KR102312038B1 - 선박 추진축 내경 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축이 삽입되는 축내경 가공물(P)의 내경을 연마하기 위한 가공장치에 있어서, 모터구동부; 상기 축내경 가공물을 고정하는 클램프부; 상기 클램프부에 의해 고정된 가공물의 내경을 상기 모터구동부로부터 동력을 전달받아 연마하는 연마부; 및, 상기 연마부를 축방향 이동하는 이송로드부; 를 포함하고, 상기 연마부는 상기 모터구동부에 의해 회전운동 하는 주축 및 상기 이송로드부의 로드에 연결되어 회전운동 및 축방향 왕복운동이 동시에 가능한 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치에 관한 것으로, 선박의 손상된 축 내경이 수평할 뿐 아니라 수직방향으로 형성된 경우에도 작업자의 안전을 보장하고 조도와 절삭 정밀도가 일정하게 자동연마할 수 있는 효과가 있다.

Description

선박 추진축 내경 가공장치{Grinding Apparatus for Inside Diameter of Ship Propulsion Shaft}

본 발명은 선박 추진축 내경 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평 내경의 가공 뿐만 아니라 수직 내경의 가공도 가능한 선박 추진축 내경 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박의 경우, 선체의 후미에 부착되어 있는 프로펠러가 회전할 때 발생하는 유체의 흐름을 이용하여 전진하는 방식을 사용한다. 이때 선박이 파도가 출렁이는 바다 위에서도 전진이나 후진을 똑바로 할 수 있도록 수시로 제어하거나 좌측 또는 우측으로 방향을 선회하기 위해 프로펠러 후방에는 러더(rudder, 방향타)가 부착되며, 러더가 좌우로 회전함에 따라 유체의 흐름 방향을 조절함으로써 항해 방향을 조정하기 위한 수단으로서 사용된다.

도 1은 종래기술에 따른 러더 및 프로펠러 추진축이 설치된 선체를 간략히 도시한 도면이다.

도 1을 참조한 바, 프로펠러(11)는 선체(10)의 후미에 대략 수평하게 설치된 추진축(13) 단부에 연결되며, 상기 추진축(13)이 삽입되는 복수개의 스트럿(14)이 선체의 저면에 마련된다. 이때, 상기 프로펠러와 스트럿은 통상 금속 재질로 선박의 메인 엔진과 대략 수평으로 회전하는 추진축을 통하여 프로펠러가 회전할 때 낮은 정전류가 발생하여 프로펠러용 회전축과 선체(hull)간에는 전위차가 발생하게 되어 프로펠러용 추진축(13) 및 추진축이 삽입되는 스트럿(14) 내경이 부식될 수 있다.

또한, 러더(12)는 통상 금속 재질로 선미 프로펠러 바로 뒷편에 선체로부터 수직힌 방향으로 설치되는 러더축(15)을 통해 선체에 고정되며, 러더는 프로펠러 등의 추진장치에서 발생되는 유체 흐름으로 인해 발생되는 공동현상(Cavity, 空洞現象)으로 인한 침식 현상과, 해수에 의한 부식 현상이 발생되기 쉬운데 이러한 현상이 발생될 때마다 러더와 러더가 삽입되는 축 내경의 유지보수가 필요하다.

이러한 프로펠러 추진축이 삽입되는 스트럿 및 러더축 내경의 유지보수 또는 교체 시, 선체로부터 프로펠러 및 러더를 해체한 후 유지보수 하게 되며, 이때 해체된 프로펠러 축 내경 및 러더 축 내경 또한 부식으로 인한 연마작업이 필요하다.

도 2a는 종래 선박의 스트럿을, 도 2b는 러더 축 내경을 도시한 사진이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2a의 종래 스트럿 내경 가공방법을 도시한 사진이다.

도 2 내지 도 3을 참조해 종래의 연마방법을 설명하면, 프로펠러 추진축이 삽입되는 스트럿(14)의 내경은 지면과 대략 평행하거나 지면으로부터 소정의 각도를 가지도록 형성된다. 상기 스트럿(14)은 프로펠러 해체 후 축 내경 연마를 하게 되는데, 도 3a 및 도 3b를 참조한 바 종래의 내경 가공장치의 경우 작업자가 직접 핸들을 돌려가며 주축 가공헤드를 전진시켜 수작업으로 진행하는 경우 작업자가 절삭 속도와 절삭량을 선정하기 어려워 절삭면의 조도와 절삭 정밀도가 일정하지 않고 작업자의 능숙도에 따라 연마 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

다음으로 도 1 및 도 2b를 참조한 바, 러더 축(15)의 내경은 지면으로부터 수직한 방향으로 선체(10)와 연결되어 있으며, 러더 해체 후 축 내경 연마를 해야하는데 수직방향으로 형성된 축 내경의 연마과정에서는 절삭칩과 절삭유가 중력방향으로 떨어지게 되므로 작업자의 안전 문제로 연마작업 자체가 어렵다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위 한 것으로서, 선박의 손상된 추진축 내경을 조도와 절삭 정밀도가 일정하게 자동연마하여 재사용 가능하도록 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 손상된 축 내경이 수평할 뿐 아니라 수직방향으로 형성된 경우에도 작업자의 안전을 보장하고 정비 소요시간을 획기적으로 줄여 정비 능력이 향상된 선박 추진축 내경 가공장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 축이 삽입되는 축내경 가공물(P)의 내경을 연마하기 위한 가공장치에 있어서, 모터구동부; 상기 축내경 가공물(P)을 고정하는 클램프부; 상기 클램프부에 의해 고정된 가공물의 내경을 상기 모터구동부로부터 동력을 전달받아 연마하는 연마부; 및, 상기 연마부를 축방향 이동하는 이송로드부; 를 포함하고, 상기 연마부는 상기 모터구동부에 의해 회전운동 하는 주축 및 상기 이송로드부의 로드에 연결되어, 회전운동 및 축방향 왕복운동이 가능한 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 모터구동부 및 상기 이송로드부의 작동을 제어하는 유압장치를 더 포함하고, 상기 유압장치는 유압발생기 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 유압모터를 제어해 상기 주축의 회전속도를 제어하는 한편, 상기 유압실린더의 이송방향과 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 모터구동부는, 유압모터 및 상기 유압모터와 상기 주축 사이에 연결되어 주축의 회전방향 및 회전속도를 가변하는 기어박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 클램프부는, 상기 주축 및 상기 연마부의 이동통로가 되는 중공이 형성된 원반 또는 원통형의 클램프바디; 상기 클램프바디의 일측과 결합하고, 상기 주축이 통과하도록 중공이 형성된 판상형의 브라켓; 및, 상기 브라켓의 일측과 결합하고, 상기 주축이 회전가능하게 삽입 지지되는 삽입공이 형성된 샤프트서포트; 를 포함하고, 상기 클램프부는 상기 축내경 가공물(P)의 축방향(X) 양단부에 상호 대칭하여 고정되도록 제1클램프부 및 제2클램프부가 한 쌍으로 구비되며, 상기 제1 및 제2클램프부는 각각의 중공을 상호 관통하는 상기 주축을 연결축으로 하여 상기 브라켓과 함께 축 간격 조절이 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 클램프부는, 상기 클램프바디 및 상기 브라켓을 상호 결합하는 링크부재를 더 포함하고, 상기 링크부재는 일측에 원호형상의 제1체결공 및 타측에 관통홀 형상의 제2체결공을 포함하고, 상기 브라켓 중공의 양측에는 상기 링크부재와의 결합을 위한 복수개의 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 샤프트서포트는, 몸체부 가운데 상기 주축이 삽입되는 삽입공이 형성되고, 상기 삽입공 주변에는 상기 모터구동부 또는 상기 이송로드부와의 연결을 위한 제1체결부 및 상기 브라켓과의 결합을 위한 제2체결부를 포함하고, 상기 삽입공 내경에는 부시 또는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 클램프바디는, 단면 형상이 반원형인 제1바디 및 제2바디가 상호 결합하여 중심부에 상기 주축 및 연마부의 이동통로가 되는 중공이 형성된 원통형의 조립체를 이루고, 상기 원통형의 조립체 외주면에는 결합공이 형성되며, 상기 제1바디 및 제2바디의 상호 결합지점에는 제1결합부와 제2결합부가 형성되고, 상기 제1결합부는 힌지 결합하며, 상기 제1바디 및 제2바디의 내경(d2)은 축내경 가공물(P)의 외경(D1)보다 크거나, 큰 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 클램프바디는, 원반형상의 몸체 중심부에 상기 주축 및 연마부의 이동통로가 되는 중공 및, 상기 중공으로부터 좌우에 이격되어 상기 중공축을 중심으로 원호형상으로 관통된 한 쌍의 결합공이 형성되고, 상기 결합공은 상기 브라켓의 고정부와 볼트 등의 보조체결수단에 의해 결합하고, 상기 클램프바디의 외경(D2)은 상기 축내경 가공물(P)의 외경(D1)보다 큰 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 연마부는, 연마툴고정부; 상기 연마툴고정부에 탈부착 가능하게 고정되는 연마툴; 상기 연마툴고정부가 축방향(X) 회전가능하게 삽입되는 베어링; 및, 상기 연마툴고정부 및 상기 베어링이 수용되는 하우징; 을 포함하고, 상기 연마툴고정부를 상기 베어링에 삽입하기 위한 베어링너트를를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 연마툴은 상기 연마툴고정부에 단수 또는 복수개 탈부착 가능하게 구비되고, 상기 연마툴은 절삭바이트 또는 연삭바이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 선박 추진축 내경 가공장치에 따르면, 선박의 손상된 축 내경을 조도와 절삭 정밀도가 일정하게 자동연마하여 재사용 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 손상된 축 내경이 수평할 뿐 아니라 수직방향으로 형성된 경우에도 유압 실린더를 통해 절삭속도와 절삭피드를 자동으로 선정하므로, 작업자의 안전을 보장하고 정비 소요시간을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 러더 및 프로펠러 추진축이 설치된 선체를 간략히 도시한 도면이다.
도 2a는 종래 선박의 스트럿을, 도 2b는 러더 축 내경을 도시한 사진이다.
도 3a 및 도 3b는 종래 내경 가공방법을 도시한 사진이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 선박 추진축 내경 가공장치의 사시도이고, 도 4b는 분해도, 도 4c는 A방향 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기어박스를 도시한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 클램프바디를 도시한 도면이고, 도 6b는 그 적용도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램프바디를 도시한 도면이고, 도 7b는 그 적용도이다.
도 8 내지 도 10는 본 발명의 실시예에 따른 선박 추진축 내경 가공장치의 클램프부 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 선박 추진축 내경 가공장치의 연마부를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 선박 추진축 내경 가공장치의 적용예이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 선박 추진축 내경 가공장치의 사시도이고, 도 4b는 그 분해도, 도 4c는 A방향 부분 사시도이다.

본 발명에 따른 선박 추진축 내경 가공장치는, 프로펠러 추진축이 삽입되는 수평방향의 스트럿(14) 내경 뿐만 아니라 러더 축이 삽입되는 수직방향의 러더 축(15) 내경의 연마 가공을 위한 장치로써, 수평 또는 수직축이 삽입되는 내경을 포함하는 축내경 가공물(P)의 내경을 연마하기 위한 주요 구성으로, 모터구동부(100);

상기 축내경 가공물(P)을 고정하는 클램프부(200);

상기 클램프부(200)에 의해 고정된 가공물의 내경을 상기 모터구동부(100)로부터 동력을 전달받아 연마하는 연마부(300); 및

상기 연마부(300)를 축방향 이동하는 이송로드부(400); 를 포함하고,

상기 연마부(300)는 상기 모터구동부(100)에 의해 회전운동 하는 주축(150) 및 상기 이송로드부(400)의 로드(410)에 연결되어, 회전운동 및 축방향 왕복운동이 가능한 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 추진축 내경 가공장치의 주요 구성을 실시도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.

먼저 상기 모터구동부(100)는 유압모터(110); 및 상기 유압모터(110)와 상기 주축(150) 사이에 연결되어 주축의 회전방향 및 회전속도를 가변하는 기어박스(120); 를 포함하여 구성된다.

이때, 본 발명의 실시예에서 상기 모터는 일반적인 유압모터로 구비될 수 있다. 이때, 모터의 구동축은 상기 기어박스(120)를 통해 상기 유압모터(110)의 구동력을 기어박스에 복수개 구비된 구동기어 및 종동기어가 전달받아 최종적으로 기어박스에 장착된 주축(150)을 회전시키며, 주축의 회전방향과 회전속도를 가변하게 된다. 이를 위해 도 5를 참조한 바, 상기 기어박스(120)는 주축 삽입홀(121)을 포함하여 구성되며, 상기 기어박스에 연동되어 회전하는 주축(150)에 의해 후술하는 연마부(200)를 축방향(X) 회전시켜 축내경 가공물(P)의 내경을 회전연마하게 된다.

다음으로 축내경 가공물(P)을 고정하는 클램프부(200)의 세부 구성부에 대해 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 클램프부(200)의 클램프바디(210)를 도시한 도면이고, 도 6b는 그 적용상태도이다. 도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램프바디(210')를 도시한 도면이고, 도 7b는 그 적용상태도이다. 다음으로,

도 8 내지 도 10는 클램프부의 기타 구성부를 도시한 도면으로, 도 8은 링크부재(220), 도 9는 브라켓(230), 도 10은 샤프트서포트(240)를 도시한 도면이다.

먼저 도 4, 도 6 내지 도 7을 참조한 바, 본 발명에 따른 클램프부(200)는

주축(150) 및 상기 연마부(300)의 이동통로가 되는 중공(211)이 형성된 원반 또는 원통형의 클램프바디(210);

상기 클램프바디의 일측과 결합하고, 판상형 몸체부(232) 중심에 중공(231)이 형성되고 주변에 고정부(233,234)를 포함하는 브라켓(230); 및

상기 브라켓의 일측과 결합하고 상기 주축(150)이 회전가능하게 삽입 지지되는 삽입공(241)이 형성된 샤프트서포트(240);를 포함할 수 있다.

이때, 본 발명에서 상기 클램프부(200)는 축내경 가공물(P)의 축방향(X) 양단부에 상호 대칭하도록 제1클램프부(200-1) 및 제2클램프부(200-2)가 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 클램프부(200-1, 200-2)는 각각의 중공(211)을 상호 관통하는 상기 주축(150)과 연결되고 가공물 양단부에 각각 구비되는 브라켓(230)을 통해 축 간격 조절이 가능하도록 고정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 선박 추진축 내경 가공장치는 상기 축내경 가공물(P)의 길이에 상관없이 주축(150)을 연결축으로 활용하여 축내경 가공물의 양단부를 브라켓(230)과 함께 고정할 수 있게 된다.

이때, 본 발명의 실시예에서 상기 클램프바디(210)와 브라켓(230)을 상호 연결하는 링크부재(220)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 한 쌍으로 구성된 상기 제1, 및 제2클램프부(200-1, 200-2)가 축내경 가공물(P)의 축방향 양단부에 고정되기 위한 부수적인 장치로써, 각각의 클램프바디(210)의 외측에는 브라켓(230) 및 샤프트서포트(240)와 고정이 가능하도록 구성수단이 구비될 수 있다.

이를 위해, 상기 클램프바디(210)는 외측에 좌우 한 쌍으로 구비된 결합공(212); 및 상기 각각의 결합공에 각도조절 가능하게 축결합되는 한 쌍의 링크부재(220); 를 포함하고, 상기 링크부재(220)는 일측에 원호형상의 제1체결공(221) 및 타측에 관통홀 형상의 제2체결공(222)을 포함하여 형성될 수 있다.

이를 통해, 상기 클램프바디(210)에 구비된 결합공(212)이 상기 링크부재(220)의 제2체결공(222)에 축결합 가능하고, 상기 링크부재(220)와 결합하지 않은 나머지 제1체결공(221)은 상기 브라켓 날개부(232)에 형성된 고정부(234)에 축결합 가능하다. 이로써, 상기 클램프바디(210)는 상기 링크부재(220)에 의해 상기 브라켓(230)과 연결될 수 있다.

다음으로 상기 브라켓(230)은 한 쌍의 클램프부(200)를 축내경 가공물(P)을 축방향 양단부에서 고정하기 위한 구성으로써, 상기 클램프바디(210)와 샤프트서포트(240) 사이에 구비되며, 판상의 몸체부 가운데 상기 주축(150)이 통과하도록 중공(231)이 형성되고, 상기 중공(231)의 양측에는 상기 링크부재(220) 및 상기 샤프트서포트(240)와의 결합을 위한 복수개의 고정부(233, 234)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 브라켓 고정부(233, 234)는 상기 링크부재의 제1체결공(221)과의 축결합을 위한 제1고정부(233) 및 후술하는 샤프트서포트의 제2체결부(244)와의 축결합을 위한 제2고정부(234)를 포함할 수 있다. 한편 상기 샤프트서포트(240)에 삽입된 상태로 회전하는 주축(150)의 회전에 간섭받지 않고 샤프트서포트가 브라켓과 안정적으로 결합 고정하기 위해 상기 브라켓 중공(231)의 둘레부에는 상기 제2고정부 외에 샤프트서포트와의 보조 고정수단으로 지그(235)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 링크부재(220)가 클램프바디(210)와 브라켓(230)을 상호 연결함에 있어서, 상기 링크부재는 일측에 구비된 제1체결공(221) 및 타측에 구비된 제2체결공(222)을 통해 각각의 체결공이 클램프바디(210) 및 브라켓(230)과 연결될 수 있다.

이를 도 6b 및 도 8을 참조해 설명하면, 상기 링크부재의 제2체결공(222)은 상기 클램프바디의 결합공(212)에 각도(θ1) 조절이 가능하도록 축결합되고, 상기 링크부재의 제1체결공(221)은 상기 브라켓의 제1고정부(233)에 축결합 가능하다. 이때, 상기 링크부재의 제1체결공(221)은 원호형상의 통공으로 형성되므로 통공의 어느 위치에서라도 각도(θ2) 조절이 가능하도록 볼트체결 등을 통한 축결합이 가능하다.

한편, 본 발명의 실시예에서 상기 결합공(212)은 클램프바디 본체 외측에 축방향(X)으로 형성된 결합공이 상호 대칭하도록 좌우 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하며, 이와 마찬가지로 상기 결합공(212)에 상호 축결합되는 링크부재의 제2체결공(222) 역시 상기 결합공의 위치에 대응하여 좌우 대칭하여 한 쌍으로 구비되는 것이 클램프바디와 브라켓의 안정적인 축결합을 위해 바람직하다.

이와 같이, 상기 브라켓(230)의 일측면은 상기 클램프바디(210)와 연결되고 타측면은 상기 샤프트서포트(240)와 연결되며, 상기 브라켓과 연결된 샤프트서포트의 타측은 모터구동부(100)나 이송로드부(400)와의 조립식 체결이 가능하도록 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 샤프트서포트(240)는 몸체부 가운데 주축(150)이 삽입되는 삽입공(241)이 형성되고, 상기 삽입공 주변 몸체부에 모터구동부(100) 또는 이송로드부(400)와의 연결을 위한 제1체결부(243) 및 상기 브라켓(230)과의 결합을 위한 제2체결부(244)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 샤프트서포트의 중심 삽입공(241) 내경에 주축이 삽입되어 회전함에 있어서 삽입된 주축(150)의 하중을 지지하고 원활한 회전운동을 돕기 위한 부시 또는 베어링(242)을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 상기 샤프트서포트(240)는 일측은 상기 클램프부 브라켓(230)의 제2고정부(234)에 고정되고, 타측은 모터구동부(100) 또는 이송로드부(400)에 고정되는 구성이다. 따라서, 상기 제2체결부(244)는 상기 브라켓의 제2고정부(234)에 대응하는 형상으로 구비되는 것이 바람직하고, 상게 제1체결부(233)는 상기 샤프트서포트 몸체 일측면에 형성된 삽입공(241) 주변으로 복수개의 체결홀 형상으로 구비되어 볼트 등의 체결부재(130)에 의해 모터구동부(100) 또는 이송로드부(400)와 별도의 브라켓을 통해 각각 또는 동시에 결합 및 해체가 용이하도록 구성될 수 있다.

다만, 본 발명에서 상기 제1체결부(243) 및 제2체결부(244)의 체결홀의 형상은 샤프트서포트(240)가 클램프부(200)와 모터구동부(100) 또는 클램프부(200)와 이송로드부(400)와의 결합을 위한 보조 구성일 뿐이므로 체결부의 체결홀을 형상을 본 발명의 실시예에서와 같이 한정하는 것은 아니다.

한편, 본 발명에서 상기 클램프부의 구성요소인 클램프바디(210)는 도 4, 도 6b 및 6b에 도시한 일 실시예 외에, 도 7a 및 도 7b와 같이 다른 실시예에 의한 적용도 가능하다.

상기 도 7a 및 도 7b의 다른 실시예에 따른 클램프바디(210')가 적용된 추진축 내경 가공장치의 실 적용예시 사진을 도 12 및 도 13에 도시하였다. 도 12는 수평방향 스트럿 축 내경 연마작업을, 도 13은 수직방향 러더 축 내경 연마작업을 도시한 사진이다.

먼저 도 6 및 도 7을 비교하여 본 발명의 일 실시예에 의한 클램프바디(210) 및 다른 실시예에 의한 클램프바디(210')의 구성을 비교 설명하기로 한다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 클램프바디를 도시한 도면이고, 도 6b는 그 클램프바디(210)가 링크부재(130) 및 브라켓(220)과 결합되는 원리를 도시한 도면이다. 도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램프바디를 도시한 도면이고, 도 7b는 그 클램프바디(210')가 링크부재(130) 및 브라켓(220)과 결합되는 원리를 도시한 도면이다.

먼저 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 클램프바디(210)는 단면 형상이 반원형인 제1바디(210a) 및 제2바디(210b)가 상호 결합하여 원통형의 조립체를 이루도록 하고, 상호 결합된 원통형의 조립체 중심부에는 주축(150) 및 상기 이송로드부(400)의 로드(410)에 연결된 연마부(300)의 이동통로가 되는 중공(211)이 형성된다.

이에 따라 상기 연마부(300)는 상기 모터구동부(100)에 연결된 주축(150)의 회전운동 및 상기 이송로드부(400)와 연결되어 축방향 직선 왕복운동이 상기 클램프부(200)에 형성된 중공(211)을 통해 동시에 가능하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2바디(210)의 외주면에는 전술한 브라켓과의 체결을 위한 결합공(212)이 축방향(X)으로 각각 구비되어, 한 쌍의 링크부재(200)에 의해 브라켓(230)의 고정부에 볼트결합 등에 의해 고정된다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 결합공(212)의 구성을 볼트체결을 위한 나사공이 구비되는 형상으로 도시하였으나 본 발명에서 상기 결합공(212)의 형상을 한정하는 것은 아니다.

한편, 상기 반원형의 제1 및 제2바디(210)는 상호 결합하면서 제1결합부(213a)와 제2결합부(213b) 두 개의 결합지점을 형성하게 되며, 한편 본 발명의 일 실시예에서 상기 제1결합부(213a)는 회동 가능한 힌지결합 방식으로 결합하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제2결합부(213b)는 도 6a에 도시한 바와 같이 지그재그 형상의 다중접합부를 형성하거나 별도의 결합장치가 구비될 수도 있으나, 별도의 결합장치 없이 단순히 면접합 되는 것만으로도 무방하다.

이때, 도 6b를 참조한 바, 본 발명의 일 실시예에서 한 쌍의 클램프바디(210)는 제2결합부(213a)가 개폐된 상태에서 대략 원통형상의 축내경 가공물(P)의 축 양단부 외주면을 각각 감싸도록 이격되어 설치되며, 제1결합부(213a)의 힌지 각도(θ3)를 조절한 후, 전술한 바와 같이 축내경 가공물 축 양단부에 클램프바디(210)가 주축(150)과 브라켓(230)을 연결하여 내경 가공물(P)에 클램프부(200)를 장착할 수 있게 된다. 따라서, 상기 제1결합부(213b)에는 별도의 결합장치가 없더라도 클램프바디(210)가 원통형의 조립체 형상을 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 클램프바디(210)에 형성된 중공(211)의 구성은, 상기 연마부(300)가 이동하는 통로로써 연마부와 주축, 및 이송 로드의 수용공간을 확보하기 위한 것일 뿐이므로 중공부의 형상을 본 발명의 실시예에서와 같이 원형으로 한정하는 것은 아니다. 다만, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면 상기 원통형의 클램프바디(210)가 축내경 가공물(P)에 장착됨에 있어서, 상기 축내경 가공물(P)의 외주면에서 가공물을 감싸도록 장착하게 되므로, 본 발명의 일 실시예에서 상기 원통형의 클램프바디(210) 내경(d2)은 축내경 가공물의 외경(D1)보다 큰 것을 특징으로 한다.(D1<d2)

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램프바디(210')는, 도 7a, 도 7b 및그 적용예를 도시한 사진도면 도 12 및 도 13을 참조한 바, 원통형, 보다 정확하게는 소정의 두께를 가지는 원반형상의 몸체 중심부에 상기 주축(150) 및 연마부(300)의 이동통로가 되는 중공(211')을 포함하고, 상기 중공으로부터 좌우에 이격되어 상기 중공축을 중심으로 원호형상으로 관통된 한 쌍의 결합공(212')을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 결합공(212')은 전술한 브라켓과의 체결을 위해 상기 중공으로부터 좌우에 이격되어 원호형상으로 관통되게 축방향(X)으로 각각 구비되며, 링크부재(200)의 필요 없이 곧바로 브라켓(230)의 고정부에 의해 결합될 수 있다.

이때, 도 12 및 도 13을 참조한 바, 본 발명의 다른 실시예에서 한 쌍의 클램프바디(210')는 대략 원통형상의 축내경 가공물(P)의 축 양단부에 각각 주축(150을 통해 축방향(X) 연결되며 한 쌍의 클램프바디 외측에 각각 브라켓(230)을 통해 고정될 수 있다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 의한 원통형의 클램프바디(210)는 축내경 가공물(P)의 외주면에서 소정거리 이격되어 가공물의 외주면을 감싸도록 장착하게 되나, 본 발명의 이 실시예에 의한 원반형 클램프바디(210')는 이와 달리 축내경 가공물(P)의 축 양단에 구비되어 대략 원통형상의 축내경 가공물(P)을 양쪽에서 가압하는 형대로 주축(150)과 이를 관통하는 브라켓(230)에 의해 고정되어야 한다(도 7b, 도 12 및 도 13을 참조). 따라서, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 원반형의 클램프바디(210') 외경(D2)은 축내경 가공물(P)의 외경(D1)보다 큰 것을 특징으로 한다(D2>D1).

이와 같이, 전술한 클램프바디(210, 210')의 실시예들과 상관없이 상기 클램프부(200)는 축내경 가공물(P)을 중심으로 축방향 양단부에 좌우 대칭하도록 클램프부(200)의 구성장치를 클램프바디(210), 브라켓(230), 샤프트서포트(240) 순으로 배치하고, 상기 주축(150)이 축내경 가공물(P)의 내경을 통과하도록 하여 상기 가공물 양단부에 배치된 클램프부(200)를 주축(150)을 연결축으로 하여 브라켓(230)과 함께 양방향에서 고정하게 된다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 클램프부(200)는 연마작업이 이루어지는 내경 가공물(10)을 고정하는 것 뿐만 아니라, 모터구동부(100) 또는 이송로드부(400)를 고정하기 위한 구성으로 사용될 수 있다.

이를 도 4a 내지 도 4c를 참조해 설명하면, 상기 한 쌍의 클램프부(200)는 축내경 가공물(P)의 양단부에 설치되고, 일측 클램프부(200-1) 외측에는 모터구동부(100)가, 타측 클램프부(200-1) 외측에는 이송로드부(400)가 설치될 수 있다.

또한, 도 12 및 도 13을 참조한 바, 상기 한 쌍의 클램프부(200)는 축내경 가공물(P)의 양단부에 설치되고, 일측 클램프부(200-1) 외측에 모터구동부(100) 및 이송로드부(400)를 동시에 별도의 브라켓을 통해 고정시킬 수도 있다.

다음으로 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 선박 추진축 내경 가공장치의 연마부(300)를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 연마부(300)는 연마툴고정부(320);

상기 연마툴고정부에 탈부착 가능하게 고정되는 연마툴(310);

상기 연마툴고정부가 축방향(X) 회전가능하게 삽입되는 베어링(330); 및

상기 연마툴고정부 및 베어링이 수용되는 하우징(340); 을 포함하고,

상기 연마툴고정부를 상기 베어링에 삽입하기 위한 베어링너트(350)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 연마툴(310)에는 절삭 또는 연삭바이트가 선택적으로 구비될 수 있다. 또한, 손상된 축내경 가공물(P)의 손상 정도에 따라 절삭 또는 연마작업에 따른 마모로 교체가 필요할 수 있으므로 상기 연마툴고정부(320)에 단수 또는 복수개 탈부착 가능하게 구성되는 것이 바람직하고, 상기 연마툴고정부(320)가 상기 베어링(330)에 삽입됨에 있어서 베어링너트(350)를 통해 잘 고정될 수 있도록 한다.

또한, 상기 연마툴고정부(320)가 모터구동부(100)의 구동력을 제공받아 회전하는 주축(150)이 삽입 회전함에 있어서 회전력에 의한 부하 및 상기 연마부(320)가 이송로드부(400)와 연결돠어 주축의 축방향 직선 왕복운동이 동시에 병행하여 이루어지므로, 본 발명에서 상기 주축(150)이 삽입 회전하는 연마툴고정부(320)는 하우징(340)에 수용된 베어링(330)에 삽입되는 것이 바람직하다.

한편 상기 연마부(300)가 축내경 가공물(P)의 내경 연마를 위해 상기 회전하는 연마툴고정부의 연마툴(310)에 의해 축방향(X) 회전에 따른 연마와 동시에, 피드속도를 조절하며 축 내경의 길이방향으로 직선왕복운동 해야 축내경의 길이에 따라 전체적인 연마가 가능하므로, 상기 연마부(300) 일측에는 상기 이송로드부(400)의 이송 로드(410)와의 연결수단(360)을 더 포함할 수 있다(도4c 및 도 11 참조).

이에 따라, 상기 연마부(300)의 일측은 구동모터에 의해 회전하는 주축(150)을 통한 연마툴고정부의 회전에 따라 연마작업이 이루어지며, 상기 연마부의 타측은 로드(410)의 축방향 직선왕복운동이 가능하므로 전후진을 통한 회전연마가 가능하게 되는 것이다.

다음으로, 상기 이송로드부(400)는 유압실린더(420) 및 이송 로드(410)를 포함하여 구성되며, 후술하는 유압장치(500)에 의해 연결되어 유압의 작동을 제어해 연마부(300)의 축방향(X) 전후진 피드속도를 조절할 수 있도록 한다.

상기 이송로드부(400)는, 유압실린더(420) 내부의 유압을 조절하여 이송로드(410)의 전후진이 가능하도록 하며, 이때 상기 이송로드(410)는 단부가 전술한 연마부(300)와 연결수단(360)으로 연결되어 연마부(300)의 축방향 직선왕복운동이 가능하도록 한다.

다음으로 본 발명에 따른 선박 추진축 내경 가공장치는 상기 모터구동부(100) 및 이송로드부(400)의 작동을 제어할 수 있도록 유압장치(500)를 더 포함할 수 있으며, 상기 유압장치에는 유압발생기(510) 및 모터구동부의 유압모터(100)와 이송로드부의 유압실린더(420)의 회전속도 및 이송방향을 조절하는 컨트롤러(520)를 더 포함할 수 있다.

상기 컨트롤러(520)는 본 발명에 따른 선박 추진축 내경 가공장치의 ON/OFF기능, 모터의 회전방향 전환기능 및 모터 회전수를 제어할 수 있도록 하는 조작부, 유압실린더의 로드 이송속도를 조절할 수 있도록 하는 조작부 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 이와 같이 본 발명에서 상기 컨트롤러를 통해 작업자가 내경 가공장치의 유압모터에 의해 회전하는 주축(150)의 회전속도 및 회전방향을 용이하게 제어할 수 있고, 이송 로드(410)의 피드속도도 제어할 수 있어 손상된 추진축 내경의 정밀한 연마가 이루어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 선박 추진축 내경 가공장치는, 연마하고자 하는 축내경 가공물(P)을 주축(150) 및 클램프부(200)를 이용하여 양단부에서 고정하고, 상기 클램프부에 형성된 중공을 통해 연마부(300)가 통과하며 연마할 수 있다.

이때, 상기 축내경 가공물(P) 내경의 일단부에서 타단부로 연마부(200)가 회전과 동시에 전후진하며 상기 손상 축 내경을 연마함에 있어서, 상기 연마부(300)가 주축에 의한 회전운동 및 로드와의 연결에 의한 직선왕복운동을 동시에 진행하게 되는데, 축내경 가공물(P)의 양단부에 구비된 한 쌍의 클램프부(200)에 의해 양단부가 주축에 의해 축방향(X)으로 고정 되므로 연마과정에 있어서 발생할 수 있는 진동 및 주축의 전진에 따른 연마 진행과정에 있어서 편심이 방지되어 보다 정밀한 연마가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 손상된 축 내경이 수평할 뿐 아니라 수직방향으로 형성된 경우에도 축방향 가공물(P)의 양단부를 클램프부(200)로 고정하고 상기 클램프부(200)에 구동모터 및 유압 실린더를 연결하여 절삭속도와 절삭피드를 자동으로 선정해 조도와 절삭 정밀도가 일정하도록 자동 내경 연마가 가능하므로, 작업자의 안전을 보장하고 정비 소요시간을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.

이상과 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

100: 모터구동부 110: 유압모터
120: 기어박스 130: 체결부재
150: 주축 200: 클램프부
210: 클램프바디 211,231: 중공
212: 결합공 213,214: 결합부
220: 링크부재 221,212: 체결공
230: 브라켓 231: 관통홀
233,234: 고정부 241: 삽입공
240: 샤프트서포트 242: 부시(베어링)
243,244: 체결부 300: 연마부
400: 이송로드부 410: 로드
500: 유압장치

Claims (12)

1. 축이 삽입되는 축내경 가공물(P)의 내경을 연마하기 위한 가공장치에 있어서,
   모터구동부(100);
   상기 축내경 가공물(P)을 고정하는 클램프부(200);
   상기 클램프부(200)에 의해 고정된 가공물의 내경을 상기 모터구동부(100)로부터 동력을 전달받아 연마하는 연마부(300); 및
   상기 연마부(300)를 축방향 이동하는 이송로드부(400); 를 포함하고,
   상기 연마부(300)는 상기 모터구동부(100)에 의해 회전운동 하는 주축(150) 및 상기 이송로드부(400)의 로드(410)에 연결되어, 회전운동 및 축방향 왕복운동이 가능한 것을 특징으로 하고,
   상기 클램프부(200)는,
   상기 주축(150) 및 상기 연마부(300)의 이동통로가 되는 중공(211)이 형성된 원반 또는 원통형의 클램프바디(210);
   상기 클램프바디의 일측과 결합하고, 상기 주축이 통과하도록 중공(231)이 형성된 판상형의 브라켓(230); 및
   상기 브라켓의 일측과 결합하고, 상기 주축(150)이 회전가능하게 삽입 지지되는 삽입공(241)이 형성된 샤프트서포트(240); 를 포함하고,
   상기 클램프부(200)는 상기 축내경 가공물(P)의 축방향(X) 양단부에 상호 대칭하여 고정되도록 제1클램프부(200-1) 및 제2클램프부(200-2)가 한 쌍으로 구비되며, 상기 제1 및 제2클램프부는 각각의 중공(211)을 상호 관통하는 상기 주축(150)을 연결축으로 하여 상기 브라켓(230)과 함께 축간격 조절이 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하고,
   상기 클램프부(200)는, 상기 클램프바디(210) 및 상기 브라켓(230)을 상호 결합하는 링크부재(220);를 더 포함하고,
   상기 링크부재(220)는 일측에 원호형상의 제1체결공(221) 및 타측에 관통홀 형상의 제2체결공(222)을 포함하고,
   상기 브라켓 중공(231)의 양측에는 상기 링크부재(220) 및 상기 샤프트서포트(240)와의 결합을 위한 복수개의 고정부(233, 234)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 모터구동부(100) 및 상기 이송로드부(400)의 작동을 제어하는 유압장치(500);를 더 포함하고,
   상기 유압장치(500)는 유압발생기(510); 및 컨트롤러(520);를 포함하고,
   상기 컨트롤러(520)는, 상기 모터구동부(100)의 유압모터(110)를 제어해 상기 주축(150)의 회전방향 및 속도를 조절하는 한편, 상기 이송로드부(400)의 유압실린더(420)의 이송방향 및 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 모터구동부(100)는, 유압모터(110); 및 상기 유압모터와 상기 주축(150) 사이에 연결되어 주축의 회전방향 및 회전속도를 가변하는 기어박스(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트서포트(240)는,
   몸체부 가운데 상기 주축(150)이 삽입되는 삽입공(241)이 형성되고,
   상기 삽입공 주변에는 상기 모터구동부(100) 또는 상기 이송로드부(400)와의 연결을 위한 제1체결부(243) 및 상기 브라켓(230)과의 결합을 위한 제2체결부(244)를 포함하고,
   상기 삽입공(241) 내경에는 부시 또는 베어링(242)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 클램프바디(210)는,
   단면 형상이 반원형인 제1바디(210a) 및 제2바디(210b)가 상호 결합하여 중심부에 상기 주축(150) 및 연마부(300)의 이동통로가 되는 중공(211)이 형성된 원통형의 조립체를 이루고, 상기 원통형의 조립체 외주면에는 결합공(212)이 형성되며,
   상기 제1바디 및 제2바디의 상호 결합지점에는 제1결합부(213a)와 제2결합부(213b)가 형성되고, 상기 제1결합부(213a)는 힌지 결합하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제1바디(210a) 및 제2바디(210b)의 내경(d2)은 축내경 가공물(P)의 외경(D1)보다 큰 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 클램프바디(210')는,
   원반형상의 몸체 중심부에 상기 주축(150) 및 연마부(300)의 이동통로가 되는 중공(211') 및, 상기 중공으로부터 좌우에 이격되어 상기 중공축을 중심으로 원호형상으로 관통된 한 쌍의 결합공(212')이 형성되고,
   상기 결합공(212')은 상기 브라켓(230)의 고정부와 볼트 등의 보조체결수단에 의해 결합하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 클램프바디(210') 외경(D2)은 상기 축내경 가공물(P)의 외경(D1)보다 큰 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 연마부(300)는,
    연마툴고정부(320);
    상기 연마툴고정부에 탈부착 가능하게 고정되는 연마툴(310);
    상기 연마툴고정부가 축방향(X) 회전가능하게 삽입되는 베어링(330); 및
    상기 연마툴고정부 및 상기 베어링이 수용되는 하우징(340); 을 포함하고,
    상기 연마툴고정부를 상기 베어링에 삽입하기 위한 베어링너트(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 연마툴(310)은 상기 연마툴고정부(320)에 단수 또는 복수개 탈부착 가능하게 구비되고, 상기 연마툴(310)은 절삭바이트 또는 연삭바이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진축 내경 가공장치.

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