KR20080098101A - 수직선반을 이용한 편심 보링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직선반을 이용한 편심 보링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직선반을 이용하여 자동차의 변속기에 사용되는 오일펌프 하우징과 같이 편심된 2 개의 삽입공을 가진 가공물의 삽입공 내부를 보링 가공하기 위한 것이다. 본 발명의 수직선반을 이용한 편심 보링 장치는 하부에 설치되며 상면에 가공물을 고정하기 위한 척과, 상기 척의 회전에 의해 회전하는 상기 가공물을 절삭하기 위한 제1절삭공구와, 상기 제1절삭공구를 설치하는 절삭공구 설치판과, 상부에 설치되며 상기 절삭공구 설치판에 고정된 제1절삭공구를 상하좌우로 이송시키기 위한 이송장치를 포함하여 이루어지는 통상의 수직선반과; 상기 절삭공구 설치판에 부착되는 프레임과; 상기 프레임에 회전가능하게 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 하단에 측면으로 돌출되게 설치되는 제2절삭공구와; 상기 프레임에 설치되어 상기 프레임의 회전축을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 구동장치와; 상기 척의 회전을 억제하는 회전방지장치을 구비한 것을 특징으로 한다.

수직선반, 편심, 보링

Description

수직선반을 이용한 편심 보링 장치 {Eccentric Boring Equipment Using Vertical Lathe}

도 1은 오일펌프 하우징의 구조를 나타낸 도.

도 2는 통상의 수직선반의 형태를 나타낸 도.

도 3은 본 발명의 편심보링장치를 나타낸 도.

도 4는 본 발명의 제1절삭공구를 나타낸 도.

도 5는 본 발명의 제2절삭공구를 나타낸 도.

도 6은 오일펌프 하우징의 조립구조를 나타낸 도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 **

1 : 수직선반 10 : 척 20 : 제1절삭공구

30 : 절삭공구 설치판 40 : 이송장치 50 : 프레임

60 : 회전축 70 : 구동장치 80 : 제2절삭공구

90 : 동력전달부

본 발명은 수직선반을 이용한 편심 보링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직선반을 이용하여 자동차의 변속기에 사용되는 오일펌프 하우징과 같이 편심된 2 개의 삽입공을 가진 가공물의 삽입공 내부를 보링 가공하기 위한 것이다.

통상 자동차의 변속기에 사용되는 오일펌프 하우징(300)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 아우터 로터(100, Outer Rotor)와 이너 로터(200, Inner Rotor)가 하우징의 기어 포켓(Gear Pocket)에 장착하게 되는데, 아우터 로터(100)의 외주면(110) 및 하면이 맞닿는 기어 포켓(310, Gear Pocket)의 중심과 이너 로터(200)를 회전시키기 위한 구동축이 삽입되는 구동축 삽입공(320)이 편심되어 형성되어 있고, 편심된 상태로 맞물린 아우터 로터(100)와 이너 로터(200)의 회전에 의해 변속기 내부로 오일이 공급되게 된다.

이러한 오일펌프 하우징(300)의 기어 포켓(310)에는 아우터/이너 로터(100,200)와 구동축이 삽입되어 회전하여야 하기 때문에, 기어포켓(310)과 구동축 삽입공(320) 등을 형성하는 하우징을 일차로 주물 성형한 후, 보링 가공을 통하여 그 내면의 치수 및 표면거칠기를 최종적으로 조절하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같은 통상의 수직선반(1)은, 그 하부에 설치되는 척(10)과, 가공물을 절삭하기 위한 제1절삭공구(20)와, 상기 제 1 절삭공구(20)를 설치하는 절삭공구 설치판(30)과, 상부에 설치되며 상기 절삭공구 설치판(30)에 고정된 제1절삭공구(20)를 상하좌우로 이송시키기 위한 이송장치(40)를 포함하여 이루어져 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 척의 하부에는 모터와 같은 구동원과 기어와 같은 구동력 전달장치가 구비되어 있어 척을 회전시키게 되며, 척의 회전에 따라 척의 상부에 고정된 가공물은 제1절삭공구에 의해 절삭될 수 있다. 하지만, 이 경우에는 척이 회전하기 때문에 가공물에는 척의 회전중심과 동일한 구멍을 보링 가공하는 것은 가능하지만, 가공물에 또 다른 편심된 구멍이 존재하는 경우 이를 보링가공하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다.

경우에 따라서 오일펌프 하우징과 같이 편심된 구멍을 구비한 가공물에 대해 보링가공을 하기 위해서는 머시닝 센터(Machining Center) 또는 자동선반에 사용되는 편심이동 척(Chuck)을 사용하기도 하는데, 머시닝 센터를 사용하는 경우에는 가공면과 기준면의 평행도 및 공차를 조절하기 어려울 뿐만 아니라 가공시간이 오래 소요되는 문제점이 있고, 편심이동 척을 사용하는 경우 셋업에 소요되는 시간이 많고, 머시닝 센터나 편심이동 척은 그 가격이 고가라는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 머시닝 센터나 편심이동 척을 사용하지 않고도 기존의 수직선반을 이용하여 간편하게 편심된 2개의 삽입공을 보링가공할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 수직선반을 이용한 편심 보링 장치는

하부에 설치되며 상면에 가공물을 고정하기 위한 척과,

상기 척의 회전에 의해 회전하는 상기 가공물을 절삭하기 위한 제1절삭공구와,

상기 제1절삭공구를 설치하는 절삭공구 설치판과,

상부에 설치되며 상기 절삭공구 설치판에 고정된 제1절삭공구를 상하좌우로 이송시키기 위한 이송장치를 포함하여 이루어지는 통상의 수직선반과;

상기 절삭공구 설치판에 부착되는 프레임과;

상기 프레임에 회전가능하게 설치되는 회전축과;

상기 회전축의 하단에 측면으로 돌출되게 설치되는 제2절삭공구와;

상기 프레임에 설치되어 상기 프레임의 회전축을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 구동장치와;

상기 척의 회전을 억제하는 회전방지장치을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 수직선반을 이용한 편심 보링 장치는 상기 구동장치의 구동력을 회전축으로 전달하기 위한 동력전달부를 더 포함하는 것도 바람직하다.

상기 수직선반을 이용한 편심 보링 장치는 제2절삭공구의 바이트 선단과 회 전축 중심까지의 거리를 조절할 수 있는 조절기구를 더 구비한 것도 바람직하다.

이하, 본 발명을 오일펌프 하우징의 기어포켓과 구동축 삽입공의 보링작업에 대한 실시예에 따라 보다 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는 수직선반에 사용되는 절삭유 공급장치, 이송장치 등에 대하여 공지의 알려진 구성에 대하여는 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 수직선반을 이용한 편심 보링 장치을 나타낸 것으로, 도 2의 통상의 수직선반(1)의 절삭공구 설치판(30)에 프레임(50)을 부착하고, 이 프레임(50)에 회전축(60)을 회전가능하게 설치한 후, 모터와 같은 구동장치(70)를 사용하여 회전축(60)을 회전하게 한다. 회전축(60)의 하단에는 회전축의 회전에 따라 가공물을 절삭할 수 있는 제2절삭공구(80)가 설치되게 된다.

제 1 절삭공구(20)는 도 4와 같이 절삭 자루(22)에 바이트(24)를 부착한 것으로, 도 2와 같이 절삭공구 교환기(26)에 부착될 수도 있고 절삭공구 설치판(30)에 절삭자루를 부착시켜 사용할 수도 있다.

제 2 절삭공구 역시 도 4와 같은 형태로 회전축의 하단에 측면으로 돌출되게 바이트를 설치할 수도 있지만 바이트의 마모 정도를 잘 고려하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한 제 2 절삭공구(80)는 도 5와 같이 회전축(60)의 하단에 회전축의 중심과 바이트 선단과의 거리를 조절하는 조절기구를 더 구비하여 다양한 직경의 구동축 삽입공의 내면을 보링 가공할 수 있는 것도 가능하다. 이러한 조절기구는 바이트의 선단과 회전축의 중심 사이의 거리(y)를 조절할 수 있는 것으로 회전축(60)의 반경방향으로 관통된 구멍(86)을 형성하고, 상기 구멍을 통해 삽입된 절삭 자루(82)를 이동시켜 거리를 조절하며 볼트(88) 등으로 그 위치를 고정시킬 수 있도록 하면 된다.

도 3에는 구동장치와 회전축 사이에 동력전달부에 해당하는 구동벨트(90)를 사용하여 회전력을 전달하도록 도시되어 있지만, 회전축에 직접 구동장치를 연결하여 회전축을 회전시키는 것도 가능함은 물론이다.

이때, 회전축의 회전에 따라 회전하는 제2절삭공구와 접촉되는 가공물은 척이 회전하게 되면 그 가공위치가 변경될 수 있기 때문에 척을 고정하기 위한 회전방지장치가 필요하게 된다.

척의 회전방지를 위한 회전방지장치(12)는 척(10)과 수직선반(1)의 본체의 상대적인 회전운동을 억제시킬 수 있는 브레이크 장치 또는 척과 수직선반을 상호 고정시키는 체결부재 뿐만 아니라, 통상의 수직선반에 설치된 모터나 기어와 같은 동력원이나 동력전달장치의 회전을 억제할 수 있는 어떠한 수단으로서도 구현가능한 것이다.

이하에서는 상기와 같은 수직선반을 이용한 편심 보링 장치를 사용하여 오일펌프 하우징을 가공하는 방법에 대하여 설명한다.

도 6는 오일펌프 하우징에서 아우터 로터(100)와 이너 로터(200)가 기어 포켓(310)에 삽입되고, 이너 로터(200)가 구동축 삽입공(320)을 통해 구동축에 연결된 형태를 나타낸 것이며, 기어 포켓(310)과 구동축 삽입공(320)은 서로 편심되어 있다.

먼저 오일펌프 하우징의 아우터 로터가 장착되는 기어 포켓의 중심이 척의 중심과 동일하게 위치하도록 오일펌프 하우징을 척에 고정시킨다.

이후, 수직선반의 이송장치를 사용하여 도 4와 같은 형태의 제1절삭공구를 상기 기어 포켓 내부로 이동시키고, 척을 회전시면서 상기 기어 포켓의 저면 및 측면을 보링가공하게 된다.

상기 아우터 로터가 장착되는 기어 포켓의 보링 가공이 끝난 후에는, 이송장치를 조작하여 구동축 삽입공에 제 2 절삭장치를 이동시킨다. 경우에 따라서 척을 회전방향으로 약간 이동시키는 등의 공정을 통하여 제2절삭공구의 회전에 의해 형성되는 원호와 구동축 삽입공의 내면을 일치시킨다. 이후 회전방지장치에 의해 척이 회전되지 않도록 고정한 후, 구동장치를 구동시켜 도 5와 같이 회전축의 하단 에서 측면으로 돌출 설치된 제2절삭공구가 회전하여 구동축 삽입공을 보링가공하도록 하게 되는 것이다.

본 발명에 사용되는 구동장치는 전기 또는 유압에 관계없이 회전력을 발생시킬 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하며, 동력전달부 역시 기어나 벨트 등 공지의 어떠한 구성을 사용하여도 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 설명한 가공법은 필요에 따라 이너로터를 회전시키기 위한 구동축 삽입공을 먼저 보링가공한 후, 아우터 로터가 장착되는 기어 포켓의 보링 가공을 하는 형태로 변경될 수 있는 것이다.

본 발명에 의하면, 편심이동 척이나 머시닝 센터를 사용할 때 소요되는 척 이동시간이나 가공시간을 생략할 수 있어 가공시간을 단축할 수 있으며, 고가의 장비를 사용하지 않고도 정밀한 보링가공이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 하부에 설치되며 상면에 가공물을 고정하기 위한 척과,

   상기 척의 회전에 의해 회전하는 상기 가공물을 절삭하기 위한 제1절삭공구와,

   상기 제1절삭공구를 설치하는 절삭공구 설치판과,

   상부에 설치되며 상기 절삭공구 설치판에 고정된 제1절삭공구를 상하좌우로 이송시키기 위한 이송장치를 포함하여 이루어지는 통상의 수직선반과;

   상기 절삭공구 설치판에 부착되는 프레임과;

   상기 프레임에 회전가능하게 설치되는 회전축과;

   상기 회전축의 하단에 측면으로 돌출되게 설치되는 제2절삭공구와;

   상기 프레임에 설치되어 상기 프레임의 회전축을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 구동 장치와;

   상기 척의 회전을 억제하는 회전방지 장치을 구비한 것을 특징으로 하는 수직선반을 이용한 편심 보링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동장치의 구동력을 회전축으로 전달하기 위한 동력전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직선반을 이용한 편심 보링 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제2절삭공구의 바이트 선단과 회전축 중심까지의 거리를 조절할 수 있는 조절기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 수직선반을 이용한 편심 보링 장치.

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