KR20090068629A - 선반용 공구대의 베벨기어 지지체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선반용 공구대의 베벨기어 지지체를 개시한다. 베벨기어 지지체는 스플라인이 내경부에 형성된 동력축 베벨기어(118), 동력축 베벨기어(118)와 치합되어 동력을 전달받는 출력축 베벨기어(109), 출력축 베벨기어(109)와 일체로 결합되어 함께 회전하면서 회전공구(101,102)에 동력을 전달하는 구동축(111), 동력축 베벨기어(118) 및 출력축 베벨기어(109) 사이에 설치되는 제1 위치조정링(114), 동력축 베벨기어(118)와 출력축 베벨기어(109)의 외부를 감싸며 설치된 베벨기어 하우징(107), 베벨기어 하우징(107)과 동력축 베벨기어(118)사이에 설치되어 동력축 베벨기어(118)를 회전 지지하는 제1 베어링(115) 및 베벨기어 하우징(107)과 출력축 베벨기어(109)사이에 설치되어 출력축 베벨기어(109)를 회전 지지하는 제2 베어링(108)을 포함하여 일체로 구성된 조립체(300)를 구비한다.

선반, 공구대, 베벨 기어, 구동축, 조립체

Description

선반용 공구대의 베벨기어 지지체{TOOLPOST BEVEL GEAR SUPPORTING APPARATUS FOR LATHE}

본 발명은 선반용 공구대의 베벨기어를 지지하는 기술에 관한 것으로서, 특히 동력축 베벨기어 및 출력축 베벨기어를 포함하는 선반용 공구대의 각종 부품들을 하나의 조립체로 설계하여, 기어의 상태를 확인시 공구대 헤드를 분해하지 않더라도 베벨기어 관련 부위 문제 발생시 점검 또는 수리 및 부품 교체가 신속하고 용이하게 진행될 수 있도록 하는 선반용 공구대의 베벨기어 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로, 선반에서 회전 공구를 사용 가능하게 해주는 공구대의 경우 그 공구대에 다수 개의 툴홀더가 장착되고, 회전 공구 구동축이 다수 개의 툴홀더 중에 어느 한 툴홀더와 체결되어 피가공물을 가공한다.

공구대에 툴홀더들이 방사형으로 장착되는 경우, 공구대의 공구 교환을 위한 회전축 중심부에 배치된 회전 공구 구동용 동력축으로부터 이와 직각 방향으로 공구대에 장착된 툴홀더에 동력이 전달될 수 있도록 베벨기어가 사용되며, 이에 따라 베벨기어를 지지해 주는 구조를 필요로 한다.

도 1은 회전 공구(1,2)를 사용 가능한 선반용 공구대(3)에서 종래의 기술에 따른 베벨기어 지지체를 나타낸 단면도이고, 도 2는 회전 공구 구동축(9), 출력축 베벨기어(10), 출력축 베벨기어 지지용 베어링(11) 및 베벨기어 하우징(8)이 하나의 조립체(20)로 구성된 상태에 대한 정면도이다.

그리고, 도 3은 도 1에 도시된 베벨기어(10,14), 베어링(7,11,13), 회전 공구 구동축(9)의 상태 점검 또는 수리를 위하여 상기 조립체(20)를 포함한 분해 가능한 부품을 분리한 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스플라인이 내경부에 가공된 동력축 베벨기어(14), 동력축 베벨기어(14)를 지지하는 베어링(13), 동력축 베벨기어(14)에 의하여 동력축(15)으로부터 동력을 전달받는 출력축 베벨기어(10), 출력축 베벨기어(10)를 지지하는 베어링(11), 출력축 베벨기어(10)와 일체로 결합되어 함께 회전하면서 회전 공구(1,2)에 동력을 전달하는 회전 공구 구동축(9), 동력축 베벨기어(14) 및 출력축 베벨기어(10) 간의 적절한 백래쉬량 확보를 위하여 설치되는 하나의 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)이 있다.

상기 동력축 베벨기어(14)와 출력축 베벨기어(10)의 완벽한 결합을 위해서는 두 가지 베벨기어(10,14) 모두 각각의 축방향 위치 조정이 가능해야 하지만, 상기와 같은 종래의 선반용 공구대 베벨기어 지지체에서는 동력축 베벨기어(14)의 축방향 위치 조정을 통한 백래쉬량 설정은 가능한 반면, 출력축 베벨기어(10)의 축방향 위치 조정이 불가능하여 두 가지 베벨기어(10,14)의 완벽한 결합을 보증하지 못하므로 소음 및 발열이 증가되는 원인이 될 수 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 선반용 공구대 베벨기어 지지체에서, 베벨기어(10,14), 베어링(7,11,13), 회전 공구 구동축(9)의 상태 점검 또는 수리를 위하여 분해 작업을 할 경우 회전 공구 구동축(9), 출력축 베벨기어(10), 출력축 베벨기어 지지용 베어링(11) 및 베벨기어 하우징(8)은 하나의 조립체(20)로서 공구대덮개(4)를 분리한 후 로크너트(6)로부터 볼트(5)를 이탈시켜 분리 가능하지만, 동력축 베벨기어(14), 동력축 베벨기어 지지용 베어링(13)은 상기 출력축 관련 부품들과 함께 분리되지 않고 공구대(3)의 내부를 완전히 분해해야만 분리 추출이 가능하므로 작업에 많은 어려움이 수반된다.

또한, 베벨기어(10,14) 또는 베어링(7,11,13) 또는 회전 공구 구동축(9)에 파손 또는 이상이 발생하여 새 부품으로 교환할 경우 해당 부품에 대한 교환 작업 후 동력축 베벨기어(14)는 공구대(3)의 내부에 먼저 조립되고, 그 다음 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)이 조립되며 그 다음 하나의 조립체(20)로 이루어진 출력축 관련 부품들이 조립된다.

새 부품으로 조립된 이후 동력축 베벨기어(14)와 출력축 베벨기어(10)의 결합 상태는 그 이전과는 달라지므로 완벽한 결합을 위하여 적절한 백래쉬를 확보해주는 작업을 해야 하는데 이를 위하여 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)의 두께를 조정해야 한다.

또한, 상기 모든 부품들을 공구대 몸체에 조립한 상태에서 베벨기어(10,14) 간의 결합 상태를 확인하고 결합 상태에 대하여 추가적인 조정이 필요한 것으로 판단되는 경우, 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)의 두께 조정 작업을 위하여 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)을 추출하기 위해서는 하나의 조립체(20)로 이루어진 출력축 관련 부품들을 공구대(3)에서부터 다시 분리해야 하는 불편이 발생한다.

상기 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)에 대한 평면 연삭 작업을 실시하여 동력축 베벨기어 위치 조정용 링(12)의 두께를 미세한 양으로 변경하여, 상기 모든 부품들을 공구대(3)의 몸체에 다시 재조립하고, 베벨기어(10,14) 간의 결합 상태를 확인하는데 이때 결합 상태에 대한 추가적인 조정이 다시 필요한 것으로 판단되는 경우, 상기와 같은 일련의 분해, 연삭 작업, 재조립, 결합 상태 확인 등의 작업을 베벨기어(10,14) 간의 완벽한 결합이 이루어지는 것이 확인될 때까지 계속 반복해야 하므로 종래의 선반용 공구대 베벨기어 지지체에서는 많은 어려움이 수반된다.

이러한 일련의 반복적인 작업은 상기에서 설명된 바와 같이 베벨기어(10, 14) 또는 베어링(7,11,13) 또는 회전 공구 구동축(9)에 파손 또는 이상이 발생하여 새 부품으로 교환할 경우 이외에 공구대 제조 과정에서도 해당 베벨기어 관련 부위 조립시에 동일하게 적용되므로 생산성 저하의 원인이 될 수 있다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 동력축과 출력축 베벨기어 사이의 치차 결합이 완벽하게 구현됨은 물론 백래쉬량이 확보되도록 동력축과 출력축의 베벨기어를 포함하는 선반용 공구대의 각종 부품들을 하나의 조립체로 구성함으로써, 백래쉬로 인하여 소음과 베벨기어의 치차가 마모되는 현상은 물론, 치치의 마모로 인한 구동력 저하를 방지하면서 정상적인 범위를 넘어서는 소음 및 발열을 예방하고, 공구대 제작 공정의 효율을 향상시키며, 기어의 상태를 확인하기 위한 공구대 헤드를 분해하지 않고 베벨기어 관련 부위 문제 발생시 점검 또는 수리 및 부품 교체가 하나의 조립체를 통해 신속하고 용이하게 진행할 수 있도록 하는 선반용 공구대의 베벨기어 지지체를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선반용 공구대의 베벨기어 지지체는 스플라인이 내경부에 형성된 동력축 베벨기어; 상기 동력축 베벨 기어와 치합되어 동력을 전달받는 출력축 베벨기어; 상기 출력축 베벨기어와 일체로 결합되어 함께 회전하면서 회전공구에 동력을 전달하는 구동축; 상기 동력축 베벨기어 및 출력축 베벨기어 사이에 설치되는 제1 위치조정링; 상기 동력축 베벨기어와 출력축 베벨기어의 외부를 감싸며 설치된 베벨기어 하우징; 상기 베벨기어 하우징과 동력축 베벨기어사이에 설치되어 동력축 베벨기어를 회전 지지하는 제1 베어링; 및 상기 베벨기어 하우징과 출력축 베벨기어사이에 설치되어 출력축 베벨기어를 회전 지지하는 제2 베어링;을 포함하여 일체로 구성된 조립체;를 구비한다.

또한, 상기 베벨기어 지지체는, 일측 외경부에 스플라인이 형성되어 동력축 베벨기어의 내경부에 스플라인 결합된 동력축; 상기 동력축의 타측 외경부에 삽입 조립된 하우징지지대; 상기 하우징지지대와 상기 조립체를 체결하는 체결부재;를 더 구비하고, 상기 체결부재를 분해할 때 상기 조립체로부터 하우징지지대와 동력축이 분해되어 탈거할 수 있게 되는 것일 수 있다.

또한, 상기 조립체는, 상기 베벨기어 하우징의 일측 외부면을 덮는 하우징 덮개; 상기 베벨기어 하우징과 제2 베어링 사이에 배치되는 베어링 플랜지; 상기 베벨기어 하우징과 상기 베어링 플랜지의 사이에 배치된 제2 위치조정링;을 더 포함하는 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 동력축 베벨기어 및 출력축 베벨기어가 포함된 하나의 조립체가 공구대 몸체부와 별개로 제작된 후 공구대 몸체부에 간단한 구조로 부착 및 연결시킨 것으로, 이를 통해 공구대 제작 공정의 효율을 향상시키며, 베벨기어 관련 부위 문제 발생시 점검 또는 수리 및 부품 교체가 신속하고 용이하게 이루어지는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 선반용 공구대의 각종 부품들을 하나의 조립체로 구성시, 동력축 베벨기어 및 출력축 베벨기어 모두 각각의 축방향 위치 조정이 가능하도록 함은 물론, 두 가지 베벨기어 사이의 완벽한 결합 및 백래쉬량 확보가 가능하도록 함으로써, 정상적인 범위를 넘어서는 소음 및 발열을 예방하는 효과를 얻는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선반용 공구대의 베벨기어 지지구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선반용 공구대의 베벨기어 지지체를 구성함에 있어, 동력축 베벨기어(118)는 제 1 위치조정링(114)의 두께를 조정함으로써 위치가 조정되고, 출력축 베벨기어(109)는 제 2 위치조정링(106)의 두께를 조정함으로써 위치 조정이 가능하다.

즉, 상기 동력축 베벨기어(118)와 출력축 베벨기어(109) 모두 각각의 축방향으로 독립적인 위치 조정이 가능한 것으로, 이를 통해 상기 동력축 베벨기어(118)와 출력축 베벨기어(109)는 그 결합이 정밀하게 이루어지고, 더불어 상기 제 1 위 치조정링(114)과 제 2 위치조정링(106)을 통해 백래쉬량을 확보할 수 있는 것이다.

이때, 상기 동력축 베벨기어(118)와 출력축 베벨기어(109)는 베벨기어 하우징의 조립체(300)에 포함되는 것으로, 상기 조립체(300)는 상기 동력축 및 출력축의 베벨기어(118)(109)와 동력축 및 출력축 베벨기어의 제 1,2 위치조정링(114)(106)을 포함함은 물론, 상기 동력축 베벨기어(118)를 지지하는 제 1 베어링(115), 상기 동력축 베벨기어(118)에 의하여 동력을 전달받는 출력축 베벨기어(109), 상기 출력축 베벨기어(109)를 지지하는 제 2 베어링(108), 상기 출력축 베벨기어(109)와 일체로 결합되어 함께 회전하면서 회전공구(101,102)에 동력축(119)을 통해 동력을 전달하는 구동축(111), 상기 동력축 베벨기어(118)를 지지하는 제 1 베어링(115)의 내경과 외경을 고정시키는 베어링 내,외경 고정용의 제 1,2 로크너트(116)(117), 그리고 베어링 플랜지(105)와 베벨기어의 하우징 덮개(110)가 포함되어 조립되고, 상기 조립체(300)를 이루는 출력축 방향의 외곽부위에는 베벨기어 하우징(107)이 결합되며, 상기 베벨기어 하우징(107)에는 베벨기어의 하우징 덮개(110)가 결합된다.

따라서, 상기와 같은 선반용 공구대의 베벨기어 지지체에서, 베벨기어(109,118), 출력축/동력축 베벨기어 지지용의 제 2,1 베어링(108,115), 구동축(111)의 상태 점검이나 수리를 위하여 분해 작업을 할 경우, 상기의 부품(109,118,108,115, 111)들은 베벨기어 하우징의 조립체(300)에 모두 포함되어 있으므로, 볼트(120)를 이탈시키면서 상기 조립체(300)를 베벨기어 하우징의 지지대(121)에서 분리시킨다.

즉, 첨부된 도 6에서와 같이, 상기 조립체(300)의 분리 작업은, 우선 상기 조립체(300)에서 하우징 덮개(110)를 분리한 상태에서 볼트(120)을 풀어줌으로써 간단하게 진행할 수 있고, 이에 따라 수리 또는 베벨기어 지지체에 포함된 부품 교체 작업이 신속하게 진행될 수 있는 것이다.

여기서, 상기의 조립체(800)를 이루는 세부 부품들을 일일이 분해하여 작업할 수도 있지만, 첨부된 도 6에서와 같이 상기 조립체(800) 자체를 교환함으로써 신속한 수리를 진행할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 수리 또는 베벨기어 지지체에 포함된 부품들에 대한 수리 또는 새 부품으로 교환하는 작업 이외에 공구대(103)와 공구대 덮개(104)에 대한 제조 과정에서도 공구대(103)와 공구대 덮개(104)의 조립 공정과는 별개로 베벨기어 하우징의 조립체(800)에 대한 제작 공정을 병행하여 진행할 수 있으므로, 상기 공구대(103)의 제작 공정 효율을 높이는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 선반용 공구대 베벨 기어 지지체를 나타낸 단면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 선반용 공구대 베벨 기어 지지체에서 하나의 조립체를 이루는 부품들을 나타낸 정면도이고,

도 3은 도 1에 도시된 선반용 공구대 베벨 기어 지지체에서 상기 조립체를 포함한 분해 가능한 부품을 분리한 상태를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 선반용 공구대 베벨 기어 지지체를 나타낸 단면도이고,

도 5는 도 4에 도시된 선반용 공구대 베벨 기어 지지체에서 하나의 조립체를 이루는 부품들을 나타낸 정면도이고,

도 6은 도 4에 도시된 선반용 공구대 베벨 기어 지지체에서 상기 조립체를 포함한 분해 가능한 부품을 분리한 상태를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101,102: 회전 공구 103: 공구대

104: 공구대 덮개 105: 베어링 플랜지

106: 제 2 위치조정링 107: 베벨기어 하우징

108: 제 2 베어링 109: 출력축 베벨기어

110: 하우징 덮개 111: 구동축

114: 제 1 위치조정링 115: 제 1 베어링

116: 제 1 로크 너트 117: 제 2 로크 너트

118: 동력축 베벨 기어 119: 동력축

120: 볼트 121: 하우징 지지대

300: 조립체

Claims (3)

1. 스플라인이 내경부에 형성된 동력축 베벨기어(118);

   상기 동력축 베벨기어(118)와 치합되어 동력을 전달받는 출력축 베벨기어(109);

   상기 출력축 베벨기어(109)와 일체로 결합되어 함께 회전하면서 회전공구(101,102)에 동력을 전달하는 구동축(111);

   상기 동력축 베벨기어(118) 및 출력축 베벨기어(109) 사이에 설치되는 제1 위치조정링(114);

   상기 동력축 베벨기어(118)와 출력축 베벨기어(109)의 외부를 감싸며 설치된 베벨기어 하우징(107);

   상기 베벨기어 하우징(107)과 동력축 베벨기어(118)사이에 설치되어 동력축 베벨기어(118)를 회전 지지하는 제1 베어링(115); 및

   상기 베벨기어 하우징(107)과 출력축 베벨기어(109)사이에 설치되어 출력축 베벨기어(109)를 회전 지지하는 제2 베어링(108);을 포함하여 일체로 구성된 조립체(300);

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 선반용 공구대의 베벨기어 지지체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 베벨기어 지지체는,

   일측 외경부에 스플라인이 형성되어 동력축 베벨기어(118)의 내경부에 스플라인 결합된 동력축(119);

   상기 동력축(119)의 타측 외경부에 삽입 조립된 하우징지지대(121);

   상기 하우징지지대(121)와 상기 조립체(300)를 체결하는 체결부재;를 더 구비하고,

   상기 체결부재를 분해할 때 상기 조립체(300)로부터 하우징지지대(121)와 동력축(119)이 분해되어 탈거할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 선반용 공구대의 베벨기어 지지체.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 조립체(300)는,

   상기 베벨기어 하우징(107)의 일측 외부면을 덮는 하우징 덮개(110);

   상기 베벨기어 하우징(107)과 제2 베어링(108) 사이에 배치되는 베어링 플랜지(105);

   상기 베벨기어 하우징(107)과 상기 베어링 플랜지(105)의 사이에 배치된 제 2 위치조정링(106);을 더 포함하는 선반용 공구대의 베벨기어 지지체.

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