KR20120043879A

KR20120043879A - 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치

Info

Publication number: KR20120043879A
Application number: KR1020100105148A
Authority: KR
Inventors: 김기현
Original assignee: 아메코 주식회사
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-05-07

Abstract

본 발명은 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치에 관한 것으로, 주축에 고정된 로터와 모터하우징에 장착된 스테이터로 이루어진 내장형 모터를 갖고 이 주축의 전단부에 전방측 베어링을 형성하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치에 있어서, 로터의 장착 상태를 유지한 채 전방측 베어링을 전측으로 이탈 가능하도록 주축에 아답터를 분리 가능하게 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 주축과 모터를 장착한 상태를 유지한 채 전방측 베어링을 주축의 전측으로 분해 가능하도록 함에 따라 전방측 베어링의 분해와 조립 편리성을 개선할 수 있다.

Description

내장형 모터를 갖는 스핀들 장치{BUILT-IN MOTOR SPINDLE DEVICE}

본 발명은 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주축과 모터를 장착한 상태를 유지한 채 전방측 베어링을 주축의 전측으로 분해 가능하도록 함에 따라 전방측 베어링의 분해와 조립 편리성을 개선할 수 있도록 하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계에서 스핀들의 역할은 공작물이나 공구를 파지하고 이를 회전시켜서 피 절삭체인 공작물을 절삭하는 역할을 수행한다. 따라서 스핀들에는 공작물이나 공구를 파지하는 구조와 공구를 회전시키는 구조를 갖는다.

통상적인 공작기계에서 스핀들은 전단부와 후단부가 베어링을 매개로 회전 지지를 받고 구동한다. 이때 스핀들이 내장형 모터로 구동되는 경우 내장형 모터를 구성하는 스테이터(전자기력을 발생시키는 부분)는 모터하우징의 내부에 장착되고, 이 스테이터의 내부에 스핀들에 장착된 로터(자화되는 부분)가 위치하게 된다.

한편, 스핀들의 후단부를 회전 지지하는 후방측 베어링은 모터하우징에 고정된 베어링 하우징과 스핀들의 사이에 장입되어 그 주변의 조립 부품들에 의해 구속된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

기존 공작기계의 스핀들은 전측에 위치한 베어링을 분해하기 위해 모터 등을 일일이 후측으로 분리해야 함에 따라 분해 조립성이 번거로운 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 스핀들 장치의 전측에 아답터를 분리 가능하게 조립하여 전방측 베어링의 분해와 조립시 로터를 분리하지 않고 실시할 수 있도록 하기 위한 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치는: 주축에 고정된 로터와 모터하우징에 장착된 스테이터로 이루어진 내장형 모터를 갖고, 상기 주축의 전단부에 전방측 베어링을 형성하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치에 있어서, 상기 로터의 장착 상태를 유지한 채 상기 전방측 베어링을 전측으로 이탈 가능하도록 주측에 아답터를 설치하여 분리 가능하게 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 주축은 상기 전방측 베어링을 지지하기 위한 전방측 베어링 하우징을 형성하여 헤드 스톡에서 분리 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 전방측 베어링은 상기 주축에 구비된 스페이서와 상기 아답터 사이에 개재되어 밀착되고, 상기 전방측 베어링의 외륜은 리테이너에 의해 상기 전방측 베어링 하우징에 밀착되며, 상기 전방측 베어링 하우징은 헤드 스톡 전측면에 분리 가능하게 형성됨이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치는 종래 기술과 달리 전방측 베어링을 교체할 경우 스핀들 장치로부터 로터의 분해 없이 아답터만 풀어 실시할 수 있어 조립과 해체 공정이 간단해지고 설계도 단순화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치의 요부 확대도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치의 요부 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치(1)는 주축(20)에 분리 가능하게 형성되는 아답터(adaptor,100)를 포함한다.

주축(20)은 헤드 스톡(10)에 회전 가능하게 설치된다. 헤드 스톡(10)은 스핀들 장치(1)의 외형을 형성하는 것으로 한다. 그리고, 헤드 스톡(10)에는 모터하우징(10)이 조립되어 있으며, 내부에 스테이터(34)와 로터(32)로 이루어지는 모터(30)가 구비된다. 특히, 로터(32)는 주축(20)에 고정되고, 스테이터(34)는 모터하우징(19)에 장착된다.

아울러, 주축(20)은 전측에 전방측 베어링(42)을 형성하고, 후측에 후방측 베어링(44)을 형성한다. 전방측 베어링(42)과 후방측 베어링(44)은 주축(20)이 회전시 발생하는 부하 마찰력을 감소시키는 역할을 한다.

특히, 전방측 베어링(42)은 스페이서(6)와 아답터(100) 사이에 개재되며, 전방측 베어링 하우징(8)에 지지된다. 그리고, 후방측 베어링(44)은 후방측 베어링 하우징(50)을 매개로 모터하우징(19)측에 지지되어 있다.

이때, 후방측 베어링(44)의 내륜은 주축(20)의 후단부에 삽입됨과 동시에 로크너트(4)에 의해 스페이서(21)에 밀착 지지될 수 있다.

특히, 후방측 베어링(44)은 외륜이 리테이너(25)에 지지되어 후방측 베어링 하우징(50) 내에서 위치 고정된다.

다시 말해서, 전방측 베어링(42)은 주축(20)에 구비된 스페이서(6)와 아답터(100) 사이에 개재되어 밀착되고, 전방측 베어링(42)의 외륜은 리테이너(25)에 의해 전방측 베어링 하우징(8)에 밀착되며, 전방측 베어링 하우징(8)은 체결부재(3)에 의해 헤드 스톡(10) 전측면에 분리 가능하게 형성된다.

한편, 주축(20)은 전측에 아답터(100)를 분리 가능하게 형성한다. 아답터(100)는 모터하우징(19) 내측에 위치한 주축(20)과 로터(32)의 장착 상태를 유지한 채 전방측 베어링(42)을 주축(20)의 전단부 방향으로 이탈 가능하게 하는 역할을 한다.

즉, 아답터(100)를 분리하여 주축(20)의 전단부를 개방하게 되면, 전방측 베어링(42)은 단독으로 주축(20)의 전측에서 쉽게 빠질 수 있게 된다. 물론, 아답터(100)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하다.

또한, 주축(20)은 전방측 베어링(42)을 지지하기 위한 전방측 베어링 하우징(8)을 형성한다. 즉, 전방측 베어링 하우징(8)은 전방측 베어링(42)을 지지하여 위치 고정하도록 형성된다.

아울러, 전방측 베어링 하우징(8)은 헤드 스톡(10)에 분리 가능하도록 견고하게 결합됨이 바람직하다.

물론, 전방측 베어링 하우징(8)이 헤드 스톡(10)의 일부로 형성될 수도 있다.

또한, 아답터(100)는 전방측 베어링(42)을 밀착 고정하는 리테이너(220) 및 커버(26)와의 틈새에 비접촉 씰(seal) 역할을 하면서 주축(20)에 공작물이나 공구를 고정할 수 있도록 고정구(9)를 설치하는 역할도 한다.

주축(20)으로부터 전방측 베어링(42)을 분리할 때, 우선 고정구(9)가 분리되고, 커버(26)가 결합부재(222)의 풀림을 통해 전방측 베어링 하우징(8)으로부터 분리된다.

다음에, 전방측 베어링 하우징(8)은 체결부재(3)의 풀림을 통해 주축(20), 로터(32) 및 전방측 베어링(42)을 일체로 함께 헤드 스톡(10)으로부터 분리된다. 이때, 후방측 베어링(44)을 고정하고 있는 로크너트(4)가 분해된 후 분해 작업이 행해진다.

그리고, 주축(20)에 아답터(100)를 고정하는 결합부재(27)가 풀린 후, 아답터(100)가 분리되며, 이후 리테이너(220)가 전방측 베어링 하우징(8)으로부터 분리되고, 이어서 전방측 베어링(42)이 주축(20)의 전단부 방향으로 당겨지면서 분리된다.

이와 같이, 전방측 베어링(42)은 주축(20)으로부터 로터(32)의 분해 없이 아답터(100)만을 풀어 실시할 수 있어 조립과 분해 공정이 간단해지고 설계도 단순화시킬 수 있다.

또한, 작업자는 주축(20) 후단에 체결된 로크너트(4)를 풀고 나서 전방측 베어링 하우징(8)을 전방으로 당김으로서 주축(20)에 조립된 로터(32)를 포함한 주축(20)을 서로 연결한 상태로 헤드 스톡(10)으로부터 분리할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

8: 전방측 베어링 하우징 10: 헤드 스톡
19: 모터하우징 20: 주축
26: 커버 30: 모터
32: 로터 34: 스테이터
42: 전방측 베어링 44: 후방측 베어링
50: 후방측 베어링 하우징 220: 리테이너

Claims

주축에 고정된 로터와 모터하우징에 장착된 스테이터로 이루어진 내장형 모터를 갖고, 상기 주축의 전단부에 전방측 베어링을 형성하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치에 있어서,
상기 주축은 상기 로터의 장착 상태를 유지한 채 상기 전방측 베어링을 전측으로 이탈 가능하도록 아답터를 분리 가능하게 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치.
제 1항에 있어서,
상기 주축은 상기 전방측 베어링을 지지하기 위한 전방측 베어링 하우징을 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치.
제 2항에 있어서,
상기 전방측 베어링은 상기 주축에 구비된 스페이서와 상기 아답터 사이에 개재되어 밀착되고;
상기 전방측 베어링의 외륜은 리테이너에 의해 상기 전방측 베어링 하우징에 밀착되며;
상기 전방측 베어링 하우징은 헤드 스톡 전측면에 분리 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 모터를 갖는 스핀들 장치.