KR102087166B1 - 기어 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기어 가공 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어 가공 장치는 가공 대상이 되는 기어를 지지할 수 있는 기어 지지 유닛; 및 상기 기어에 대해 연삭 공정을 수행할 수 있는 기어 가공 유닛을 포함하되, 상기 기어 지지 유닛은, 설정 길이를 갖는 기어 지지축; 상기 기어 지지축의 외측 둘레에 위치되어, 상기 기어 지지축을 회전 가능하게 지지하는 축 하우징; 상기 축 하우징의 내측면과 상기 기어 지지축 사이에 위치되고, 내륜, 외륜 및 볼을 갖는 베어링; 상기 기어 지지축의 하단부에 연결되어, 상기 기어 지지축이 회전되는 동력을 제공하고, 회전자 및 고정자를 갖는 지지축 구동 모터; 및 상기 외륜의 측면에 가해지는 힘을 조절하는 베어링 조절 유닛을 포함한다.

Description

기어 가공 장치{Gear processing apparatus}

본 발명은 기어 가공 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 기어의 회전 속력을 효과적으로 조절하면서 가공을 수행할 수 있는 기어 가공 장치에 관한 것이다.

기어는 호브 등을 통해 절삭 가공되는 방식으로 형상 가공되어 만들어 질 수 있다. 형상 가공돈 기어는 열처리되고, 이 후 연삭 가공된다. 연삭 가공은 열처리 후의 기어 형상의 가공물에 대하여, 기어 연삭 공구인 연삭 휠에 의해 연삭함으로써, 기어를 마무리 가공하는 것이다. 연삭 휠은 외주면에 나선 형상의 나사산을 형성한 것이다. 연삭 가공은, 연삭 휠의 직교 좌표계의 위치 (X 축, Y 축, Z 축의 위치) 및 나사 형 연삭 휠의 회전속도 및 기어의 회전 속도 등을 수치 제어함으로써 행해진다.

본 발명은 기어를 효과적으로 연삭 가공할 수 있는 기어 가공 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 기어를 효과적으로 슈퍼 피니싱 가공할 수 있는 기어 가공 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 기어의 회전 속력이 효과적으로 조절되면서 가공이 이루어 지는 기어 가공 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가공 대상이 되는 기어를 지지할 수 있는 기어 지지 유닛; 및 상기 기어에 대해 연삭 공정을 수행할 수 있는 기어 가공 유닛을 포함하되, 상기 기어 지지 유닛은, 설정 길이를 갖는 기어 지지축; 상기 기어 지지축의 외측 둘레에 위치되어, 상기 기어 지지축을 회전 가능하게 지지하는 축 하우징; 상기 축 하우징의 내측면과 상기 기어 지지축 사이에 위치되고, 내륜, 외륜 및 볼을 갖는 베어링; 상기 기어 지지축의 하단부에 연결되어, 상기 기어 지지축이 회전되는 동력을 제공하고, 회전자 및 고정자를 갖는 지지축 구동 모터; 및 상기 외륜의 측면에 가해지는 힘을 조절하는 베어링 조절 유닛을 포함하는 기어 가공 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 베어링 조절 유닛은, 상기 외륜과 인접하게 상기 축 하우징의 내측에 형성된 공간에 위치되는 가압 부재; 상기 가압 부재의 일측 단부에 연결되고, 영구 자석으로 제공되는 구동 부재; 상기 구동 부재와 마주보게, 상기 축 하우징의 내측에 고정되고, 전자석으로 제공되는 여기 부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 베어링 조절 유닛은, 코일 구조로 상기 가압 부재의 외측 둘레에 위치되는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정자에 연결되어, 상기 고정자를 상기 기어 지지축의 길이 방향을 따라 이동시키는 승강 부재; 및 구성 요소를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 베어링 조절 유닛은, 상기 외륜과 인접하게 상기 축 하우징의 내측에 형성된 공간에 위치되는 가압 부재; 상기 가압 부재의 일측 단부에 연결되고, 영구 자석으로 제공되는 구동 부재; 상기 구동 부재와 마주보게, 상기 축 하우징의 내측에 고정되고, 전자석으로 제공되는 여기 부재를 포함하고, 상기 고정자는 상기 여기 부재와 도선으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기어를 효과적으로 연삭 가공할 수 있는 기어 가공 장치가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기어를 효과적으로 슈퍼 피니싱 가공할 수 있는 기어 가공 장치가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기어의 회전 속력이 효과적으로 조절되면서 가공이 이루어 지는 기어 가공 장치가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어 가공 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 기어 지지 유닛의 종단면도이다.
도 3은 도 2에서 베어링 조절 유닛 부분의 확대도이다.
도 4는 기어 지지 유닛에 연결된 회로 구조를 나태는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어 가공 장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 기어 가공 장치(1)는 기어 가공 유닛(10) 및 기어 지지 유닛(20)을 포함한다.

기어 가공 장치(1)는 절삭 가공된 기어에 대해 연삭 가공을 수행한다. 일 예로, 기어 가공 장치(1)는 슈퍼 피니싱(super finishing) 방식으로 기어에 대해 가공을 수행할 수 있다.

이하, 수평면 상에서 휠축(100)이 그 길이 방향에 수직한 방향으로 이동되는 방향을 제1 방향(X)이라 하고, 수평면 상에서 제1 방향(X)에 수직한 방향을 제2 방향(Y)이라 하고, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 수직한 상하 방향을 제3 방향(Z)이라 한다.

기어 가공 유닛(10)은 가공 대상이 되는 기어에 대해 연삭 공정을 수행한다. 기어 가공 유닛(10)은 휠축(100), 그라인딩 휠(110) 및 휠축 구동부재(120)를 포함한다.

휠축(100)은 설정 길이를 가지고, 길이 방향이 제1 방향(X)에 수직한 방향으로 위치될 수 있다. 일 예로, 휠축(100)은 길이 방향이 제2 방향(Y)을 향하도록 위치될 수 있다.

그라인딩 휠(110)은 휠축(100)의 외측 둘레에 위치된다. 그라인딩 휠(110)은 설정 길이를 갖는 원 기둥 형상으로 제공된다. 그라인딩 휠(110)은 길이 방향이 휠축(100)의 길이 방향의 향하도록 제공되다. 그라인딩 휠(110)의 외측 둘레에는 나선 형상의 홈이 형성될 수 있다.

그라인딩 휠(110)은 설정 경도 이상의 그릿(grit)이 박혀 있는 구조로 제공될 수 있다. 그라인딩 휠(110)은 길이 방향을 따라 2개 이상의 영역으로 구성될 수 있다. 일 예로, 그라인딩 휠(110)은 그라인딩 부(111) 및 폴리싱 부(112)를 포함할 수 있다. 그라인딩 부(111)에 위치되는 그릿(이하, 그라인딩 그릿)과 폴리싱 부(112)에 위치되는 그릿(이하, 폴리싱 그릿)은 크기가 서로 다르게 제공된다. 그라인딩 그릿은 폴리싱 그릿 보다 입자의 크기가 크게 제공된다. 일 예로, 그라이딩 그릿은 크기가 대략 185㎛이고, 폴리싱 그릿은 크기가 대략 6.5㎛인 것이 사용될 수 있다.

휠축 구동 부재(120)는 휠축(100)을 구동 시킨다. 휠축 구동 부재(120)는 휠축(100)을 그 길이 방향을 축으로 회전시킨다. 또한, 휠축 구동 부재(120)는 휠축(100)을 그 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 또한, 휠축 구동 부재(120)는 휠축(100)을 제1 방향(X)을 따라 이동시킬 수 있다. 또한, 휠축 구동 부재(120)는 휠축(100)을 제3 방향(Z)을 따라 이동시킬 수 있다. 또한, 휠축 구동 부재(120)는 휠축(100)을 제1 방향(X)으로 제공되는 축을 기준으로 회전시켜, 휠축(100)의 길이 방향을 제2 방향(Y)과 제3 방향(Z)을 포함하는 평면상이서 이동되게 할 수 있다. 휠축 구동 부재(120)는 그라인딩 휠(110)에 미세 진동이 발생시키는 방식으로 구동되어, 슈퍼 피니싱 공정이 수행되게 할 수 있다.

기어 지지 유닛(20)은 가공 대상이 되는 기어를 지지한다.

도 2는 도 1의 기어 지지 유닛의 종단면도이다.

도 2를 참조하면, 기어 지지 유닛(20)은 기어 지지축(200), 축 하우징(210), 지지축 구동 모터(220) 및 베어링 조절 유닛(230)을 포함한다.

기어 지지축(200)은 설정 길이를 가지고, 길이 방향이 일 방향을 향하도록 제공된다. 일 예로, 기어 지지축(200)은 길이 방향이 제3 방향(Z)을 향하도록 제공될 수 있다. 가공 대상이 되는 기어는 기어 지지축(200)에 끼워지는 방식으로 고정된 후, 기어 지지축(200)과 함께 회전될 수 있다.

축 하우징(210)의 기어 지지축(200)의 외측 둘레에 위치되어, 기어 지지축(200)을 회전 가능하게 지지한다. 축 하우징(210)의 내측면과 기어 지지축(200) 사이에는 베어링(215)이 위치된다. 베어링(215)은 기어 지지축(200)의 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 제공될 수 있다. 도 2에는 베어링(215)이 1개 제공되는 경우가 예시적으로 도시되었다. 베어링(215)은 내륜(216), 외륜(217) 및 볼(218)을 포함한다. 내륜(216)은 기어 지지축(200)의 외측 둘레에 위치된다. 외륜(217)은 축 하우징(210)의 내측면에 위치된다. 볼(218)은 내륜(216)과 외륜(217) 사이에 위치되어, 내륜(216)과 외륜(217)이 상대적으로 회전되게 한다. 베어링(215)은 앵귤러 볼 베어링으로 제공된다. 이에 따라, 외륜(217)의 측면에 가해지는 힘에 따라 외륜(217)과 볼(218)의 접촉각이 달라지도록 제공된다.

지지축 구동 모터(220)는 기어 지지축(200)의 하단부에 연결되어, 기어 지지축(200)이 회전되는 동력을 제공한다. 지지축 구동 모터(220)는 회전자(221) 및 고정자(222)를 포함한다.

회전자(221)는 기어 지지축(200)의 하단부에 연결된다. 고정자(222)는 회전자(221)의 외측 둘레에 위치된다. 이에 따라, 지지축 구동 모터(220)에 전력이 공급되면, 회전자(221)는 고정자(222)의 내측에서 회전되고, 회전자(221)에 연결된 기어 지지축(200)이 회전될 수 있다.

고정자(222)에는 승강 부재(240)가 연결된다. 승강 부재(240)는 고정자(222)를 기어 지지축(200)의 길이 방향을 따라 이동시킨다. 이에 따라, 고정자(222)는 반경 방향으로 회전자(221)와 마주보는 구동 위치와, 기어 지지축(200)의 길이 방향을 따라 회전자(221)와 상이한 지점에 위치되는 자유 회전 위치로 이동될 수 있다.

베어링 조절 유닛(230)은 외륜(217)의 측면에 가해지는 힘을 조절하여, 베어링(215) 및 기어 지지축(200)의 회전 상태를 조절한다.

도 3은 도 2에서 베어링 조절 유닛 부분의 확대도이다.

도 3을 참조하면, 베어링 조절 유닛(230)은 가압 부재(231), 구동 부재(232), 여기 부재(233) 및 탄성 부재(234)를 포함한다.

가압 부재(231)는 외륜(217)과 인접하게 축 하우징(210)의 내측에 형성된 공간에 위치된다. 가압 부재(231)는 외륜(217)에 대해 기어 지지축(200)의 길이 방향 쪽 측면에 위치된다. 가압 부재(231)는 설정 크기를 갖는 블록 구조, 로드 구조 등으로 제공될 수 있다.

구동 부재(232)는 가압 부재(231)의 일측 단부에 연결되어, 가압 부재(231)가 기어 지지축(200)의 길이 방향을 따라 이동되는 힘을 제공한다. 구동 부재(232)는 가압 부재(231)를 기준으로 외륜(217)의 반대쪽에 위치된다. 구동 부재(232)는 영구 자석으로 제공된다.

여기 부재(233)는 구동 부재(232)와 마주보게 위치되게, 축 하우징(210)의 내측에 고정되어 제공된다. 여기 부재(233)는 구동 부재(232)를 기어 지지축(200)의 길이 방향으로 이동시킨다. 여기 부재(233)는 구동 부재(232)를 기준으로 외륜(217)의 반대쪽에 위치된다. 여기 부재(233)는 전자석으로 제공된다.

탄성 부재(234)는 코일 구조로 제공되어, 가압 부재(231)의 외측 둘레에 위치된다. 탄성 부재(234)의 일측 단부는 외륜(217)에 지지되고, 타측 단부는 구동 부재(232)에 지지된다. 탄성 부재(234)의 양측 단부는 절연된 상태로 제공된다. 탄성 부재(234)는 형상 기억 합금으로 제공된다.

도 4는 기어 지지 유닛에 연결된 회로 구조를 나태는 도면이다.

도 4를 참조하면, 고정자(222)는 도선을 통해 여기 부재(233)에 연결된다. 지지축 구동 모터(220)가 동작 후 전력이 차단되어 관성에 의한 회전으로 발생되는 기전력은 여기 부재(233)로 공급되어 여기 부재(233)가 자성을 띠게 한다. 이 때, 여기 부재(233)와 구동 부재(232) 사이에는 척력이 발생되도록, 여기 부재(233)와 구동 부재(232)의 극성이 배열된다. 고정자(222)와 여기 부재(233)를 연결하는 도선에는 스위치(225)가 위치된다. 또한, 여기 부재(233)는 여기 부재 전원(250)과 연결될 수 있다.

탄성 부재(234)는 도선을 통해 탄성 부재 전원(260)과 연결될 수 있다. 탄성 부재 전원(260)은 여기 부재 전원(250)과 동일한 전원이거나, 별개의 전원일 수 있다. 여기 부재 전원(250)은 탄성 부재(234)로 전력을 공급하여 탄성 부재(234)의 온도가 상승되게 한다. 이에 따라, 탄성 부재(234)는 설정 온도 이상으로 온도가 상승되면 형상 변형을 통해 급격해 신장되어 가압 부재(231)를 외륜(217)의 타측 방향으로 밀어 낸다. 또한, 탄성 부재(234)가 신장된 상태일 때, 구동 부재(232)는 여기 부재(233)와 이격 되게 위치되어, 탄성 부재(234)가 외륜(217)에 힘을 가하는 정도가 최소화되게 제공된다.

기어 가공 장치(1)에는 제어기(미도시)가 제공되어, 기어 가공 장치(1)의 구성 요소들을 제어한다.

이하, 기어 가공 장치(1)의 동작을 설명한다.

기어 지지 유닛(20)에 기어가 위치되고, 제어기는 기어 가공 유닛(10)을 기어에 정렬시킨다. 구체적으로, 제어기는 그라인딩 휠(110)의 홈이 기어 지지 유닛(20)에 위치된 기어의 이와 정렬되도록 휠축(100)의 위치를 조절한다. 이후, 제어기는 휠축 구동 부재(120) 및 지지축 구동 모터(220)를 구동 시킨다. 구체적으로, 제어기는 휠축 구동 부재(120)를 동작 시켜, 그라인딩 휠(110)이 회전되게 한다. 또한, 제어기는 휠축 구동 부재(120)를 동작 시켜, 그라인딩 휠(110)을 휠축(100)의 길이 방향으로 이동시키거나, 휠축(100)의 길이 방향에 수직하게 제1 방향(X) 또는 제3 방향(Z)으로 이동시킨다. 또한, 제어기는 지지축 구동 모터(220)를 구동 시켜, 기어가 그라인딩 휠(110)의 회전 속도에 대응하여 회전되도록, 기어 지지축(200)을 회전시킨다. 이에 따라, 기어는 그라인딩 휠(110)과 연동하여 능동적으로 회전 되면서 1차 가공이 이루어 진다.

설정 시간동안 1차 가공이 이루어 진후, 2차 가공이 이루어 진다. 2차 가공이 개시되면, 제어기는 지지축 구동 모터(220)로 공급되는 전력을 차단한다. 이에 따라, 지지축 구동 모터(220)에 발생된 기전력은 여기 부재(233)로 공급되어, 여기 부재(233)와 구동 부재(232) 사이에 반발력이 발생되게 한다. 이에 따라, 가압 부재(231)는 외륜(217)을 가압하여 베어링(215)에 인가되는 하중을 증가시킨다. 제어기는 승강 부재(240)를 통해 고정자(222)를 하강시켜, 고정자(222)가 회전자(221)와 어긋나게 한다. 제어기는 설정 시간에 걸쳐 고정자(222)를 연속적으로 이동시키거나, 수회에 걸쳐 단계적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제어기는 여기 부재 전원(250)을 통해 여기 부재(233)로 전력을 추가적으로 공급하여, 베어링(215)에 인가되는 하중을 조절할 수 있다. 2차 가공이 이루어 지는 동안, 기어 지지축(200)은 1차 가공 시의 관성력 및 기어가 그라인딩 휠(110)로부터 받는 힘에 의해 회전된다. 2차 가공 동안 그라인딩 휠(110)은 1차 가공과 동일한 속력으로 회전될 수 있다.

설정 시간동안 2차 가공이 이루어 진후, 3차 가공이 이루어 진다. 3차 가공은 고정자(222)가 회전자(221)와 완전히 어긋나게 위치된 상태에서 된다. 이에 따라, 지지축 구동 모터(220)에서는 기전력이 발생하지 않고, 여기 부재(233)에는 고정자(222)가 공급하는 전력에 의한 자기력이 발생되지 않는다. 그 결과, 3차 가공에서 베어링 조절 유닛(230)에 의해 베어링(215)에 인가되는 하중은 2차 가공 보다 감소된다. 또한, 3차 가공이 개시될 때, 제어기는 탄성 부재 전원(260)으로 전력을 공급하고, 탄성 부재(234)를 신장시켜, 베어링(215)에 인가되는 하중을 급속히 감소시킬 수 있다.

3차 가공 과정에서, 기어 지지축(200)은 기어가 그라인딩 휠(110)로부터 받는 힘에 의해 회전된다. 3차 가공에서, 제어기는 2차 가공 과정보다 빠른 속력으로 그라인딩 휠(110)을 회전시킨다. 이에 따라, 가공 초기인 1차 가공 및 2차 가공에서 기어는 상대적으로 저속으로 회전되면서 가공된다. 이에 따라, 상대적으로 가공 량이 많은 초기에는 기어는 저속으로 회전되면서, 그라인딩 휠(110)에 의해 가공된다. 이에 따라, 기어와 그라인딩 휠(110) 사이에 작용하는 힘이 과도하게 되어, 기어의 가공 품질이 저하되는 것이 방지된다. 특히 1차 가공에서 기어는 그 이가 그라인딩 휠(110)과 정렬된 상태로 지지축 구동 모터(220)가 제공하는 동력에 의해 능동 회전되어 그라인딩 휠(110)과 기어 사이에 작용하는 힘에 의해 기어가 회전되는 속력이 변하고, 이에 따라 가공 품질이 저하되는 것이 방지된다. 이후, 3차 가공에서, 기어는 상대적으로 고속으로 회전 되면서 그라인딩 휠(110)에 의해 가공되어, 단위 시간당 가공 횟수가 증가된다. 그리고, 3차 가공 시 기어 이의 표면은 1차 및 2차 가공에 비해 매끄럽게 제공되어 고속으로 회전되면서 가공되어도 과도한 힘이 작용되는 것이 방지된다. 또한, 3차 가공에서 기어는 그라인딩 횔(110)에 의해 수동적으로 회전되어, 고속 회전되면서도 기어이가 그라인딩 휠(110)의 홈에 정렬된 상태가 효과적으로 유지될 수 있다.

또 다른 실시 예로, 기어 가공 장치(1)는 다음과 같이 제어될 수 있다.

기어 지지 유닛(20)에 기어가 위치되고, 제어기는 기어 가공 유닛(10)을 기어에 정렬시킨다. 이후, 제어기는 휠축 구동 부재(120)를 구동 시킨다. 이 때, 고정자(222)는 회전자(221)와 어긋난 상태로 위치된다. 이에 따라, 기어 지지축(200)은 기어가 그라인딩 휠(110)로부터 받는 힘에 의해 회전되고, 기어는 그라인딩 휠(110)에 의해 1차 가공된다. 1차 가공 동안, 제어기는 여기 부재 전원(250)을 통해 여기 부재(233)에 전력을 공급하여, 베어링(215)에 설정 크기의 하중이 인가되게 한다.

설정 시간동안 1차 가공이 이루어 진후, 2차 가공이 이루어 진다. 2차 가공이 개시되면, 제어기는 그라인딩 휠(110)의 회전 속력을 증가시킨다. 2차 가공에서 고정자(222)는 회전자(221)와 어긋난 상태를 유지한다. 이에 따라, 기어 지지축(200)은 기어가 그라인딩 휠(110)로부터 받는 힘에 의해 회전된다. 2차 가공 시, 제어기는 여기 부재 전원(250)을 통해 여기 부재(233)에 공급되는 전력을 1차 가공 시보다 줄이거나 차단하여, 베어링(215)에 인가되는 하중을 줄인다. 또한, 제어기는 탄성 부재 전원(260)을 통해 탄성 부재(234)로 전력을 공급하여 탄성 부재(234)가 형상 변형을 통해 신장되게 할 수 있다.

설정 시간동안 2차 가공이 이루어 지면, 3차 가공이 준비된다. 이에 따라, 제어기는 기어 지지 유닛(20)의 반대 방향으로 휠축(100)을 이동시켜 기어와 그라인딩 휠(110)을 이격 시킨다. 그리고 제어기는 고정자(222)를 회전자(221) 방향으로 이동시켜, 고정자(222)와 회전자(221)가 정렬되게 한다. 고정자(222)가 회전자(221)와 정렬되는 과정에서 발생된 기전력은 여기 부재(233)로 공급되어, 베어링 조절 유닛(230)이 베어링(215)에 하중을 인가하게 되고, 이에 따라 기어 지지축(200)이 정지되는 시간을 단축시킨다.

이후, 제어기는 기어 가공 유닛(10)을 기어에 다시 정렬시키고, 휠축 구동 부재(120) 및 지지축 구동 모터(220)를 구동 시켜 3차 가공을 수행한다.

가공 초기인 1차 가공 및 2차 가공에서, 기어는 그라인딩 휠(110)에서 인가되는 힘에 의해 회전된다. 이에 따라, 기어와 그라인딩 휠(110)의 정렬 시의 오차, 기어의 회전 속력와 그라인딩 휠(110)의 회전 속력의 연동 오차 등에 의해 기어가 잘못 가공되는 것이 방지된다. 또한, 기어는 가공 량이 상대적으로 많은 1차 가공 시 저속으로 회전되어 가공 과정에서의 파손이 방지된다. 이후, 가공 량이 상대적으로 적은 2차 가공에서 고속으로 회전되어 그라인딩 휠(110)에 의해 가공되는 횟수가 증가된 상태로 정밀하게 가공된다. 이후, 가공 량이 최소화된 3차 가공 단계에서, 기어는 그라인딩 휠(110)과 연동하여 회전 되면서 가공되어, 더욱 정밀하게 가공된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 기어 가공 유닛 20: 기어 지지 유닛
100: 휠축 110: 그라인딩 휠
120: 휠축 구동부재 200: 기어 지지축
210: 축 하우징 220: 지지축 구동 모터
230: 베어링 조절 유닛 240: 승강 부재

Claims (5)

1. 가공 대상이 되는 기어를 지지할 수 있는 기어 지지 유닛; 및
   상기 기어에 대해 연삭 공정을 수행할 수 있는 기어 가공 유닛을 포함하되,
   상기 기어 가공 유닛은,
   설정 길이를 갖는 휠축;
   상기 휠축의 외측 둘레에 위치되는 그라인딩 휠; 및
   상기 휠축을 구동시키는 휠축 구동 부재를 포함하며,
   상기 그라인딩 휠은
   그라인딩 부; 및
   폴리싱 부를 포함하되,
   상기 그라인딩 휠은 설정 경도 이상의 그릿이 박혀 있으며, 상기 그라인딩 부에 위치되는 그릿과 상기 폴리싱 부에 위치되는 그릿의 크기가 서로 다르게 제공되되, 상기 그라인딩 부에 제공되는 그릿이 상기 폴리싱 부에 제공되는 그릿보다 크게 제공되며,
   상기 기어 지지 유닛은,
   설정 길이를 갖는 기어 지지축;
   상기 기어 지지축의 외측 둘레에 위치되어, 상기 기어 지지축을 회전 가능하게 지지하는 축 하우징;
   상기 축 하우징의 내측면과 상기 기어 지지축 사이에 위치되고, 내륜, 외륜 및 볼을 갖는 베어링;
   상기 기어 지지축의 하단부에 연결되어, 상기 기어 지지축이 회전되는 동력을 제공하고, 회전자 및 고정자를 갖는 지지축 구동 모터; 및
   상기 외륜의 측면에 가해지는 힘을 조절하는 베어링 조절 유닛을 포함하며,
   상기 베어링 조절 유닛은,
   상기 외륜과 인접하게 상기 축 하우징의 내측에 형성된 공간에 위치되는 가압 부재;
   상기 가압 부재의 일측 단부에 연결되고, 영구 자석으로 제공되는 구동 부재;
   상기 구동 부재와 마주보게, 상기 축 하우징의 내측에 고정되고, 전자석으로 제공되는 여기 부재;
   코일 구조로 상기 가압 부재의 외측 둘레에 위치되는 탄성 부재;
   상기 고정자에 연결되어, 상기 고정자를 상기 기어 지지축의 길이 방향을 따라 이동시키는 승강 부재; 및
   구성 요소를 제어하는 제어기를 포함하되,
   상기 고정자는 상기 여기 부재와 도선으로 연결되며,
   상기 제어기는 상기 그라인딩 휠의 홈이 상기 기어 지지 유닛에 위치된 상기 기어의 이와 정렬되도록 상기 휠축의 위치를 조절한 뒤 상기 휠축 구동 부재 및 상기 지지축 구동 모터를 구동시켜 상기 그라인딩 휠의 회전 및 이동으로 상기 기어를 1차 가공하고,
   상기 1차 가공 이후 상기 제어기는 상기 지지축 구동 모터로 공급되는 전력을 차단하여 기 발생된 전력이 상기 여기 부재에 공급되어 상기 여기 부재와 상기 구동 부재 사이에 반발력이 발생됨에 따라 상기 가압 부재가 상기 외륜을 가압하여 상기 베어링에 인가되는 하중을 증가시키고, 상기 제어기가 상기 승강 부재를 통해 상기 고정자를 하강시켜 상기 고정자와 상기 회전자의 위치를 제어하여 상기 베어링에 인가되는 하중을 조절하여 2차 가공하고,
   상기 2차 가공 이후 상기 고정자와 상기 회전자가 완전히 어긋나게 위치된 상태에서 3차 가공이 이루어지는데,
   상기 3차 가공은 상기 지지축 구동 모터에 기전력이 발생하지 않고 상기 여기 부재에는 상기 고정자가 공급하는 전력에 의한 자기력이 발생되지 않아 상기 베어링에 인가되는 하중이 상기 2차 가공보다 감소되고, 상기 제어기가 상기 2차 가공보다 빠른 속력으로 상기 그라인딩 휠을 회전시켜 상기 기어를 가공하는 기어 가공 장치.
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