KR19990015355U - 샤프트 외경 진원도 검사 장치 - Google Patents

Abstract

항공기 등에 사용하는 정밀 중공 샤프트 부품의 외경 진원도 및 마모정도를 검사하는 샤프트 외경 진원도 검사장치에 관하여 개시한다. 이 검사장치는, 샤프트의 중공부에 삽입되는 본체와, 상기 본체의 벽면에 관통 설치되고 반지름방향으로 이동가능하도록 된 복수개의 세팅핀과 상기 본체의 내주에 승강가능하도록 설치되어 상기 세팅핀을 반지름방향으로 가압하는 세팅봉을 구비하여서, 상기 샤프트를 상기 본체와 동축으로 맞추는 세팅수단과, 상기 본체에 대하여 동축상으로 회전가능하게 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재에 의하여 회전하면서 상기 샤프트의 외주면의 상태를 측정하는 측정수단을 구비한다. 이와 같은 샤프트 외경 진원도 검사장치는 일정범위의 치수를 가진 부품에 대하여 모두 측정이 가능할 뿐만 아니라, 선반이나 턴테이블 등 터닝장비에 부품을 세팅할 필요가 없으므로 작업시간이 단축되고 세팅이 어려운 부품에도 적용이 가능하다는 이점이 있다.

Description

샤프트 외경 진원도 검사장치

본 고안은 샤프트 외경 진원도 검사장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 항공기 등에 사용하는 정밀 중공 샤프트 부품의 외경 진원도 및 마모정도를 검사하는 샤프트 외경 진원도 검사장치에 관한 것이다.

정밀을 요하는 항공 장비의 분해, 검사시에 항공기 엔진등에서 사용되는 회전 샤프트 부품의 외주면 마모정도 및 진원상태를 검사하는 것이 필수적이다. 종래에는 이러한 샤프트 외주면 상태를 검사하기 위하여, 검사 부품을 터닝(turning) 장비에 부착하여 검사하거나, 별도로 전용 측정장비를 사용하여야 했다. 따라서 세팅작업으로 인하여 작업시간이 길어질 뿐만 아니라, 검사할 수 있는 부품의 적용범위가 좁아서 경제성에 반한다는 문제점이 발생하였다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일정범위의 직경을 가진 회전샤프트를 용이하게 장치에 세팅하여 진원도 및 마모정도를 측정할 수 있도록 그 구조가 개선된 샤프트 외경 진원도 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 샤프트 외경 진원도 검사장치의 일 실시예에 대한 사시도,

도 2는 도 1의 검사장치에서 세팅수단의 단면도,

도 3a 및 도 3b는 도 2의 세팅수단에서 세팅되기 전과 세팅된 후의 상태를 각각 도시한 동작개념도,

도 4는 도 1의 검사장치의 요부단면도,

도 5는 도 1의 검사장치의 다이알게이지 결합부위에 대한 분리사시도,

도 6은 본 고안에 따른 샤프트 외경 진원도 검사장치의 다른 실시예에 대한 사시도이다.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

10...본체 20...세팅봉

24a,24b,24c...세팅핀 26...탄성체

30...고정부재 40...회전부재

42...제2 수평가이드 50...수직가이드

60...슬라이딩부재 70...다이알게이지

100...샤프트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 샤프트의 외경 진원도 검사장치는, 샤프트의 중공부에 삽입되는 본체와, 상기 본체의 벽면에 관통 설치되고 반지름방향으로 이동가능하도록 된 복수개의 세팅핀과 상기 본체의 내주에 승강가능하도록 설치되어 상기 세팅핀을 반지름방향으로 가압하는 세팅봉을 구비하여서, 상기 샤프트를 상기 본체와 동축으로 맞추는 세팅수단과, 상기 본체에 대하여 동축상으로 회전가능하게 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재에 의하여 회전하면서 상기 샤프트의 외주면의 상태를 측정하는 측정수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 측정수단은 다이알게이지인 것이 바람직하다.

또한 상기 측정수단을 수직방향으로 이동시키는 수직이동수단과, 상기 측정수단을 샤프트에 대하여 반지름방향으로 수평이동수단이 더 구비된 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 샤프트 외경 진원도 검사장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 따른 샤프트 외경 진원도 검사장치의 일 실시예를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예의 샤프트 외경 진원도 검사장치는 측정대상이 되는 부품 즉 샤프트(100)의 중공부에 삽입되는 본체(10)와, 샤프트(100)와 상기 본체(10)가 동축상에 위치하도록 샤프트(100)의 중심을 본체(10)의 중심과 일치시키는 세팅수단(세팅봉(20)과 세팅핀(24a,24b,24c)을 포함한다.)과, 상기 본체(10)에 대하여 동축상으로 회전가능하게 설치되는 회전부재(40)와, 상기 회전부재(40)의 회전에 따라 회전하면서 샤프트(100)의 외주면의 상태를 측정하는 측정수단(70)을 구비한다.

이 측정수단으로서 다이알 게이지(dial gauge;70)를 사용하는 것이 바람직하다. 도 5에서 보는 바와 같이 다이알게이지(70)는 샤프트(100) 외면에 근접 위치하여 외면의 마모상태를 감지하는 감지부(71)와, 샤프트의 외경의 진원도를 수치화하여 나타내는 표시부(73)와, 상기 표시부(73)와 감지부(71)를 연결하는 지지부(72)를 구비한다.

상기 본체(10)는 샤프트(100)보다 작은 직경을 가지는 중공 원통 부재이다. 본체(10)의 상부에는 본체(10)와 동축상의 결합홀(31)이 형성된 그 중앙에 형성된 고정부재(30)가 고정결합되어 있다. 그리고 상기 고정부재(30)의 결합홀(31)에는 세팅봉(20;아래에서 설명)이 결합되어 나사운동될 수 있도록 암나사선이 형성되어 있다.

상기 세팅수단을 구성하기 위하여, 1개의 세팅봉(20)과 3개의 세팅핀(24a,24b,24c)이 마련된다.

도 2에서 보는 바와 같이. 상기 세팅봉(20)의 상부는 손으로 잡아 회전시킬 수 있도록 핸들(21)이 형성되고, 하단부(23)는 원뿔형상으로 테이퍼진 형상으로 되어 있다. 이 테이퍼부(23)에 의하여 세팅핀(24a,24b,24c)이 반지름방향으로 가압됨으로써, 세팅봉(20)의 수직이동이 세팅핀(24a,24b,24c)의 수평운동으로 변환될 수 있게 된다. 그리고 핸들(21)과 테이퍼부(23) 사이의 세팅봉 본체(22)에는 상기 고정부재(30)에 형성된 결합홀(31)의 나사선과 나사운동될 수 있도록 수나사선이 형성된다.

상기 3개의 세팅핀(24a,24b,24c)은 본체(10)의 벽면상에 관통 설치되므로, 일부는 본체(10)의 외부에 돌출되고 나머지 일부는 본체(10)의 내부에 위치한다. 또한 이 세팅핀은 반지름방향으로 슬라이딩 가능하도록 본체(10)에 지지된다. 도 3a 및 도 3b 에서 보는 바와 같이, 3개의 세팅핀(24a,24b,24c)은 그 형상 및 크기가 동일하고, 각 세팅핀(24a,24b,24c)은 본체(10)의 중심에 대하여 120도 간격으로 동일한 높이에 배열되어 있다. 세팅핀이 4개 이상인 것도 가능하지만, 하나의 원(circle)을 결정하기 위하여 3 포인트로서 충분하므로, 3개의 세팅핀을 가지는 것이 가장 바람직하다. 각 세팅핀(24a,24b,24c)의 내측부에는 탄성체(26)가 각각 마련되어 있으므로, 세팅전에는 세팅핀(24a,24b,24c)이 본체(10)의 중심방향으로 항상 탄성바이어스되어 있다.

도 4에서 보는 바와 같이, 회전부재(40)는 고정부재(30)와 동축상으로 그 외측에 설치되는 중공원판부재이다. 이 회전부재(40)는 본체(10)에 의하여 지지면서 회전되기 위해서, 그 지지부에 베어링(90)이 설치된다.

다이알 게이지(70)의 운동은 검사대상 샤프트(100)의 외주면을 따라 회전하는 회전운동과, 검사부위에 따라 샤프트(100)의 축방향으로 이동하는 수직운동 및 샤프트(100)의 직경의 크기에 따라 감지부(71)가 반지름방향으로 이동하는 수평운동으로 구분된다. 다이알게이지(70)의 회전운동은 상기 회전부재(40)에 의하여 제공되고, 수직이동 및 수평이동을 위하여 수직이동수단 및 수평이동수단이 별도로 마련되어야 한다.

이를 위하여 먼저 다이알게이지(40)의 외측부에 수직가이드(50)가 고정설치된다. 이 수직가이드(50)는 본체(10) 또는 샤프트(100)의 축방향과 평행하게 연장된다. 도 4에서 보는 바와 같이, 수직가이드(50)에는 슬라이딩부재(60)가 결합되는데, 이 슬라이딩부재(60)의 일측에 형성된 홀(61)이 수직가이드(50)에 삽입되어 슬라이딩된다. 그리고 슬라이딩부재(60)를 수직가이드(50)의 일정위치에서 고정시킬수 있도록 제 1결합수단이 마련되는데, 이 제1 결합수단으로서 슬라이딩부재(60)에 형성된 나사결합홀(62)과 이에 결합되는 나사(65)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 슬라이딩부재(60)의 타측에 수평방향으로 제1 수평가이드홀(63)이 형성되고, 이 홀(63)에 다이알게이지(70)의 지지부(72)이 삽입되어 슬라이딩된다. 그리고 상기 지지부(72)를 임의의 위치로 수평이동시킨 후에 고정하기 위하여 제 2결합수단이 마련된다. 제 2 결합수단은 제1 결합수단과 동일한 구성을 가지는 바, 슬라이딩부재(60)에 형성된 나사결합홀(64)과, 이 홀(64)에 결합되는 나사(66)를 구비한다.

이하에서 상기와 같은 구성을 구비한 본 실시예에 따른 샤프트 외경 진원도 검사장치의 작용을 설명한다.

먼저 측정대상이 되는 샤프트(100)를 장치에 위치시켜서, 장치의 본체(10)가 샤프트(100)의 중공부에 삽입되도록 한다. 따라서 샤프트(100)의 중공부의 지름이 본체(100)의 외주면의 지름보다 작은 경우에는 이 장치를 사용할 수 없다.

세팅이 되기 전에는 도 3a에서 보는 바와 같이, 샤프트(100)의 중심(A)과 본체(10)의 중심(B)이 대부분 일치되지 않는다, 따라서 세팅을 위하여 세팅봉(20)의 핸들(21)을 시계방향으로 회전시켜서 세팅봉(20)을 아래쪽으로 수직이동시킨다.(오른나사의 경우) 그러면 세팅봉(20)의 단부에 형성된 테이퍼부(23)의 끝부분이 본체(10)의 중심방향으로 탄성바이어스되어 있는 세팅핀(24a,24b,24c)의 단부를 반지름방향으로 가압한다. 따라서 3개의 세팅핀(24a,24b,24c)은 탄성체(26)의 탄성을 이기고 동일한 길이만큼 중심에 대하여 반대방향으로 이동하고, 결국 1개의 세팅핀(도 3a의 24c)의 단부만이 샤프트(100)의 내주면에 접촉한다. 더욱 세팅봉(20)을 회전시키면, 샤프트(100)에 접촉된 세팅핀(24c)에 의하여 샤프트(100)가 그 방향(X)으로 이동되고, 결국 도 3b에서 보는 바와 같이, 3개의 세팅핀(24a,24b,24c)의 단부가 모두 샤프트(100)의 내주면에 접촉되어서, 더 이상 세팅핀(24a,24b,24c)이 움직이지 않게 된다. 이 상태가 본체(10)와 샤프트(100)가 동축상으로 위치하게 된 상태이다.

이와같이 샤프트(100)의 세팅이 완료되면, 샤프트 외면상태의 측정을 시작한다. 먼저 샤프트(100) 외면에 다이알게이지(70)의 감지부(71)가 근접하게 위치되도록 하기 위하여, 슬라이딩부재(60)의 나사(64)를 풀고 다이알게이지(70)를 반지름방향으로 이동시켜 적절한 위치를 잡은 다음에, 나사(64)를 다시 꼭 조여서 단단히 고정한다. 따라서 측정을 요하는 샤프트(100)의 외경의 지름이 회전부재(40)의 수직가이드(50) 설치부의 지름보다 크면, 이 장치를 사용하여 측정할 수 없다.

그 다음에 슬라이딩부재(60)의 나사(65)를 풀고 검사하려고 하는 샤프트 높이에 다이알게이지의 감지부(71)가 위치되도록 슬라이딩부재(60)를 수직이동시킨 후에, 나사(65)를 다시 조여 고정한다.

그리고 회전원판(40)을 손으로 천천히 돌려 회전시키면서 샤프트(100)의 외주면의 상태를 측정한다. 샤프트(100)의 일정높이에 대하여 측정이 끝나면, 나사(65)를 풀고 슬라이딩부재(60)를 다시 수직이동시키고 나사(65)를 다시 조이는 작업을 되풀이함으로써, 샤프트(100)의 전부위에 대하여 진원도 및 마모정도를 측정할 수 있다.

도 6은 본 고안에 따른 샤프트 외경 진원도 측정장치의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 6에서 도 1과 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 가리키므로, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징적 구성은 다이알게이지(70)를 수평이동시키기 위하여, 다이알게이지(70)가 결합된 수직가이드(50)를 직접 수평이동시킨다는 점이다. 즉 수평이동수단은, 회전부재(40)에 형성되어 수직가이드(50)의 수평이동을 안내하는 제2 수평가이드(42)와, 수직가이드(50)를 제2 수평가이드(42)의 임의의 위치에서 고정시키는 제 3결합수단(44)을 구비한다. 제 3결합수단(44)은 상기 제1 결합수단과 동일하게 나사결합 방법을 사용할 수 있다. 그리고 다이알 게이지(70)는 슬라이딩부재(60)에서 수평이동할 필요가 없으므로, 다이알게이지(70)가 슬라이딩부재(60)에 고정결합된다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 샤프트 외경 진원도 검사장치는 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 특정한 부품 뿐만이 아니라 일정범위의 치수를 가진 부품에 대하여 모두 측정이 가능하다.

둘째, 선반이나 턴테이블 등 터닝장비에 부품을 세팅할 필요가 없으므로, 작업시간이 단축되고 세팅이 어려운 부품에도 적용이 가능할 뿐만 아니라, 세팅시에 발생될 수 있는 부품의 손상을 방지할 수 있다.

셋째, 측정 대상 부품의 기준이 되는 마스터 샤프트가 있는 경우 이를 본 고안의 장치에 세팅하면, 그 후에 실제의 부품을 장착하여 마모정도를 손쉽게 측정할 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예을 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하면 본 고안의 기술적 범위내에서 당업자에 의해 다양한 형태로 변형가능함은 물론이다.

Claims (9)

1. 샤프트의 중공부에 삽입되는 본체;와,

   상기 본체의 벽면에 관통 설치되고 반지름방향으로 이동가능하도록 된 복수개의 세팅핀과, 상기 본체의 내주에 승강가능하도록 설치되어 상기 세팅핀을 반지름방향으로 가압하는 세팅봉을 구비하여서, 상기 샤프트를 상기 본체와 동축으로 맞추는 세팅수단;과,

   상기 본체에 대하여 동축상으로 회전가능하게 설치되는 회전부재;와,

   상기 회전부재에 의하여 회전하면서 상기 샤프트의 외주면의 상태를 측정하는 측정수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 세팅핀은 상기 본체의 중심에 대하여 상호 120도 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 세팅핀을 상기 본체의 중심방향으로 탄성바이어스시키는 탄성체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 세팅봉의 수직이동이 상기 세팅핀의 수평운동으로 변환되도록 상기 세팅봉의 일단부가 원뿔형상으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 측정수단은 다이알게이지인 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 측정수단을 수직방향으로 이동시키는 수직이동수단과,

   상기 측정수단을 샤프트에 대하여 반지름방향으로 수평이동수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 수직이동수단은,

   상기 회전부재에 수직방향으로 설치된 수직가이드와,

   상기 측정수단을 탑재하고, 상기 수직가이드에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부재와,

   상기 슬라이딩부재를 상기 수직가이드의 임의의 위치에서 고정시키는 제1 결합수단이 구비된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 수평이동수단은,

   상기 슬라이딩부재에 형성되고 상기 측정수단의 지지부가 슬라이딩되도록 안내하는 제1 수평 가이드와,

   상기 지지부를 임의의 위치에서 상기 슬라이딩부재에 고정시키는 제 2결합수단이 구비된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 수평이동수단은,

   상기 회전부재에 형성되어 상기 수직가이드의 수평이동을 안내하는 제2 수평가이드와,

   상기 수직가이드를 상기 회전부재의 임의의 위치에서 고정시키는 제 3결합수단이 구비된 것을 특징으로 하는 샤프트 외경 진원도 검사장치.