KR200207079Y1 - 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 샤프트의 하부센터 및 각도를 측정하는 장치에 관한 것으로, 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치는, 샤프트의 외면에 고정되고 상면 중심에 요홈이 형성된 고정장치부; 고정장치의 전면(前面) 내에 삽입되고 곡선으로 형성된 슬라이딩면; 슬라이딩면 내에 삽입되어 슬라이딩면을 따라 슬라이딩시키는 회전기어가 설치된 원판이송부; 고정장치부의 전면에 축연결된 수직축; 수직축의 전면에 돌출되도록 축 연결되고 원판이송부와 연결되며, 고정장치부의 전면 상부에 위치하여 원주를 따라서 각도를 표시하는 눈금이 형성된 원형이며, 중심으로부터 원형의 판 외측으로 원판을 네등분하는 방향지시선이 형성된 눈금원판부; 눈금원판부의 수평지름을 눈금원판부의 상부에서 가로지르도록 중심이 눈금원판부의 중심과 축연결되고 하방으로 돌출된 라운드 형상을 가져 수평지시가 가능한 수평지시부; 눈금원판부의 눈금 상부에 위치하도록 수직축의 전면(前面)에 돌출되도록 설치된 수직지시부를 포함하여 구성됨으로써, 샤프트의 하부센터 및 키홈 간 각도를 정확하게 측정함으로써 샤프트 권상작업의 능률이 향상되고 샤프트의 조립작업이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

Description

샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치{Device for measuring lower center and angle in shaft}

본 고안은, 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤프트를 권상할 때 하부센터를 정확하게 측정하고 샤프트에 형성된 키홈 간의 각도를 측정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 단면이 원형인 물체, 특히 샤프트를 권상할 때에는 샤프트의 하부센터에 수직으로 램을 설치한다. 이하, 단면이 원형인 물체와 동일한 의미의 용어로 '샤프트'를 사용하여 설명한다.

도 6은 종래의 샤프트 권상작업이 도시된 사시도로서, 도 6을 참조하여 종래 샤프트 권상작업을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정볼트를 분해하고 샤프트를 덮고 있던 상부메탈 및 카바를 아이볼트를 이용하여 크래인 등으로 권상하여 취외한 후, 하부메탈의 상부에 안착되어 있는 샤프트의 개략적인 하부 중심점에 램 및 잭 펌프를 설치하고 마그네틱 부착형 다이얼게이지를 부착한 다음, 작업자가 잭 펌프를 작동하여 램을 샤프트에 미세하게 접촉시킨다.

미세접촉시 다이얼게이지를 '0'점 조정한 후 계속적으로 잭 펌프를 작동하여 권상가능한 양인 0.1 내지 1.0 까지 다이얼게이지가 움직이면 샤프트의 상승작업을 종료한 후 아이볼트홀에 체인블럭 등을 이용하여 하부메탈을 취외한다.

취외한 메탈부는 샤프트 습동부를 스크래핑으로 손질한 후 분해의 역순으로 조립한다.

상기한 바와 같은 샤프트 권상작업시에는 램이 샤프트의 수직하부에 설치되지 못하여 하부메탈부의 일측부 쏠림현상이 발생하며 이것은 메탈손상의 원인이 되고 미세한 권상의 불량으로 인한 메탈의 눌림현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 샤프트에 형성된 키홈과 조립물체에 형성된 키홈을 일치시킨 후 키홈에 키를 삽입함으로써, 샤프트와 조립물체를 조립하는데, 이 때 키홈 간의 직선거리를 자로 측정하여 조립한다. 그러나 자를 이용하는 방법으로는 키홈 간의 정확한 각도를 측정하기가 어렵기 때문에 키홈의 위치불량이 발생되어 분해하고 다시 조립하는 반복작업을 수행해야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 샤프트의 하부센터 및 키홈 간의 각도를 정확하게 측정하는 데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치의 정면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치의 측면도이다.

도 3a는 미세조정부의 손잡이의 상세도이다.

도 3b는 원판이송부의 회전기어부에 대한 상세도이다.

도 3c는 눈금원판의 센서검출홀부에 대한 상세도이다.

도 3d는 수직각도 지시부의 눈금부를 확대한 정면도이다.

도 3e는 수직각도 지시부의 눈금부를 확대한 측면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 측정장치를 이용하여 샤프트에 형성된 키홈 간의 각도를 측정하는 방법을 도시한 도면이다.

도 5는 본 고안에 따른 측정장치를 이용하여 샤프트의 하부센터를 측정하는 방법을 도시한 도면이다.

도 6은 종래의 샤프트 권상작업이 도시된 사시도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치는, 샤프트의 외면에 고정되고 상면 중심에 요홈이 형성된 고정장치부; 고정장치의 전면(前面) 내에 삽입되고 곡선으로 형성된 슬라이딩면; 슬라이딩면 내에 삽입되어 슬라이딩면을 따라 슬라이딩시키는 회전기어가 설치된 원판이송부; 고정장치부의 전면에 축연결된 수직축; 수직축의 전면에 돌출되도록 축 연결되고 원판이송부와 연결되며, 고정장치부의 전면 상부에 위치하여 원주를 따라서 각도를 표시하는 눈금이 형성된 원형이며, 중심으로부터 원형의 판 외측으로 원판을 네등분하는 방향지시선이 형성된 눈금원판부; 눈금원판부의 수평지름을 눈금원판부의 상부에서 가로지르도록 중심이 눈금원판부의 중심과 축연결되고 하방으로 돌출된 라운드 형상을 가져 수평지시가 가능한 수평지시부; 눈금원판부의 눈금 상부에 위치하도록 수직축의 전면(前面)에 돌출되도록 설치된 수직지시부를 포함하여 이루어지며, 여기에 수평지시부가 눈금원판부의 수평선을 지시하는지를 인식하는 수평검출센서부를 더 포함하면 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치의 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치의 측면도이다. 도 3a는 미세조정부의 손잡이의 상세도이고, 도 3b는 원판이송부의 회전기어부에 대한 상세도이며, 도 3c는 눈금원판의 센서검출홀부에 대한 상세도이고, 도 3d는 수직각도 지시부의 눈금부를 확대한 정면도이며, 도 3e는 수직각도 지시부의 눈금부를 확대한 측면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치에서, 고정장치부(100)의 상면은 샤프트의 외면과 접하는 'V'형 테이퍼면(103)을 포함하며, 그 중심부에 요홈(108)이 형성되고 요홈(108)의 측면은 키 삽입면부(104)가 된다. 고정장치부(100)의 중심부 하부에는 회전부(601)가 삽입되는 삽입홀(106)이 일정길이 형성된다. 삽입홀(106)에서 일측으로 관통되게 회전 샤프트(602)가 삽입되는 삽입홀(105)이 형성된다.

또한, 고정장치부(100)의 하면으로부터 일정거리 이격되어 원판이송부(700)의 삽입이 가능한 라운드 형상의 슬라이딩면(101)이 형성되고 슬라이딩면(101)의 배면에는 마그네틱 손잡이부(102)가 형성된다.

원판 이송부(700)는 라운드 형상으로 중심부에서 일정거리에 돌기기둥(701)이 형성되며 아래측으로는 미세조정 회전부(601)와 나사부(604)에 맞물림되는 회전기어부(707)가 형성된다. 이러한 원판 이송부(700)는 고정장치부(100)에 삽입 형성되어 슬라이딩면(101) 내에 삽입되어 슬라이딩면(101)을 따라 슬라이딩하며, 돌기기둥(701)에는 일정거리에 걸림턱(705)과 원판 수직용 플레이트(702), 원판 고정 스톱링(703), 요홈(704)이 형성된다.

미세조정부(600)는 장축의 회전 샤프트(602)의 일측에 회전손잡이(607)가 고정키(609)와 일체압입 형성되며, 회전손잡이(607)로부터 내측으로 회전힌지 베어링(605)이 고정장치부(100)에 형성된 베어링 삽입홀(107)에 압입 형성되며 회전 샤프트(602)와 베어링부(605) 외측에는 스톱링(606)이 형성된다.

또한, 회전 샤프트(602)의 다른 일측부 말단은 고정장치부(100)에 형성된 회전힌지 지지부(105)에 회전가능한 구조로 삽입되며, 그로부터 회전손잡이(607)측으로 일정거리에 회전부(601)가 외측면에 나사부(604)를 형성하며 샤프트(602) 및 고정키(609)와 일체로 압입 형성된다.

눈금원판부(200)는 고정장치부(100)의 전면(前面)에 축연결된 수직축 상에 돌출되도록 축연결된 원형의 판 형상으로서, 그 원판면에는 원형의 가장자리를 따라서 외측과 내측에 각각 정방향 눈금선(201)과 역방향 눈금선(202)이 형성되며, 수평지시부(400)의 돌기기둥(402)이 삽입되는 삽입홀(207)이 형성된다, 그리고 눈금원판부(200)의 중앙으로부터 원형의 판 외측 끝으로 네 방향, 즉 0°, 90°, 180°, 270°에 방향지시선(208)이 형성된다.

또한, 방향지시선(208)의 끝부분에서 눈금선과 일치하는 곳에 수평검출센서(500)의 작동확인용 센서검출홀(204)이 네 방향 각각에 형성된다. 그리고, 눈금원판부(200)에 형성된 원형보디암(206)의 상측부와 하측부에는 각각 원판이송부(700)의 돌기기둥(701)이 압입가능한 원형의 고정홀(205, 205')이 양측 및 상하로 대각 형성된다. 이러한 눈금원판부(200)는 원판이송부(700)의 중앙부에 형성된 돌기기둥(701)에 압입후 고정스톱링(703)으로 외측에 형성한 것이다.

수평지시부(400)는 눈금원판부(200)의 수평지름을 눈금원판부(200)의 상부에서 가로지르도록 중심이 눈금원판부의 중심과 축연결되어 있다. 즉, 눈금원판부(200)의 중앙부에 돌기기둥(402)을 부재로 삽입형성되며, 돌기기둥(402)의 외측부에 회전베어링(404)이 압입되며 그 외측부에 수평지시계(401)가 양방향 대각으로 형성된다.

수평지시계(401)의 외측에는 돌기기둥(402)과 일체로 형성가능한 스냅링(402)의 부재로 고정 형성된다. 또한, 수평지시계(401)는 하측으로 돌출 라운드형상(405)을 구성하여 항상 수평지시가 가능하도록 형성한다.

수직각도 지시부(300)는 눈금원판부(200)의 눈금 상부에 위치하도록 수직축의 전면에 돌출되도록 설치된다. 즉, 눈금원판부(200)의 외주면에서 일정부 내측에 형성된 슬라이딩 요홈(203)에 부착 형성된다. 수직각도 지시부(300)는 배면부에 직각 보정볼(310, 310')이 상하로 형성되며 이는 슬라이딩 보디(301)에 압입 형성된다.

슬라이딩 보디(301)의 정면부에는 직각보정볼(310, 310')보다 큰 슬라이딩볼(311)이 베어링(309) 및 볼접촉부(312)와 일체로 형성된다. 또한 눈금원판부(200)의 외측과 내측에 각각 형성된 정방향 눈금선(201), 역방향 눈금선(202)과 눈금선부에 각각 지시가능한 정방향 눈금 지시바늘(307)과 역방향 눈금 지시바늘(308)이 각각 일체로 구성된다.

슬라이딩 보디(301)의 하측 중앙부에는 가이드 파이프(304)와 길이 조정바(303)가 나사부(306)로 체결 형성되며 가이드 파이프(304) 외측 일정부에는 길이 조정바(303)의 멈춤이 가능한 멈춤나사부(305)가 형성된다.

또한 길이 조정바(303)의 아랫방향 끝부에는 하부센터지시계(302)가 일체로 형성된다.

수평검출 센서부(500)는 눈금원판부(200)의 배면에 0°및 180°의 대각방향에 부착형성되고, 지시등 센서 고정부(502), 고정나사(503) 및 원판고정부(504)로 이루어지며, 수평 검출센서(500)는 센서 고정부(502)에 체결 형성된다. 지시등(501)은 고정장치부(100)에 부착 형성된다.

지시등에는 여러색깔을 나타내는 램프를 부착하여 수평에 가까울수록 다른 램프가 점등되도록 하여 작업자가 수평 설정여부를 쉽게 확인할 수 있도록 한다. 본 고안의 일실시예에서는 빨강색, 주황색, 녹색 램프를 설치하고, 수평이 아닐 경우에는 빨강색 램프가 점등되고, 수평에 가까워지면 주황색 램프가 점등되었다가 수평이 설정되면 녹색램프가 점등되도록 되어 있다.

다음, 본 고안의 일실시예에 따른 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치의 작용에 대해 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 측정장치를 이용하여 샤프트에 형성된 키홈 간의 각도를 측정하는 방법을 도시한 도면이고, 도 5는 본 고안에 따른 측정장치를 이용하여 샤프트의 하부센터를 측정하는 방법을 도시한 도면이다.

먼저, 샤프트에 형성된 키홈 간의 각도를 측정하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

샤프트에 형성된 키홈 중의 하나(20)에 본 고안에 따른 측정장치를 부착하기 위해, 샤프트에 형성된 키홈(20)과 고정장치부(100)에 형성된 키 삽입면부(104)에 끼워 맞춰지는 보조키(109)를 고정장치부(100)에 부착하고 고정장치부(100)의 테이퍼면(103)이 샤프트의 외면에 위치하도록 하면서, 고정장치부(100)의 부착가능한 마그네틱을 '온(ON)'하여 부착하면, 눈금원판부(200)에 형성된 슬라이딩 요홈(203)을 따라 회전하는 수직각도 지시계(300)가 상시 하부로 위치하여 눈금원판(200)에 형성된 정방향 눈금선(201)과 역방향 눈금선(202)에 각각 정방향 눈금 지시바늘(307)과 역방향 눈금 지시바늘(308)이 위치한다. 이 때의 눈금값을 기록해 두고, 또한 이 때의 수평지시부(400)의 수평지시계(401)가 수평방향의 눈금 지시선과 일치하는 눈금값을 기록한다.

만약 샤프트가 도 4와 같이 정확한 수평방향으로 설정되어 있다면 수직각도 지시부(300)는 상시 직각방향으로 형성되어 상기 눈금이 270°방향을 가리키며 이 때 수평지시계(401)는 수평검출 센서부(500)에 의해 녹색지시등이 점등된다.

만약 도 4에 도시된 바와 같이 키면이 수평방향이 아니라면, 수평지시계(401)에 의한 수평값과 수직각도 지시부(300)의 각도를 각각 기록한다. 이러한 작업은 일측에 형성된 키홈의 각도와 다른 일측에 형성된 각도를 비교함으로써, 두 키홈 간의 가공각도를 측정하기 위함이다.

상기한 바와 같이 일측 키홈(20)의 각도 측정이 완료되면, 다른 부위에 형성된 키홈에 대해 다시 상기한 바와 같은 각도 측정을 수행하고 그 때의 수직각도 지시부(300)에 의한 각도를 비교하면 두 키홈 간의 가공 각도를 측정할 수 있다.

예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 하부의 키홈(20)이 수평상에 형성되었다면 수평각도는 0°와 180°를 각각 가리키며 수직각도 지시계(300)는 270°를 가리킨다. 키홈 간의 각도가 맞도록 가공이 정확하게 되었다면 또 다른 키홈인 120°의 키홈 간 각도를 가지도록 설계된 키홈(20')에 본 고안의 측정장치를 부착한 후 각도를 측정하면 수평지시계는 눈금원판부(200)의 외측 눈금기준으로 60°와 240°를 가리키고, 수직각도 지시계(300)는 150°를 가리킨다. 그러면 270°-150°= 120°로서 두 키홈이 원하는 각도를 이루면서 정확하게 가공되었음을 확인할 수 있다.

또 다른 예로서, 하부가 수평상에 형성된 키홈(20)과 90°의 키홈 간 각도를 가지도록 설계된 키홈(20')에 대해 본 고안의 측정장치로 각도를 측정하면, 눈금원판부(200)에서 수평지시계(401)는 90°와 270°를 가리키며 이 때 수직각도 지시계는 0°를 가리킨다. 따라서, 270°- 0°(=360°) = - 90°로서 키홈(20')이 설계각도 대로 정확하게 가공되었음을 확인할 수 있다.

한편, 샤프트의 하부센터를 측정하는 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

샤프트의 하부센터를 측정하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 고정장치부(100)를 샤프트(6) 하부의 임의의 위치에 접촉하여 슬라이딩한 후 검출센서 지시등에 빨강색 램프에서 주황색 램프이 점등될 때까지 하부로 점점 슬라이딩 되게 인입한 후, 주황색 램프가 점등되면 내부 마그네틱으로 형성된 고정장치부(100)를 부착한다.

이와 같이 고정 부착후에는 완전 수평상태가 되도록 미세조정부(600)의 회전손잡이(607)을 회전하면 원판이송부(700)가 움직인다. 원판이송부(700)가 움직이면서 수평 검출센서부(500)에서 수평지시계(401)가 눈금원판부(200)에 형성된 센서 검출홀(204)을 양측 동시에 차단하면 수평설정이 완료되는 것이다. 이 때의 수직각도 지시계(300)의 하측부에 형성된 하부센터 지시계(302)가 가리키는 위치가 샤프트의 하부센터이므로 이곳에 권상가능한 장치를 위치한 후 샤프트를 권상하면 정확한 하부센터로 권상이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 샤프트 하부센터 및 각도 측정장치를 이용하면, 샤프트의 하부센터를 정확하게 측정하고 그 곳에 램을 설치하여 샤프트를 권상하므로 권상 불량으로 인한 메탈손상이 방지되고 샤프트 권상작업의 능률이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 샤프트 하부센터 및 각도 측정장치를 이용하면, 샤프트에 형성된 키홈 간의 각도를 정확하게 측정하여 샤프트를 조립물체와 조립할 때 키홈의 위치불량으로 인한 조립불량 현상이 방지되며 조립작업이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 샤프트의 외면에 고정되고 상면 중심에 요홈이 형성된 고정장치부;

   상기 고정장치의 전면(前面) 내에 삽입되고 곡선으로 형성된 슬라이딩면;

   상기 슬라이딩면 내에 삽입되어 상기 슬라이딩면을 따라 슬라이딩시키는 회전기어가 설치된 원판이송부;

   상기 고정장치부의 전면에 축연결된 수직축;

   상기 수직축의 전면에 돌출되도록 축 연결되고 상기 원판이송부와 연결되며, 상기 고정장치부의 전면 상부에 위치하여 원주를 따라서 각도를 표시하는 눈금이 형성된 원형이며, 중심으로부터 원형의 판 외측으로 원판을 네등분하는 방향지시선이 형성된 눈금원판부;

   상기 눈금원판부의 수평지름을 눈금원판부의 상부에서 가로지르도록 중심이 상기 눈금원판부의 중심과 축연결되고 하방으로 돌출된 라운드 형상을 가져 수평지시가 가능한 수평지시부;

   상기 눈금원판부의 눈금 상부에 위치하도록 수직축의 전면(前面)에 돌출되도록 설치된 수직지시부;

   를 포함하는 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평지시부가 상기 눈금원판부의 수평선을 지시하는지를 인식하는 수평검출센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트의 하부센터 및 각도 측정장치.