

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 센서링의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 센서링의 제작공정도이며, 도 3은 본 발명에 의한 센서링의 제작공정 블록도로써, 본 발명에 의한 센서링의 제작방법은 외주면에 복수의 기어가 형성되어 있는 센서링의 제작방법에 있어서, 상기 센서링은 만들고자 하는 센서링의 크기에 맞도록 원소재를 준비하는 원소재 준비단계(S 10)와, 준비된 원소재의 외부 원주면에 기어가공기를 이용해 등간격의 기어를 형성하는 기어가공단계(S 20)와, 가공된 기어의 일부분을 제거하는 기어제거단계(S 30);;로 이루어진 것이 특징이다.

먼저, 원소재 준비단계(S 10)는 만들고자 하는 센서링 즉, 몸체의 형상과 크기에 맞도록 소재를 준비하는 단계로써, 도시된 형태의 센서링은 링 형상이므로 레이저절단기 등을 이용해 내부에 홀이 있도록 준비하고, 외면은 선삭 등으로 가공하여 표면을 매끄럽게 한다.

준비된 소재는 기어가공단계(S 20)에서 기어가공기를 이용해 등간격의 기어를 형성하는데, 이때 사용할 수 있는 기어가공기는 관용적으로 사용되는 플레이너, 세이퍼 및 호빙머신을 이용할 수 있으며, 평기어 형식으로 외주면 전체에 기어가 형성되도록 가공한다.

기어가공단계(S 20)를 통해 소재의 외부 원주면 전체에 기어가 가공되고 나면, 기어제거단계(S 30)가 진행된다.

즉, 상기 기어제거단계(S 30)는 가공된 기어의 일부분을 제거하는 단계로써, 도시된 센서링의 경우 링 형상의 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 외부 원주면에 형성된 센싱기어(12)와, 상기 센싱기어(12) 중 하나와 일치하는 하나의 기어이인 기준점기어(13)를 가지게 되는데, 센싱기어(12)는 기어가공단계(S 20)에서 기어로 가공된 다음 잔존하게 되는 부분을 말하며, 기준점기어(13)는 기어제거단계(S 30)에서 남게 되는 하나의 기어이다.

이러한 기준점기어(13)는 센서링을 통해 센싱하는 과정에서 발생할 수 있는 센서의 오차를 잡아주게 되는데, 본 발명의 경우 상기 기어제거단계(S 30)는 외부 원주면에 형성된 기어의 길이를 기준으로 절반을 제거하며, 제거되는 부분 중 하나의 기어 즉, 기준점이 되는 기어이를 제외한 부분을 제거하게 된다.

따라서, 기어가공단계(S 20)를 통해 생성된 기어는 기어제거단계(S 30)를 통해 소재의 원주면 상에 절반은 그대로 남아있고, 나머지 절반은 하나의 기어이 즉, 기준점기어(13)만 남게 된다.

종래 방식의 경우 센서링의 기어가공단계는 처음부터 소재의 원주면 전체에 기어를 형성하지 않고 절반만 형성하거나, 소재의 원주면 전체에 기어를 형성할 경우 기준점기어를 제외하고 제거해야되는 나머지 기어는 절삭커터에 의해 제거해주게 되는데, 이러한 경우 기준점기어와 인접된 기어 역시 절삭커터에 의해 제거해주어야하므로 절삭작업이 어렵고, 절삭커터 역시 지름이 작은 절삭커터로 교체해주어야함으로써 센서링의 제작시간이 길어지게 되며, 절삭커터에 의한 기어제거 작업시 기준점기어에 절삭커터가 닿아서 기준점기어가 파손되는 경우가 많았다.

이를 해결하고자, 본 발명의 경우 상기 기어제거단계(S 30)는 절삭커터를 이용해 남겨두고자 하는 기준점기어로(13)부터 인접한 1~3개의 기어를 제외한 기어를 제거하고, 절삭커터에 의해 제거되고 남은 기어 중 기준점기어(13)를 제외한 기어는 방전가공에 의해 제거하게 된다.

즉, 절삭커터로는 제거하고자 하는 기어들 중 기준점기어로부터 인접한 1~3개의 기어를 놔둔 상태로 제거하고, 나머지 제거할 기어이는 방전가공을 통해 제거함으로써 절삭커터의 교체가 필요치 않고, 기준점기어(13)를 상하게 할 우려가 적다.

인접한 기어가 3개가 초과된 상태 즉, 기준점기어(13)의 양측에 총 6개를 초과하는 기어가 남은 상태에서 방전가공에 의해 가공할 경우 가공시간이 늘어나 생산성이 저하될 수밖에 없다.

또한, 이러한 방전가공으로 인해 센서링의 재질이 경도가 높다 하더라도 쉽게 가공할 수 있으며, 가공으로 인한 응력이 적어 기준점기어(13)의 내구성이 높아지게 되며, 별도의 열처리를 행하지 않아도 내마모성 및 내부식성이 높아지게 된다.

결국, 본 발명에 의한 센서링의 제작방법은 외부 원주면에 다수의 기어가 형성된 센서링의 제작방법을 제공하되, 링 형상의 원소재 외부 원주면에 모두 기어를 형성한 뒤 필요없는 부분을 제거함으로써 제품의 생산속도를 높이고 정밀성을 향상시킨 효과가 있으며, 상기 기어제거단계는 절삭커터를 이용해 남겨두고자 하는 기준점기어로부터 인접한 1~3개의 기어를 제외한 기어를 제거하고, 절삭커터에 의해 제거되고 남은 기어 중 기준점기어를 제외한 기어는 방전가공에 의해 제거함으로써 제품의 정밀성을 높이고 생산성을 향상시키며 불량품의 발생을 방지한 현저한 효과가 있다.

10; 센서링
11. 몸체 12. 센싱기어 13. 기준점기어
S 10. 원소재 준비단계 S 20. 기어가공단계
S 30. 기어제거단계

Claims

외주면에 복수의 기어가 형성되어 있는 센서링의 제작방법에 있어서,
상기 센서링은 만들고자 하는 센서링의 크기에 맞도록 원소재를 준비하는 원소재 준비단계(S 10)와, 준비된 원소재의 외부 원주면에 기어가공기를 이용해 등간격의 기어를 형성하는 기어가공단계(S 20)와, 가공된 기어의 일부분을 제거하는 기어제거단계(S 30);로 이루어지며,
상기 기어제거단계(S 30)는 외부 원주면에 형성된 기어의 길이를 기준으로 절반을 제거하며, 제거되는 부분 중 하나의 기어 즉, 기준점이 되는 기어이를 제외한 부분을 제거하고,
상기 기어제거단계(S 30)는 절삭커터를 이용해 남겨두고자 하는 기준점기어로(13)부터 인접한 1~3개의 기어를 제외한 기어를 제거하고, 절삭커터에 의해 제거되고 남은 기어 중 기준점기어(13)를 제외한 기어는 방전가공에 의해 제거하는 것이 특징인 센서링의 제작방법.
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