KR101895539B1 - 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 머시닝센터에 장착되어 차동기어 케이스의 내면을 구삭 가공할 수 있도록 구성된 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치는, 소정 크기를 가지는 베이스판; 상기 베이스판의 일측에 설치되는 주축장착대; 상기 주축장착대에 회전 가능하게 설치되면서 차동기어 케이스의 일단을 지지하는 주축; 상기 주축의 일단에 연결되면서 상기 주축을 회전 구동시키는 회전구동부재; 상기 베이스판의 타측에 설치되는 보조축장착대; 상기 보조축장착대에 수평으로 슬라이딩 가능하게 설치되면서 상기 차동기어 케이스의 타단을 지지하는 보조축; 상기 보조축장착대에 설치되면서 상기 보조축을 슬라이딩 동작시키는 구동부재; 상기 베이스판에 설치되면서 상기 주축장착대와 상기 보조축장착대 사이에 위치되어 상기 구삭공구의 저면을 지지하는 공구지지유닛; 및 상기 베이스판의 일측에 위치되면서 상기 주축장착대와 상기 보조축장착대를 연결하는 가상의 중심선과 직교되는 방향으로 상기 구삭공구를 이동시켜 상기 구삭공구를 상기 차동기어 케이스의 내측으로 공급하거나 회수하는 공구이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치{Manufacturing Apparatus of Differential Gear Case used Machining Center}
본 발명은 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 머시닝센터(MCT)에 탈착 가능하게 구성되어 차동기어(디퍼렌셜 기어)의 케이스의 내측면을 구삭 정밀 가공할 수 있는 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치에 관한 것이다.
차동장치(또는 차동기구)는 차량의 주행 시 안쪽과 바깥쪽 바퀴의 속도차를 발생시켜 차량의 원활한 방향전환이 가능하게 하는 장치이다.
이러한 차동장치는 차량의 엔진과 연결된 추진축에 설치되는 구동피니언과, 이 구동피니언에 맞물리는 링 기어가 조립되는 차동기어 케이스와, 차동기어 케이스의 내측에 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 피니언 기어와, 한 쌍의 피니언 기어와 직교하는 방향으로 기어가 맞물리도록 설치되면서 좌우 양쪽 바퀴로 동력을 전달하는 드라이브샤프트와 연결되는 사이드기어로 구성된다.
상기와 같은 구조의 차동장치는 차동기어 케이스에 형성된 피니언 기어 설치부와 드라이브샤프트 설치부의 구멍 간에 위치가 정확하게 형성될 필요가 있고, 이를 위해 종래에는 선반(CNC)을 이용하여 차동기어 케이스의 외부가 가공되고 나면, 구삭 전용머신을 이용하여 내측면에 소정 반경을 가지도록 구면(球面)이 가공되게 된다.
이를 위한 종래의 구삭 전용머신으로는 일본 공개특허공보 제2005-125473호의 데프 케이스의 가공방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.
상기 특허문헌의 차동기어 케이스 가공장치는 상하 쪽에 한 쌍의 아버(arbor)가 구비되고, 좌우 쪽에는 한 쌍의 척이 설치되며, 상부에는 구삭 공구를 투입 및 배출시키는 그리퍼를 포함하여 구성된다.
그러나 상기 특허문헌의 차동기어 케이스 가공장치는 차동기어 케이스의 내측에 소정 반경을 가지는 곡면을 구삭 가공하기 위해 상하 쪽에 각각 아버가 구비되면서 좌우 수평방향과 상하 수직방향으로 이동 가능하도록 전용머신을 구성한 것으로, 이러한 전용머신의 경우 가격이 비싸기 때문에 소규모 업체에서 여러 대를 구입하여 사용하기가 어렵고, 또한 다른 용도로는 사용할 수 없으므로 범용성(활용도)이 크게 떨어지는 문제가 있다.
따라서 고가의 전용머신을 사용하지 않고도 차동기어 케이스의 내측면을 구삭 가공할 수 있도록 구성된 차동기어 케이스의 구삭 가공장치의 개발이 요구된다.
JP 2005-125473 A (2005. 05. 19.) KR 10-2005-0020094 A (2005. 03. 04.) KR 10-2009-0061949 A (2009. 06. 17.) KR 10-2011-0122738 A (2011. 11. 10.)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 차동기어 케이스의 가공장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 일반적으로 널리 사용되고 있는 머시닝센터에 탈착 가능하게 구성되어 머시닝센터를 이용해 차동기어 케이스의 내측면을 구삭 가공할 수 있도록 구성된 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치는, 머시닝센터의 베드에 안착되어 고정 설치되도록 소정 크기를 가지는 베이스판; 상기 베이스판의 일측에 설치되는 주축장착대; 상기 주축장착대에 회전 가능하게 설치되면서 차동기어 케이스의 일단을 지지하는 주축; 상기 주축의 일단에 연결되면서 상기 주축을 회전 구동시키는 회전구동부재; 상기 베이스판의 타측에 설치되는 보조축장착대; 상기 보조축장착대에 수평으로 슬라이딩 가능하게 설치되면서 상기 차동기어 케이스의 타단을 지지하는 보조축; 상기 보조축장착대에 설치되면서 상기 보조축을 슬라이딩 동작시키는 구동부재; 상기 베이스판에 설치되면서 상기 주축장착대와 상기 보조축장착대 사이에 위치되어 상기 구삭공구의 저면을 지지하는 공구지지유닛; 및 상기 베이스판의 일측에 위치되면서 상기 주축장착대와 상기 보조축장착대를 연결하는 가상의 중심선과 직교되는 방향으로 상기 구삭공구를 이동시켜 상기 구삭공구를 상기 차동기어 케이스의 내측으로 공급하거나 회수하는 공구이송유닛을 포함하여 머시닝센터에 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 주축이 상기 주축장착대의 일측면에 접촉되도록 설치되는 전방장착부; 상기 주축장착대의 타측면에 접촉되도록 설치되는 후방장착부; 상기 전, 후방장착부를 관통하여 설치되는 소정 길이의 회전축; 상기 전방장착부에 조립되면서 상기 회전축의 일단을 커버하도록 설치되는 고정커버; 상기 차동기어 케이스의 외측면에 접촉되도록 상기 고정커버에 조립되는 외측면지지부; 상기 외측면지지부의 내측에 위치되면서 상기 차동기어 케이스의 내측면에 접촉되는 내측면지지부를 포함하고, 상기 회전축의 일단에는, 상기 회전구동부재의 회전축이 연결되어 상기 전방장착부, 고정커버, 외측면지지부 및 내측면지지부가 함께 회전 동작되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전방장착부에 상기 차동기어 케이스의 장착 위치가 일정하게 위치되도록 플랜지부의 관통공에 삽입되는 소정 길이의 포지션가이드부가 더 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 공구지지유닛이 원통 모양으로 형성되면서 상하로 연통되도록 제1, 2 삽입공이 형성되는 지지본체; 상기 지지본체의 개방된 저면을 커버하도록 조립되는 커버; 상기 제1 삽입공에 삽입되어 승강 동작되는 승강로드; 상기 승강로드의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전체; 및 상기 회전체의 상부 중앙 쪽에 탈착가능하게 설치되는 원뿔 모양의 지지구를 포함하고, 상기 구삭공구의 저면에는, 상기 지지구가 삽입되는 원뿔 모양의 삽입홈이 형성되어 상기 지지구에 상기 구삭공구가 안착되는 것으로 자연스럽게 상기 구삭공구가 상기 회전체와 동심원 상에 위치되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 베이스판과 상기 주축장착대, 상기 베이스판과 상기 보조축장착대 사이에 각각 소정 높이를 가지는 높이조절시트가 선택적으로 삽입되어 상기 주축장착대와 상기 보조축장착대의 회전 중심축이 서로 일치하도록 높이가 조절되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고가의 구삭 전용머신을 사용하는 대신 일반적으로 널리 사용되고 있는 머시닝센터에 쉽게 장착하여 차동기어 케이스의 내측면을 정밀하게 구삭 가공할 수 있고, 이에 의해 고가의 전용 구삭 머신을 구입하는 비용을 줄일 수 있다.
또한, 머시닝센터에 장착된 가공장치를 탈거하여 쉽게 머시닝센터로 재사용 가능하므로 필요에 따라 탈착하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
그리고 동일한 반경을 가지는 하나의 구삭공구를 이용하여 차동기어 케이스의 내부 양측면을 가공하기 때문에 동일한 반경의 구면(球面)을 가공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치의 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 도 1의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 베이스판의 예를 보인 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 주축장착대, 주축 및 회전구동부재가 조립된 예를 보인 사시도.
도 7은 도 6의 단면을 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 주축에 차동기어 케이스의 일단이 고정되는 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 보조축장착대, 보조축 및 구동부재가 조립된 예를 보인 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 보조축에 차동기어 케이스의 타단이 고정되는 예를 보인 도면.
도 11은 본 발명에 따른 공구지지유닛의 예를 보인 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 공구지지유닛에 구삭공구가 안착되는 예를 보인 도면.
도 13은 본 발명에 따른 공구이송유닛의 예를 보인 측면도.
도 14는 본 발명에 따른 공구이송유닛을 통해 구삭공구가 이송되는 예를 보인 도면.
도 15는 본 발명에 따른 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치가 머시닝센터에 장착되는 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 본 발명의 구성과 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 머시닝센터에 탈착 가능하게 설치되면서도 차동기어 케이스의 내측 구면을 가공할 수 있도록 구성된 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 가공장치(3)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 베이스판(10), 주축장착대(20), 주축(30), 회전구동부재(40), 보조축장착대(50), 보조축(60), 구동부재(70), 공구지지유닛(80) 및 공구이송유닛(90)을 포함한다.
베이스판(10)은 후술되는 주축장착대(20)와 보조축장착대(50)가 소정 위치에 설치되도록 하면서 머시닝센터(4)의 베드(4B) 위에 복수 개의 볼트로 고정되는 구성이다.
이러한 베이스판(10)은 도 5에 도시된 바와 같이 소정 폭과 길이를 가지는 금속의 판재로 이루어지고, 이러한 베이스판(10)의 양단 부분에는 볼트에 의해 베드(4B)에 장착되도록 하는 볼트설치공(11, 12)이 한 쌍씩 형성된다.
그리고 베이스판(10)의 상부 일측에는 소정 간격 이격되어 복수 개의 주축장착대 설치공(13)이 형성되고, 이러한 복수 개의 주축장착대 설치공(13)과 소정 간격 이격되어 복수 개의 보조축장착대 설치공(14)이 형성된다.
또한, 주축장착대 설치공(13)과 보조축장착대 설치공(14) 사이에는 후술되는 공구지지유닛(80)이 설치되는 공구지지유닛 안착공(15)이 형성되고, 이러한 공구지지유닛 안착공(15)의 둘레를 따라 복수 개의 체결공(15A)이 형성되며, 이에 의해 공구지지유닛(80)이 안착공(15)에 안착된 다음 볼트로 체결되어 고정되게 된다.
이에 더해 베이스판(10)의 후방 쪽(머시닝센터의 설치 시 뒤쪽에 위치되는 방향 쪽)에는 후술되는 공구이송유닛(90)의 설치 위치를 안내하는 가이드부(16)가 형성된다.
상기와 같은 베이스판(10)의 구성에 의해 후술되는 주축장착대(20)와 보조축장착대(50)가 주축장착대 설치공(13)과 보조축장착대 설치공(14)의 위치에 맞추어 조립되는 것만으로 주축(30)과 보조축(60)의 회전 중심이 일치되어 설치되고, 가이드부(16)에 기초하여 베이스판(10)과 별도로 공구이송유닛(90)이 베드(4B) 위에 따로 설치되더라도 공구이송유닛(90)의 위치가 후술되는 공구지지유닛(80)과 동일 선상에 위치되도록 정확하게 위치시킬 수 있게 된다.
주축장착대(20)는 베이스판(10)에 조립 설치되어 후술되는 주축(30)과 회전구동부재(40)가 설치되는 구성이다.
이러한 주축장착대(20)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 소정 높이를 가지는 블록 모양으로 형성되고, 양측면을 관통하도록 소정 지름의 관통공(21)이 형성된다.
이때 베이스판(10)과 주축장착대(20) 사이에는 주축장착대(20)의 높이를 조절하기 위한 얇은 판구조의 높이조절시트(도시하지 않음)가 삽입될 수 있고, 이에 의해 주축장착대(20)를 높이에 따라 따로 제작하지 않더라도 필요에 따라 적절하게 높이를 조절하여 사용할 수 있게 된다.
주축(30)은 주축장착대(20)에 설치되어 차동기어 케이스(1)의 일단을 지지함과 동시에 회전 동작에 의해 차동기어 케이스(1)를 180° 간격으로 회전 동작시키는 구성이다.
이러한 주축(30)은 도 7에 도시된 바와 같이 주축장착대(20)의 일측면에 접촉되도록 설치되는 전방장착부(31)와, 상기 주축장착대(20)의 타측면에 접촉되도록 설치되는 후방장착부(32)와, 상기 전, 후방장착부(31, 32)를 관통하여 설치되는 소정 길이의 회전축(33)과, 상기 전방장착부(31)에 조립되면서 회전축(33)의 일단을 커버하도록 설치되는 고정커버(34)와, 상기 차동기어 케이스(1)의 외측면에 접촉되도록 고정커버(34)에 조립되는 외측면지지부(35)와, 상기 외측면지지부(35)의 내측에 위치되면서 차동기어 케이스(1)의 내측면에 접촉되는 내측면지지부(36)를 포함한다.
그리고 회전축(33)의 일단에는 회전구동부재(40)의 회전축이 연결되어 전방장착부(31), 고정커버(34), 외측면지지부(35) 및 내측면지지부(36)가 함께 회전 동작되도록 구성된다.
또한, 전, 후방장착부(31, 32)에는 회전축(33)이 관통 삽입되는 축관통공(31A, 32A)이 형성되고, 전방장착부(31)에는 차동기어 케이스(1)의 장착 위치가 일정하게 위치되도록 플랜지부(1C)의 관통공(1C')에 삽입되는 소정 길이의 포지션가이드부(31B)가 설치된다.
이때 포지션가이드부(31B)의 선단에는 소정 길이를 가지는 가이드축(31B')이 탈착 가능하게 설치되고, 이러한 가이드축(31B')은 도 8에 도시된 바와 같이 차동기어 케이스(1)의 플랜지부(1C)에 형성된 관통공(1C')에 삽입되게 되면서 주축(30)에 고정되는 차동기어 케이스(1)의 위치가 일정하게 정렬되게 된다.
그리고 가이드축(31B')이 포지션가이드부(31B)에서 탈착 가능하도록 구성되므로 관통공(1C')의 지름에 맞추어 서로 다른 지름을 가지는 복수 개의 가이드축(31B') 중에서 적절한 지름을 가지는 가이드축(31B')으로 쉽게 교체하여 사용되게 된다.
또한, 외측면지지부(35)와 내측면지지부(36)는 고정커버(24)와 회전축(33)으로부터 탈착 가능하게 구성되고, 이에 의해 차동기어 케이스(1)의 반복적인 탈착 과정에서 접촉면이 마모되더라도 해당 부품만을 따로 교체하여 사용할 수 있고, 이에 더해 차동기어 케이스(1)의 양측의 제1, 2 단부(1A, 1B)가 변경되더라도 이에 맞추어 외측면지지부(35)와 내측면지지부(36)만을 쉽게 교체하여 사용할 수 있게 된다.
상기와 같은 주축(30)의 구성에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 차동기어 케이스(1)의 제1 단부(1A)가 외측면지지부(35)와 내측면지지부(36) 사이로 삽입됨과 동시에 플랜지부(1C)에 형성된 관통공(1C')에 포지션가이드부(31B)의 가이드축(31B')에 삽입되도록 조립하게 되면, 차동기어 케이스(1)의 드릴 탭 구멍(도면부호 없음)이 상하 수직 방향에 위치되도록 정확하게 위치 정렬되게 된다.
회전구동부재(40)는 주축(30)의 후방장착부(32)를 관통하여 돌출되는 회전축(33)에 조립되어 전방장착부(31), 고정커버(34), 외측면지지부(35) 및 내측면지지부(36)를 함께 회전 동작시키는 구성이다.
이러한 회전구동부재(40)는 180°간격으로 정확하게 회전 동작될 필요가 있고, 이를 위해 회전구동부재(40)가 회전량을 정확하게 제어할 수 있는 서보모터 또는 유압에 의해 정확한 회전량을 담보할 수 있는 유압모터가 사용되고, 이러한 서보모터 및 유압모터는 공지되어 널리 이용되고 있는 다양한 구성 중에서 통상의 기술자가 선택하여 구성되며, 이에 따라 서보모터 및 유압모터의 구조에 대한 더욱 상세한 설명은 생략한다.
보조축장착대(50)는 후술되는 보조축(60)이 설치되면서 주축(30)을 향하여 슬라이딩 가능하도록 하는 구성이다.
이러한 보조축장착대(50)는 도 9에 도시된 바와 같이 베이스판(10)의 보조축장착대 설치공(14)에 설치되면서 소정 높이를 가지는 장착본체(51)와, 상기 장착본체(51)를 관통하여 설치되는 실린더(52)와, 상기 실린더(52)에 슬라이딩 인입출 되도록 설치되는 축삽입대(53)를 포함한다.
이때 실린더(52) 및 축삽입대(53)는 주축(30)과 동일한 높이에 위치되고, 축삽입대(53)에는 후술되는 보조축(60)이 삽입된 다음, 볼트 또는 나사 등에 의해 고정되도록 구성된다.
이러한 보조축장착대(50)는 주축장착대(20)와 같이 베이스판(10)과 보조축장착대(50) 사이에 높이조절시트가 선택적으로 삽입되어 필요에 따라 높이가 조절되도록 구성된다.
보조축(60)은 보조축장착대(50)의 축삽입대(53)에 삽입 설치되어 수평 슬라이딩 동작에 의해 차동기어 케이스(1)의 제2 단부(1B)를 지지하고, 이와 동시에 주축(30)과 보조축(60) 사이에서 차동기어 케이스(1)가 위치 이탈되지 않도록 하는 구성이다.
이러한 보조축(60)은 도 9에 도시된 바와 같이 축삽입대(53)에 삽입되도록 소정 각도로 테이퍼진 소정 길이의 축고정부(61)와, 차동기어 케이스(1)의 제2 단부(1B)에 소정 깊이 삽입되는 내측면지지부(62)와, 상기 축고정부(61)와 내측면지지부(62) 사이에 위치되면서 차동기어 케이스(1)의 제2 단부(1B)의 측단을 지지하는 측단지지부(63)를 포함한다.
상기와 같은 보조축(60)의 구성에 의해 차동기어 케이스(1)의 치수가 변경되거나 보조축(60)의 접촉면이 마모되더라도 보조축(60)을 따로 쉽게 교체하여 사용할 수 있게 된다.
구동부재(70)는 보조축장착대(50)의 축삽입대(53)를 슬라이딩 동작시키는 구성이다.
이러한 구동부재(70)는 스크루축과 핸들로 이루어져 작업자가 수동으로 핸들을 조작하는 것에 의해 축삽입대(53)가 수평 방향으로 슬라이딩 동작되도록 구성되거나, 또는 도 9에 도시된 바와 같이 유압 또는 압축공기에 의해 소정 길이의 로드(71)가 실린더(도면부호 없음) 내부에서 인입출 동작되도록 구성되는 유압 또는 에어실린더로 구성된다.
상기와 같은 구동부재(70)의 구성에 의해 도 10에 도시된 바와 같이 로드(71)의 인입출 동작에 연동되어 축삽입대(53)가 수평으로 슬라이딩 동작되면서 보조축(60)을 수평으로 슬라이딩 동작시키게 되고, 이에 의해 차동기어 케이스(1)의 제2 단부(1B)가 지지되어 고정되거나 또는 고정이 해제되게 된다.
공구지지유닛(80)은 주축(30)과 보조축(60)의 사이에 고정되는 차동기어 케이스(1)의 측면 개구부(도면부호 없음)를 통해 구삭공구(2)가 투입되고 나면, 그 하부에 위치되는 드릴 탭 구멍을 통해 하향 돌출되는 구삭공구(2)의 하부를 지지하는 구성이다.
이러한 공구지지유닛(80)은 도 11에 도시된 바와 같이 원통 모양으로 형성되면서 상하 연통되도록 서로 다른 지름의 제1, 2 삽입공(81A, 82A)이 형성되는 지지본체(81)와, 상기 지지본체(81)의 개방된 저면을 커버하도록 조립되는 커버(82)와, 상기 제1 삽입공(81A)에 삽입되어 승강 동작되는 승강로드(83)와, 상기 승강로드(83)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전체(84) 및 상기 회전체(84)의 상부 중앙 쪽에 탈착가능하게 설치되는 원뿔 모양의 지지구(85)를 포함한다.
이때 제2 삽입공(82A)에는 측면을 관통하는 한 쌍의 입출공(H)이 상하로 소정 간격 이격되어 형성되고, 승강로드(83)의 저면에는 제2 삽입공(82A)에 삽입되는 소정 길이의 연결축(83A)이 설치되며, 이러한 연결축(83A)의 외측면에는 제2 삽입공(82A)의 내측면에 밀착되도록 하는 소정 지름 단차부(도면부호 없음)가 서로 소정 간격 이격되어 복수 개가 형성된다.
그리고 승강로드(83)와 회전체(84) 사이에는 복수 개의 베어링(BR)이 설치되고, 이에 의해 회전체(84)가 구삭공구(2)의 회전에 의해 회전될 때 마찰에 의한 부하가 작용하지 않으면서 구삭공구(2)를 따라 쉽게 회전되게 된다.
또한, 회전체(84)의 상부 중앙 쪽에 조립되는 지지구(85)는 회전체(84)와 볼트 등에 의해 탈착 가능하게 설치되고, 이에 의해 구삭공구(2)와 접촉됨에 따라 지지구(85)가 마모되어 변형되더라도 해당 지지구(85)를 따로 분리하여 교체할 수 있게 된다.
상기와 같은 공구지지유닛(80)의 구성에 의해 제2 삽입공(82A)의 내부로 유압 또는 압축공기가 한 쌍의 입출공(H) 중에서 하부에 위치되는 입출공(H) 쪽으로 유입되게 되면, 도 12에 도시된 바와 같이 해당 유압 또는 압축공기에 의해 연결축(83A)이 상승되면서 승강로드(83)가 승강되게 되고, 이에 의해 승강로드(83)의 상부에 설치된 회전체(84) 및 지지구(85)가 함께 소정 높이로 상승되면서 구삭공구(2)의 저면에 형성된 원뿔 모양의 삽입홈(2A)에 삽입되게 된다.
즉, 차동기어 케이스(1)의 내측면을 구삭 가공할 때 지지구(85)가 상승되어 차동기어 케이스(1)의 내측으로 삽입된 구삭공구(2)의 저면을 지지한 상태에서 구삭 가공될 내측 바닥면에 밀착되도록 함께 하향되게 되고, 이에 의해 구삭공구(2)가 차동기어 케이스(1)의 내측으로 투입되어 구삭 가공될 내측 바닥면에 밀착되기 전까지의 짧은 시간동안 구삭공구(2)의 위치가 이탈되어 구삭 가공의 품질(정밀성)이 떨어지는 문제가 방지된다.
그리고 원뿔 모양의 지지구(85)가 원뿔 모양의 삽입홈(2A)에 삽입되면서 경사면에 의해 자연스럽게 구삭공구(2)가 회전체(84)와 동심원 상에 위치 정렬(센터링)되게 되고, 그 결과 구삭공구(2)와 회전체(84)가 함께 회전되더라도 동심 회전되게 되면서 구삭공구(2)의 흔들림이 방지된다.
공구이송유닛(90)은 주축(30)과 보조축(60) 사이에 고정된 차동기어 케이스(1)의 측면 개구부를 통해 구삭공구(2)를 투입하거나 또는 투입된 구삭공구(2)를 배출하는 구성이다.
이러한 공구이송유닛(90)은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 머시닝센터(4)의 베드(4B) 일측에 설치되는 피더본체(91)와, 상기 피더본체(91)의 상부에 수평의 길이를 가지도록 설치되는 가이드레일(92)과, 상기 가이드레일(92)을 따라 수평으로 슬라이딩되도록 설치되는 이송블록(93)과, 상기 이송블록(93)의 상부에 설치되면서 일단에는 구삭공구(2)가 안착되는 안착부(94A)가 형성된 피더부(94)와, 상기 피더부(94)의 일측에 연결되는 연결대(95)와, 상기 연결대(95)에 실린더로드(96A)가 연결되어 이송블록(93)과 피더부(94)를 함께 슬라이딩 동작시키는 에어실린더(96) 및 에어실린더(96)의 동작을 제어하는 실린더제어부(97)를 포함한다.
이러한 공구이송유닛(90)은 베이스판(10)의 가이드부(16)에 기초하여 주축장착대(20)와 보조축장착대(50)를 연결하는 가상의 중심선과 직교되는 방향으로 설치되게 되고, 이에 의해 구삭공구(2)가 피더부(94)에 의해 슬라이딩 동작되면서 주축(30)과 보조축(60) 사이에 고정된 차동기어 케이스(1)의 내측으로 구삭공구(2)를 투입하거나 또는 투입된 구삭공구(2)를 배출시키게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치는 도 15에 도시된 바와 같이 일반적으로 널리 사용되는 머시닝센터(4)의 베드(4B) 위에 베이스판(10)이 안착된 다음, 복수 개의 볼트로 조립되는 것으로 머시닝센터(4)에 구비된 아버(4A)의 위치에 맞추어 주축(30)과 보조축(60), 공구지지유닛(80) 및 공구이송유닛(90)의 위치가 정확하게 정렬되게 된다.
그리고 주축(30)과 보조축(60) 사이에 차동기어 케이스(1)를 설치한 다음, 공구이송유닛(90)을 이용하여 차동기어 케이스(1)의 내측으로 구삭공구(2)를 투입한 다음, 아버(4A)를 소정 높이로 하향시키는 것으로 아버(4A)에 구삭공구(2)를 조립할 수 있고, 이 상태에서 차동기어 케이스(1)의 내측 바닥면에 밀착되도록 아버(4A), 구삭공구(2) 및 지지구(85)를 함께 소정 높이로 더욱 하향시킨 다음 아버(4A)를 회전 구동시키면, 구삭공구(2)와 지지구(85) 및 회전체(84)가 함께 회전되면서 차동기어 케이스(1)의 내측 바닥면이 구삭 가공되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 고가의 구삭 전용머신을 사용하는 대신 일반적으로 널리 사용되고 있는 머시닝센터에 쉽게 장착하여 차동기어 케이스의 내측 구면을 정밀하게 가공할 수 있고, 이에 의해 고가의 전용 구삭 머신을 구입하는 비용이 절감되며, 머시닝센터에 장착된 가공장치를 탈거하여 쉽게 머시닝센터로 재사용 가능하므로 필요에 따라 탈착하여 사용할 수 있게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 당업자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
1: 차동기어 케이스 1A: 제1 단부
1B: 제2 단부 1C: 플랜지부
1C': 관통공 2: 구삭공구
2A: 원뿔홈 2B: 끼움부
3: 가공장치 4: 머시닝센터
4A: 아버 4B: 베드
10: 베이스판 11, 12: 볼트설치공
13: 주축장착대 설치공 14: 보조축장착대 설치공
15: 공구지지유닛 안착공 15A: 체결공
16: 가이드부 20: 주축장착대
21: 관통공 30: 주축
31: 전방장착부 31A: 축관통공
31B: 포지션가이드부 31B': 가이드축
32: 후방장착부 32A: 축관통공
33: 회전축 34: 고정커버
34A: 연장돌기 35: 외측면지지부
36: 내측면지지부 40: 회전구동부재
50: 보조축장착대 51: 장착본체
52: 실린더 53: 축삽입대
60: 보조축 61: 축고정부
62: 내측면지지부 63: 측단지지부
70: 구동부재 71: 로드
80: 공구지지유닛 81: 지지본체
81A: 제1 삽입공 81B: 제2 삽입공
82: 커버 83: 승강로드
83A: 연결축 84: 회전체
85: 지지구 90: 공구이송유닛
91: 피더본체 92: 가이드레일
93: 이송블록 94: 피더부
94A: 안착부 95: 연결대
96: 에어실린더 96A: 실린더로드
97: 실린더제어부 BR: 베어링
H: 입출공

Claims (5)

  1. 차동기어 케이스(1)의 내측면을 구삭공구(2)를 이용하여 구삭 가공하는 가공장치(3)에 있어서,
    상기 가공장치(3)는,
    머시닝센터(4)의 베드(4B)에 안착되어 고정 설치되도록 소정 크기를 가지는 베이스판(10);
    상기 베이스판(10)의 일측에 설치되는 주축장착대(20);
    상기 주축장착대(20)에 회전 가능하게 설치되면서 상기 차동기어 케이스(1)의 일단을 지지하는 주축(30);
    상기 주축(30)의 일단에 연결되면서 상기 주축(30)을 회전 구동시키는 회전구동부재(40);
    상기 베이스판(10)의 타측에 설치되는 보조축장착대(50);
    상기 보조축장착대(50)에 수평으로 슬라이딩 가능하게 설치되면서 상기 차동기어 케이스(1)의 타단을 지지하는 보조축(60);
    상기 보조축장착대(50)에 설치되면서 상기 보조축(60)을 슬라이딩 동작시키는 구동부재(70);
    상기 베이스판(10)에 설치되면서 상기 주축장착대(20)와 상기 보조축장착대(50) 사이에 위치되어 상기 구삭공구(2)의 저면을 지지하는 공구지지유닛(80); 및
    상기 베이스판(10)의 일측에 위치되면서 상기 주축장착대(20)와 상기 보조축장착대(50)를 연결하는 가상의 중심선과 직교되는 방향으로 상기 구삭공구(2)를 이동시켜 상기 구삭공구(2)를 상기 차동기어 케이스(1)의 내측으로 공급하거나 회수하는 공구이송유닛(90);
    을 포함하여 머시닝센터(4)에 탈착가능하게 설치되고,
    상기 주축(30)은,
    상기 주축장착대(20)의 일측면에 접촉되도록 설치되는 전방장착부(31);
    상기 주축장착대(20)의 타측면에 접촉되도록 설치되는 후방장착부(32);
    상기 전, 후방장착부(31, 32)를 관통하여 설치되는 소정 길이의 회전축(33);
    상기 전방장착부(31)에 조립되면서 상기 회전축(33)의 일단을 커버하도록 설치되는 고정커버(34);
    상기 차동기어 케이스(1)의 외측면에 접촉되도록 상기 고정커버(34)에 조립되는 외측면지지부(35);
    상기 외측면지지부(35)의 내측에 위치되면서 상기 차동기어 케이스(1)의 내측면에 접촉되는 내측면지지부(36);
    를 포함하고,
    상기 회전축(33)의 일단에는,
    상기 회전구동부재(40)의 회전축이 연결되어 상기 전방장착부(31), 고정커버(34), 외측면지지부(35) 및 내측면지지부(36)가 함께 회전 동작되도록 구성되며,
    상기 전방장착부(31)에는,
    상기 차동기어 케이스(1)의 장착 위치가 일정하게 위치되도록 플랜지부(1C)의 관통공(1C')에 삽입되는 소정 길이의 포지션가이드부(31B)가 설치되고,
    상기 공구지지유닛(80)은,
    원통 모양으로 형성되면서 상하로 연통되도록 제1, 2 삽입공(81A, 82A)이 형성되는 지지본체(81);
    상기 지지본체(81)의 개방된 저면을 커버하도록 조립되는 커버(82);
    상기 제1 삽입공(81A)에 삽입되어 승강 동작되는 승강로드(83);
    상기 승강로드(83)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전체(84); 및
    상기 회전체(84)의 상부 중앙 쪽에 장, 탈착가능하게 설치되는 원뿔 모양의 지지구(85);
    를 포함하고,
    상기 구삭공구(2)의 저면에는,
    상기 지지구(85)가 삽입되는 원뿔 모양의 삽입홈(2A)이 형성되어 상기 지지구(85)에 상기 구삭공구(2)가 안착되는 것으로 자연스럽게 상기 구삭공구(2)가 상기 회전체(84)와 동심원 상에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스판(10)과 상기 주축장착대(20), 상기 베이스판(10)과 상기 보조축장착대(50) 사이에는 각각 소정 높이를 가지는 높이조절시트가 선택적으로 삽입되어 상기 주축장착대(20)와 상기 보조축장착대(50)의 회전 중심축이 서로 일치하도록 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 머시닝센터를 이용한 차동기어 케이스 가공장치.
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