KR20090078150A - 호닝 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주축이 수직이동 및 회전 운동만이 가능한 일반적인 범용 공작기계에서 호닝 작업이 수행될 수 있도록 하며, 특히 호닝 작업시 공작물의 내경 변화에 따라 직경을 가변적으로 조정할 수 있도록 새로운 타입으로 구성된 호닝 공구에 관한 것이다.

본 발명에서는, 새롭게 구성되는 본 발명의 호닝 공구가 범용 공작기계의 주축에 함께 회전되도록 장착되고, 상기 호닝 공구에 구비되는 자체적인 직경 조정기능을 통하여 일반 범용 공작기계에서도 호닝 작업을 무리 없이 수행할 수 있도록 한 것이다.

공작, 기계, 호닝, 직경, 가변, 조정

Description

호닝 공구{Honing Tool}

본 발명은 주축이 수직이동과 회전운동만이 가능한 일반 범용 공작기계에서 호닝 작업은 물론, 호닝 작업을 위한 직경 변화가 가능한 호닝 공구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호닝 작업을 하기 위한 호닝 공구가 일반 범용 공작기계의 주축과 함께 회전 및 승,하강 되도록 연결되고, 아울러 호닝 공구의 자체에 구비되는 직경 조정기능에 의하여 호닝 작업을 무리 없이 수행할 수 있도록 한 것이다.

통상적으로, 호닝 작업을 수행하기 위한 호닝 전용공작기계에서는 호닝 공구에 구비되는 숫돌이 반경 방향으로 이동될 수 있도록 직경 조정수단이 함께 구비되어 있어, 호닝 작업을 수행하는데 무리 없이 원활하게 수행된다.

하지만, 주축이 수직이동과 회전운동만이 가능한 일반 범용 공장기계에서 호닝 작업을 수행시, 호닝 전용공작기계에서와 같이 호닝 공구에 구비되는 숫돌을 반경 방향으로 이동시켜 직경을 가변적으로 조정하는 직경 조정수단이 구비되어 있지 않아 호닝 공구가 가지는 직경 그대로 호닝 작업이 이루어지게 됨으로써, 호닝 작업에 대한 제약과 한계가 있음은 물론, 호닝 면의 내경 변화에 맞추어 호닝 작업 을 수행하기가 불가능한 문제가 있다.

그에 따라 호닝 작업을 원활하게 수행하기 위해서는 고가의 호닝 전용공작기계의 구입이 불가피하므로 구입에 막대한 비용 부담이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로, 호닝 작업을 위한 직경 변화가 자체적으로 조정될 수 있도록 호닝 공구가 구성됨으로써, 일반 범용 공작기계에서도 호닝 전용공작기계와 동일한 호닝 작업이 수행될 수 있도록 하는 점에 목적이 있다.

다른 목적으로, 호닝 공구의 바디를 새로운 타입으로 구성하고, 그와 함께 숫돌을 잡아주는 가이드부재가 매립되는 형태로 구비될 수 있도록 함으로써, 호닝 면과 바디 간에 간격을 최소화시켜 원심력에 의해 절삭유의 퍼짐과, 그에 따른 냉각작용 및 칩 배출 등이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 주축과 분리 가능하게 연결되는 연결 하우징; 조정부가 인출되는 상태로 상기 연결 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되는 조정수단; 상기 조정수단과 연동하도록 구비되며, 조정수단의 구동으로 상기 연결 하우징에 형성되는 나선홈을 따라 체결되면서 승,하강이 이루어질 수 있도록 상단에 나선이 형성된 이동축; 상기 연결 하우징의 하부에 연결되고, 상기 이동축의 하부에 구비하는 로케이터가 내부에 수용될 수 있도록 공간이 마련된 바디; 상기 바디의 외주 연을 따라 구비되어 호닝 작업이 이루어질 수 있도록 숫돌이 구비한 가이드부재; 상기 가이드 부재에 일 측이 연결되고 타 측이 로케이터의 외면에 접촉하는 상태로 바디의 내부에 구비되며, 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가이드바로 구성되어, 상기 이동축과 연동하는 로케이터가 승,하강하면서 상기 가이드바를 반경 방향으로 이동시켜 호닝 작업에 대한 직경 변화가 이루어지도록 하게 되는 호닝 공구가 제공된다.

또한, 상기에서 조정수단은, 일 측이 일부 노출되도록 조정부를 구비하는 조정축; 상기 조정축 중앙에 연동하도록 구비되는 웜 기어 및; 상기 웜 기어와 맞물지며 이동축이 관통 결합 되는 웜 휠로 이루어진 구성이 제공된다.

또한, 상기에서 바디는, 원반 형태로 이루어지며 선단 외주 연을 따라 숫돌이 구비한 가이드부재가 서로 간격을 가지고 매립되는 형태로 구비되도록 요홈이 형성되는 구조가 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 수직이동과 회전운동만이 가능한 일반 범용 공장기계의 주축에 분리 가능하게 장착되어, 호닝 전용공작기계에서만 발휘되는 직경을 가변적으로 조정하면서 호닝 작업이 그대로 수행될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따른 호닝 공구를 사용하게 되면, 바디가 면적을 가지는 원반 형태로 형성되어 있고, 숫돌을 잡아주는 가이드부재가 바디에 매립되는 형태로 구비됨으로써, 공작물의 호닝 면과 바디 간에 간격이 최소화될 수 있으므로, 원심력이 작용시에 절삭유의 퍼짐과, 그에 따른 냉각작용이 효과적으로 이루어지고, 칩 배출도 용이하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1에서는 일반적인 범용 공작기계의 주축(S)에 호닝 공구(10)가 장착되고, 로케이터(12)가 하강하여 직경이 크게 조정된 모습을 나타낸 단면도가 도시되어 있고, 도 2에서는 도 1의 로케이터(12)가 상승하여 직경이 작게 조정된 모습을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 호닝 공구(10)의 주요 구성을 살펴보면, 본 발명의 호닝 공구(10)는, 체결부재(14)를 이용하여 범용 공작기계의 주축(S)과 분리 가능하게 연결되는 연결 하우징(16)과; 조정부(18)가 인출되는 상태로 상기 연결 하우징(16)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 호닝 작업을 위한 직경 변화가 이루어질 수 있도록 조정 기능을 제공하는 조정수단(20)과; 상기 조정수단(20)과 연동하는 상태에서 수직으로 구비되며, 조정수단(20)의 구동에 의해 승,하강이 이루어지는 이동축(22)과; 상기 연결 하우징(16)에 볼트인 체결부재(24)로 체결되는 바디(26)와; 상기 바디(26)의 내부에 구비되며 조정수단(20)의 구동에 의하여 승,하강하게 되는 이동축(22) 하단에 구비된 로케이터(12)와; 상기 바디(26)의 외주 연을 따라 매립되는 형태로 구비되어 로케이터(12)의 승,하강 위치에 따라 서 숫돌(26)이 반경 방향으로 이동하면서 직경 변화가 가변적으로 이루어질 수 있도록 하는 가이드바(30)로 구성된다.

구체적으로 조정수단(20)은, 연결 하우징(16)의 내부에 구비되며 조정부(18)가 일 측면을 통해 인출되는 상태로 회전 가능하게 결합 되는 조정축(32)과; 상기 조정축(32)의 중앙에 구비되어 연동하는 웜 기어(34)와; 상기 웜 기어(34)와 맞물지는 웜 휠(36)로 이루어지며, 이러한 웜 휠(36)의 중앙에는 관통하는 형태로 이동축(22)이 고정되어 결합 된다.

상기 이동축(22)의 상단 부분에는 나선(38)이 형성되어 대응하는 연결 하우징(16)의 나선홈(40)에 체결되고, 하단에는 후술하는 로케이터(12)가 연동하도록 구비되어 있다. (도 3참조)

본 발명에서 조정수단(20)은, 웜 기어(34)와 웜 휠(36)이 맞물려지도록 하여 이동축(22)이 승,하강 되는 구성으로 설명하였다. 위와 같이 웜 기어(34)와 웜 휠(36)이 사용되는 가장 큰 이유는, 웜 기어(34)의 특성상 1/300 정도의 감속비를 얻을 수 있어 정밀한 조정이 가능하고, 역전이 불가능하여 작업중 외력에 의해 변화됨이 없이 정밀한 가공이 가능하기 때문이다. 그러나 이러한 구성으로 반드시 한정될 필요는 없으며, 상기 이동축(22)이 승,하강 될 수 있는 그 어떤 구성 및 장치도 사용될 수 있다. 일 예로 베벨 기어의 이용이 가능할 것이다.

따라서, 작업자가 상기 조정부(18)를 회전시키게 되면, 그에 따라 상기 웜 기어(34))가 회전하여 웜 휠(36)과 이동축(22)이 함께 회전하게 되고, 이와 동시에 이동축(22)의 나선(38)이 나선홈(40)에 체결 및 해제되는 방향에 따라 로케이 터(12)도 함께 승,하강하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 이동축(22)의 더욱 정밀한 승,하강 제어를 위하여 상기 조정축(32)의 조정구(18)에 미세한 승,하강 조정을 위한 수치제어장치를 더 구비할 수도 있다. 특히, 상기 수치제어장치가 장착될 경우, 사용자가 이동축(22)의 승,하강 이동량에 대한 수치를 입력하여 이동축(22)의 최소 길이단위(예를 들면 밀리미터)로 승,하강될 수 있도록 더욱 정밀하게 조정할 수 있게 된다.

한편, 상기 바디(26)는, 도 4에서 보듯이 두께를 가지는 원반의 형태로 형성되며, 외주 연을 따라 서로 간격을 가지고 형성되는 요홈(42)과, 중앙에 로케이터(12)가 수용될 수 있도록 하기 위한 공간(44)과, 상기 요홈(42)과 공간(44)이 통하도록 반경 방향으로 형성되는 가이드공(46)으로 구성된다.

위와 같이 구성되는 바디(26)의 요홈(42)에는 외 측면에 숫돌(28)을 구비하는 가이드부재(48)가 매립 형태로 삽입되어 있다. 이때, 상기 가이드부재(48)에 체결된 가이드바(30)는 가이드공(46)을 통해 공간(44)으로 인출 되도록 하여 로케이터(12)에 맞닿는 상태가 된다. 아울러 상기 가이드부재(48)와 바디(26)의 내부 벽면 간에는 숫돌(28)이 항상 로케이터(12) 방향으로 당겨질 수 있도록 탄성 스프링인 탄성부재(50)가 연결되어 있다.

상기 로케이터(12)는 원형으로 형성되며, 상기 가이드바(30)가 접촉하는 외면에는 상단에서 하단방향으로 직경이 작아지는 형태의 경사면(52)이 각각 일정 범위를 가지고 형성된다. 이때 상기 경사면(52)은 서로 동일한 경사각을 가진다.

참고로, 도면에서는 상기 두 개의 가이드바(30)가 바디(26)의 상부와 하부에 각각 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 그 이상의 개수로 배치될 수 있으며, 이 경우 그와 함께 대응하는 경사면(52)이 더 형성되는 구성도 본 발명에 포함될 것임이 자명할 것이다.

다음 단락에서는 본 발명에 따른 호닝 공구(10)를 이용하여 일반 범용공작기계에서 호닝 작업 및 호닝 작업을 위한 직경 변화가 자체적으로 조정되는 동작을 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에서 보듯이, 일반 범용 공작기계의 주축(S)에 호닝 공구(10)의 연결 하우징(16)을 볼트인 체결부재(14)로 체결 고정하게 된다.

위와 같이 주축(S)에 호닝 공구(10)의 고정이 완료되고, 조정수단(20)의 조정부(18)를 회전시키게 되면, 웜 기어(34)와 맞물린 웜 휠(36)의 회전하면서 그와 함께 이동축(22)이 나선홈(40)을 따라 체결 및 해제되면서 승,하강하게 된다.

상기 이동축(22)과 연동하는 로케이터(12)가 승,하강을 하게 되면, 로케이터(12)의 경사면(52)에는 숫돌(28)과 연결되는 가이드바(30)가 닿고 있어, 가이드바(30)는 경사면(52)의 위치에 따라 반경 방향으로 이동하게 되며, 그에 따라 연동하는 숫돌(28)이 반경 방향으로 이동하게 되면서 호닝 작업을 위한 직경 조정이 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 호닝 공구(10)를 사용하게 되면, 호닝 작업을 위한 직경 변화가 자체적으로 가변 조정됨으로써, 주축(S)이 상하 및 회전 운동만 하는 일반 범용 공작기계에서도 호닝 전용공작기계와 동일한 호닝 작업이 수행될 수 있게 된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 호닝 공구(10)의 바디(26)가 원반 형태로 형성되어 있고, 숫돌(28)을 잡아주는 가이드부재(48)가 매립되는 구조에 의하여 공작물(H)의 호닝 면(h)과 바디(26) 사이의 간격이 최소화됨으로써, 원심력이 작용시에 절삭유의 퍼짐과, 그에 따른 냉각작용이 효과적으로 이루어지고, 아울러 칩 배출도 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 범용 공작기계의 주축에 호닝 공구가 장착되고, 로케이터가 하강하여 직경이 크게 조정된 모습을 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1의 로케이터가 상승하여 직경이 작게 조정된 모습을 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 1의 A-A선를 따라 절개한 단면도이다.

도 4는 도 2의 B-B선을 따라 절개한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 호닝 공구 12 : 로케이터

14 : 체결부재 16 : 연결 하우징

18 : 조정부 20 : 조정수단

22 : 이동축 24 : 체결부재

26 : 바디 28 : 숫돌

30 : 가이드바 32 : 조정축

34 : 웜 기어 36 : 웜 휠

38 : 나선 40 : 나선홈

42 : 요홈 44 : 공간

46 : 가이드공 48 : 가이드부재

50 : 탄성부재 52 : 경사면

Claims (5)

1. 주축(S)과 분리 가능하게 연결되는 연결 하우징(16);

   조정부(18)가 인출되는 상태로 상기 연결 하우징(16)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 조정수단(20);

   상기 조정수단(20)과 연동하도록 구비되며, 조정수단(20)의 구동으로 상기 연결 하우징(16)에 형성되는 나선홈(40)을 따라 체결되면서 승,하강이 이루어질 수 있도록 상단에 나선(38)이 형성된 이동축(22);

   상기 연결 하우징(16)의 하부에 연결되고, 상기 이동축(22)의 하부에 구비하는 로케이터(12)가 내부에 수용될 수 있도록 공간(44)이 마련된 바디(26);

   상기 바디(26)의 외주 연을 따라 구비되어 호닝 작업이 이루어질 수 있도록 숫돌(28)이 구비한 가이드부재(48);

   상기 가이드부재(48)에 일 측이 연결되고 타 측이 로케이터(12)의 외면에 접촉하는 상태로 바디(26)의 내부에 구비되며, 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가이드바(30)로 구성되어,

   상기 이동축(22)과 연동하는 로케이터(12)가 승,하강하면서 상기 가이드바(30)를 반경 방향으로 이동시켜 호닝 작업에 대한 직경 변화가 이루어지도록 하게 되는 것을 특징으로 하는 호닝 공구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 조정수단(20)은, 일 측이 일부 노출되도록 조정부(18)를 구비하는 조정축(32);

   상기 조정축(32) 중앙에 연동하도록 구비되는 웜 기어(34) 및;

   상기 웜 기어(34)와 맞물지며 이동축(22)이 관통 결합 되는 웜 휠(36)로 이루어진 것을 특징으로 하는 호닝 공구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 바디(26)는, 원반 형태로 이루어지며 선단 외주 연을 따라 숫돌(28)이 구비된 가이드부재(48)가 서로 간격을 가지고 매립되는 형태로 구비되도록 요홈(42)이 형성되는 것을 특징으로 하는 호닝공구.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 가이드부재(48)와 바디(26)의 내부 벽면 간에 탄성부재(50)가 탄력지지 상태로 연결 되는 것을 특징으로 하는 호닝공구.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 로케이터(12)는, 상기 가이드바(30)가 접촉하는 외면 구간에 상단에서 하단방향으로 직경이 작아지는 형태의 경사면(52)이 형성되는 것을 특징으로 하는 호닝공구.

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