KR200341607Y1 - 스파이더의 연삭용 주축센터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 트리포트식 등속쪼인트를 구성하는 스파이더의 트리니언을 연삭하기 위하여 주축에 고정하는 주축센터에 관한 것으로 주축스핀들에 고정되는 주축센터의 헤드선단에는 내경방향으로 경사지고 바닥면이 평편한 수용홈이 형성되며 수용홈에는 4개의 금속볼이 삽입되어 분할판에 의하여 2개씩 분할되고 분할판의 양단부는 헤드와 용접으로 고정되어 연삭하고자 하는 트리니언의 주축측 가상 중심점을 자동으로 셋팅할 수 있게한 것을 특징으로 한다.

Description

스파이더의 연삭용 주축센터{Geinding spindle center of spider}

본 고안은 트리포트(Tripod)식 등속쪼인트(C.V Joint)를 구성하는 스파이더(spider)의 트리니언을 연마하기 위하여 스파이더를 주축에 고정하는 주축센터의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 앞바퀴굴림자동차(Front wheel Drive)나 전륜구동자동차(Four wheel Drive)는 엔진에서 발생하는 동력을 변속기를 거쳐 구동차축에 전달하게 되며 이러한 동력전달 과정에서 구동차축은 앞바퀴 조향각의 변화와 현가장치의 상·하운동에 의하여 발생되는 동력전달 각도 및 구동차축의 길이 변화등 반복되는 변위를 흡수 보상하기 위하여 등속쪼인트가 사용되며 이러한 등속쪼인트에는 트리포트식과 더블오프셋 및 볼타입등이 있다.

상기와 같은 등속쪼인트중 앞바퀴굴림자동차에서 널리 사용되는 트리포트식등속쪼인트를 구성하는 스파이더는 변속기로부터 회전동력이 전달되는 액슬측 구동축에 스플라인으로 결합되고 스파이더의 외주면에는 축방향에서 직각으로 120° 간격마다 형성된 3개의 트리니언이 뻗어있다.

상기 트리니언에는 니들베어링이 결합되고 그 외주에는 회전로울러가 고정되어 있어 스파이더 하우징에 형성된 안내홈을 따라 구동축의 각도변화를 흡수할 수 있게 구성되어 있어 트리니언의 외주, 즉 니들베어링과 결합하는 면은 정밀하게 연삭되어야 하나 통상의 척으로는 스파이더를 연삭기의 주축에 신속하고 간편하게 고정할 수 없었다.

따라서 종래에는 스파이더의 트리니언을 연삭하기 위하여 트리니언의 반대편 스파이더의 본체에 센터구멍을 천공하고 여기에 주축센터를 삽입한 후 돌리개나 맨드릴을 설치하여 트리니언을 연삭하였으나 트리니언을 연삭하기 위한 공수가 증가되어 생산성이 저하되었으며, 또 다른 트리니언 연삭방법으로는 자동척으로 스파이더를 고정하고 위치결정 시스템을 이용하여 트리니언의 센터를 맞추는 장치가 공지되어 있었으나 고가의 장치가 필요하다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로 범용의 연삭기를 이용하여 트리니언을 신속하고 간편하게 연삭할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 또 다른 목적은 트리니언의 연삭작업을 위한 스파이더 본체의 센터구멍 천공을 불필요하게 하여 작업공수를 감축할 수 있게 하는 것이다.

도 1은 스파이더 연삭기의 정면도이며

도 2는 스파이더 조립체의 단면도

도 3은 본 고안의 스파이더 연삭용 주축센터의 측단면도

도 4는 본 고안의 스파이더 연삭용 주축센터의 정면도

도 5는 본 고안의 스파이더 연삭용 주축센터의 작동상태도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. 주축 11. 주축센터

13. 센터 20. 로타리테이블

14. 심압대 15. 에어척

16. 공압실린더 17. 로딩 및 언로딩 장치

18. LM 블록 19. 연마휠

21. 스파이더 22. 하우징

23. 안내홈 24. 트리니언

25. 니들베어링 26. 회전로울러

27. 스플라인 28. 스파이더 몸체

30. 주축센터 31. 테이퍼부

32. 헤드 33. 금속볼

34. 수용홈 35. 분할판

36. 용접부 37. 트리니언 수용부

38. 경사부

상기와 같은 목적을 위한 본 고안은 연삭기의 주축스핀들에 삽입 고정되는 주축센터에 트리니언의 중심점과 일치하는 가상의 중심점이 스파이더 본체와 주축센터가 밀착되는 것만으로 자동적으로 셋팅되게 할 수 있는 구성을 제공하는 것으로 달성된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안을 설명하기에 앞서 본 발명의 요지를 불명료하게 하지 아니하는 범위내에서 공지된 구성에 대하여는 상세한 설명을 간략하게 하여 본 발명의 특징을 더욱 명료하게 하기로 한다.

도 1은 스파이더 연삭기의 정면도로서 연삭기는 통상의 것과 같이 공작물, 즉 스파이더(21)를 회전시키는 주축(10)과 스파이더의 트리니언(24) 가공중심점을 셋팅하고 고정하는 주축센터(11)와 타측에서 트리니언(24)의 중심점을 고정하는 센터(13)와 센터를 지지하는 심압대(14)로 구성되는 스파이더 고정 및 회전장치와 스파이더 트리니언의 회전중심축과 직각방향으로 배치되어 고속회전하는 연마휠(19)과, 연삭기의 상부 일측면에는 스파이더를 주축에 로딩 및 언로딩하기 위하여 상·하 방향으로 작동하는 공압실린더(16)와 수평방향으로 작동하는 LM 블록(18)과, 스파이더를 파지하는 에어척(15)과 스파이더를 120°씩 회전시키는 로타리테이블(20)로 구성된 스파이더 로딩 및 언로딩장치(17)로 구성되어 있다.

도 2는 스파이더 조립체의 단면도로서 스파이더(21)는 하우징(22)내의 안내홈(23)과 회전로울러(26)간의 상대운동에 의하여 구동축의 각도변화를 수용할 수 있게 구성되며 회전로울러(26)와 스파이더의 트리니언(24)은 니들베어링(25)에 의하여 회전이 가능하게 결합되어 있다.

미 설명부호 (27)은 액슬측 구동축과 결합되는 스플라인이다.

도 3은 본 고안 스파이더 연삭용 주축센터의 측단면도이고, 도 4는 본 고안 스파이더 연삭용 주축센터의 정면도이며, 도 5는 본 고안 스파이더 연삭용 주축센터의 작동상태도이다.

본 고안 주축센터(30)는 테이퍼부(31)와 헤드(32)와 금속볼(33)과 금속볼을 수용하는 수용홈(34)으로 구성되어 있다.

테이퍼부(31)는 주축센터(30)를 주축의 스핀들(도면 미도시)에 삽입고정할 수 있게 하며 헤드(32)를 구성하는 금속볼(33)은 스파이더 몸체(28)와 접촉하여 가공하고자 하는 트리니언(24)의 주축측 가상 중심점을 셋팅하는 기능을 수행한다.

분할판(35)과 경사부(38)는 헤드(32)의 수용홈(34)에 삽입된 금속볼(33)이 이탈되지 않토록 하는 기능을 수행한다.

즉, 헤드(32)의 수용홈(34)에 금속볼(33)을 삽입한 후 가운데 분할판(35)을 끼워넣고 양단부를 용접으로 고정하면 금속볼(33)은 수용홈의 경사부(38)에 걸려 고속회전시에도 이탈되지 아니한다.

도 5를 참조하여 본 고안의 작용을 설명하기로 한다.

로딩 및 언로딩장치(17)의 하강에 의하여 스파이더(21)가 주축센터(11)의 전면 수직중심점에 위치하에 되면 심압대(14)에 구비된 센터(13)가 전진하여 연삭하고자 하는 트리니언의 센터구멍에 삽입 고정되면서 스파이더의 고정작업이 끝나면 로딩 및 언로딩장치 (17)의 에어척(15)은 스파이더의 파지를 해체하고 상승한다.

이때 스파이더의 수평중심점은 상·하 ·좌·우가 동일한 금속볼(33)과 금속볼 사이의 공간에 스파이더 몸체(28)가 협지하게 되어 가공하고자 하는 트리니언의 가상 중심점과 일치하게 되며 주축의 회전으로 연삭작업이 종료되면 심압대(14)가 후퇴하면서 로타리테이블(20)은 스파이더를 120° 회전시키면서 다시 심압대가 전진하여 스파이더를 고정하고 연삭작업을 반복한다.

참고로 주축구동모터는 회전각의 제어가 용이한 종류의 것을 사용하여야 함은 물론이다.

본 고안은 스파이더를 협지하는 헤드의 상·하 ·좌·우가 쉽게 대칭을 이룰 수 있고, 제작을 간편하게 하기 위하여 양산되는 금속볼을 사용하였으나 헤드의 스파이더 협지부를 절삭가공 방법등에 의하여 상·하 ·좌·우가 동일하게 형성할 수도 있으며, 본 고안의 상세한 설명에서는 스파이더의 트리니언 연삭에 대하여 설명하였으나 좌·우가 대칭이면서 통상적인 척으로는 고정하기 어려운 공작물의 가공에는 본 고안을 적용할 수 있음은 당업자에게는 자명한 것일 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 주축센터의 교체만으로 통상적인 척으로는 고정하기 어려운 스파이더를 쉽게 고정할 수 있어 범용의 연삭기로도 연삭작업을 할 수 있게하며 스파이더의 트리니언 연삭을 위하여 스파이더의 몸체에 별도의 센터구멍을 천공할 필요가 없어 작업공수의 감축과 생산성을 높일 수 있게하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 연마기의 주축스핀들에 고정되는 주축센터에 있어서, 헤드(32)의 선단에는 내경방향으로 경사진 경사부(38)를 가지며 평편한 바닥면을 가지는 수용홈(34)과, 경사부의 양측면에 절개된 트리니언 수용부(37)와 수용홈(34)의 내부에 삽입되는 4개의 금속볼(33)과, 수용홈에 삽입되어 금속볼을 2개씩 분할하는 분할판(35)과, 분할판의 양단부가 헤드와 고정결합된 것을 특징으로 하는 스파이더 연삭용 주축센터.
2. 연마기의 주축스핀들에 고정되는 주축센터에 있어서, 헤드(32)의 선단부에 좌·우와 상·하가 서로 대칭되는 수용홈이 형성되어 공작물을 협지할 수 있는 것을 특징으로 하는 스파이더 연삭용 주축센터.