KR20130083583A

KR20130083583A - 선박 중형엔진용 캠 플랜지홀 드릴링 다축 장치

Info

Publication number: KR20130083583A
Application number: KR1020120004254A
Authority: KR
Inventors: 김진무
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2013-07-23

Abstract

선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치는 절삭유가 공급되는 통공(passage)을 가지고 드릴링 몸체의 내부로 연장되고 수평보링머신의 메인 스핀들로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 설치된 메인 기어를 포함하는 아버(arbor); 상기 메인 기어와 치합되는 연결 기어를 가지고 상기 제1 회전축을 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체의 내부에 설치된 다수개의 제2 회전축; 및 상기 제2 회전축의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체의 외측으로 연장되고 드릴이 설치된 장착 지그를 포함한다.

Description

선박 중형엔진용 캠 플랜지홀 드릴링 다축 장치{Multi-Spindle Device For Middle Engine CAM Flange Hole Drilling of ship}

본 발명은 선박용 중형엔진에 설치된 캠(cam)의 플랜지 홀을 가공하기 위한 드릴링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 드릴링 축을 통해 1회의 작업으로 다수개의 플랜지 홀을 가공하기 위한 선박용 중형엔진의 드릴링 다축 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 엔진에 설치된 캠은 크랭크 샤프트와 더불어 엔진의 주요 구동부위로 기계적 성질, 내마모성 및 내피로성 등 관련 내구성이 뛰어나야 한다.

또한, 상기 캠은 선박의 엔진 내부에 일단 장착되고 나면 교체가 거의 불가능하기 때문에 선박의 수명이 다할 때까지 반영구적으로 사용하게 된다. 따라서 선박용 캠과 같은 부분품은 경도와 내마모성 등의 물성이 특히 우수하여야 하지만 자동차용 엔진 내부에 장착되는 소형 캠과는 달리 대형 캠이기 때문에 그 취급이 용이하지 않은 특징을 가지고 있다.

종래의 선박용 캠은 플랜지 홀을 가공하기 위해 한 개의 공구를 장착 할 수 있는 드릴링 장치로 플랜지 홀을 5회에 걸쳐 반복적으로 다수회 시행하여 플랜지 홀에 대한 가공을 실시하였다. 이로 인해 캠에 플랜지 홀을 가공하기 위한 가공 시간이 많이 소모되어 생산성과 작업 효율이 저하되어 이에 대한 시급한 대책을 필요로 하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0126391호 (공개일: 2009년12월09일)

본 발명의 실시예들은 선박용 중형엔진에 설치된 캠의 플랜지 홀에 대한 가공을 보다 용이하게 실시하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 절삭유가 공급되는 통공(passage)을 가지고 드릴링 몸체의 내부로 연장되고 수평보링머신의 메인 스핀들로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 설치된 메인 기어를 포함하는 아버(arbor); 상기 메인 기어와 치합되는 연결 기어를 가지고 상기 제1 회전축을 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체의 내부에 설치된 다수개의 제2 회전축; 및 상기 제2 회전축의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체의 외측으로 연장되고 드릴이 설치된 장착 지그를 포함한다.

상기 드릴링 몸체는 내부 중앙에 상기 통공과 연통 되어 상기 제2 회전축에 절삭유를 공급하는 유로부를 포함한다.

상기 유로부는 상기 통공의 단부와 연통되고 상기 드릴링 몸체의 중앙에 위치한 메인 유로; 상기 메인 유로를 기준으로 상기 제2 회전축을 향해 연장된 공급 유로를 포함한다.

상기 공급 유로는 상기 메인 유로에 비해 상대적으로 작은 직경으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제2 회전축은 상기 공급 유로와 연통된 연통홀을 포함한다.

상기 장착 지그는 내부 길이 방향을 따라 상기 연통홀과 연통되어 절삭유가 드릴로 공급되는 절삭유 공급 유로를 포함한다.

상기 장착 지그는 동일한 직경의 드릴 또는 서로 다른 직경의 드릴이 선택적으로 장착 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치는 상기 드릴링 몸체의 전면에 설치되고 상기 수평보링머신에 고정되는 고정부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치는 절삭유가 공급되는 통공(passage)를 가지고 드릴링 몸체의 내부로 연장되고 수평보링머신의 메인 스핀들로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 설치된 메인 기어를 포함하는 아버(arbor); 상기 메인 기어와 치합되는 연결 기어를 가지고 상기 메인 기어를 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체의 내부에 설치되고 상기 통공과 연통된 유로부를 가지는 다수개의 제2 회전축; 및 상기 제2 회전축의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체의 외측으로 연장되고　 드릴이 설치되며 내부에 절삭유 공급 유로가 형성된 장착 지그를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 선박의 엔진에 설치된 캠의 플랜지 홀을 가공하기 위한 가공 시간을 단축하여 작업성 향상과 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 종 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 유로부에 대한 종 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 종 단면도.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 작동 상태도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 절삭유 공급 상태도.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 다축 드릴링 장치(1)는 절삭유가 공급되는 통공(passage)(112)을 가지고 드릴링 몸체(50)의 내부로 연장되고 수평보링머신(2)의 메인 스핀들(2a)로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축(110)과, 상기 제1 회전축(110)에 설치된 메인 기어(111)를 포함하는 아버(arbor)(100)와, 상기 메인 기어(111)와 치합되는 연결 기어(210)를 가지고 상기 메인 기어(111)를 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체(50)의 내부에 설치된 다수개의 제2 회전축(200); 및 상기 제2 회전축(200)의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체(50)의 외측으로 연장되고 드릴(10)이 설치된 장착 지그(300)를 포함한다.

드릴링 몸체(50)는 원기둥 형상으로 이루어지고 전면에 외측으로 연장된 아버(100)가 설치되고, 상기 아버(100)는 상기 드릴링 몸체(50)의 내측 중앙에 회전 가능하게 설치된다.

드릴링 몸체(50)는 내부 중앙에 상기 통공(112)과 연통 되어 상기 제2 회전축(200)에 절삭유를 공급하는 유로부(52)를 포함한다. 유로부(52)는 제1 회전축(110)의 후단에 위치하고 다수개의 제2 회전축(200)에 절삭유를 안정적으로 공급하기 위해 소정의 크기로 이루어진다. 본 실시예에서는 유로부의 크기에 대해 특별히 한정하지 않으나 드릴링 몸체(50) 내부의 레이 아웃을 고려하여 결정한다.

유로부(52)는 메인 유로(52a)와 공급 유로(52b)를 포함하고 상기 메인 유로(52a)는 상기 통공(112)의 단부와 연통되고 상기 드릴링 몸체(50)의 중앙에 위치한다. 공급 유로(52b)는 상기 메인 유로(52a)를 기준으로 상기 제2 회전축(200)을 향해 연장된다.

상기 공급 유로(52b)는 상기 메인 유로(52a)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 이루어진다. 왜냐하면, 메인 유로(52a)에서 다수개가 분기된 형태로 공급 유로(52b)가 배치되므로 안정적으로 절삭유를 공급 유로(52b)에 공급하기 위해 위와같이 직경 차이를 가지도록 이루어진다.

아버(100)는 수평보링머신(2)을 향해 원기둥 형태를 가지며 연장 형성되고, 내측 중앙에 제1 회전축(110)이 설치된다. 제1 회전축(110)은 수평보링머신(2)의 메인 스핀들(2a)로부터 회전력을 전달받아 회전이 이루어지고 메인기어(111)가 설치된다. 메인기어(111)는 드릴링 몸체(50)의 내부에서 소정의 직경을 가지고 회전되고, 상기 제2 회전축(200)을 동시에 회전시킨다. 참고로 아버(100)와 후술할 고정부(400)는 드릴링 몸체(50)의 전면에 설치되고, 드릴(10)은 상기 드릴링 몸체(50)의 후면에 설치된다.

제1 회전축(110)은 드릴링 몸체(50)의 내부에서 안정적인 회전을 위해 양단에 베어링(B)이 삽입 설치되고, 내부 중앙 위치에 길이 방향을 따라 절삭유가 공급되는 통공(112)을 포함한다.

통공(112)은 별도로 구비된 절삭유 공급 펌프(미도시)로부터 공급된 절삭유를 공급받아 드릴(10)로 공급시키기 위해 형성되고, 상기 절삭유에 의해 드릴(10)이 고속으로 회전되는 경우에도 캠(Cam)표면에서 발생된 마찰열을 최소화시킬 수 있다.

제2 회전축(200)은 상기 제1 회전축(110)을 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체(50)의 내부에 다수개가 설치되며, 본 실시예에서는 5개가 설치된 것으로 도시하였으나 이는 본 실시예를 설명하기 위해 일 예로 도시한 것이며 상기 개수로 반드시 한정하지 않는다.

제2 회전축(200)은 메인 기어(111)와 치합되는 연결 기어(210)를 가지고 상기 제1 회전축(110)과 치합되고, 상기 제1 회전축(110)의 회전과 연동하여 다수개의 제2 회전축(200)이 동시에 회전될 수 있다.

제2 회전축(200)은 제1 회전축(110)과 연동하여 회전될 때 안정적인 회전을 위해 양단에 각각 베어링(B)이 설치되며 이로 인해 상기 메인 스핀들(2a)이 고속으로 회전되는 조건에서도 일측 방향으로 편심되지 않고 안정적인 회전이 이루어진다. 제2 회전축(200)은 후단 위치에 공급 유로(52b)와 연통된 연통홀(220)을 포함한다.

장착 지그(300)는 드릴(10)의 설치를 위해 드릴링 몸체(50)의 후면에 상기 제2 회전축(200)과 연결되어 다수개가 설치된다. 장착 지그(300)는 내부 길이 방향을 따라 상기 연통홀(220)과 연통되어 절삭유가 드릴(10)로 공급되는 절삭유 공급 유로(310)를 포함한다. 장착 지그(300)는 드릴(10)의 고정 및 고정 해제를 가능하게 하는 드릴 척(302)을 포함한다. 드릴 척(302)은 장착 지그(300)에서 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전되면서 드릴(10)의 고정 상태를 조정할 수 있다.

본 실시예에 의한 장착 지그(300)는 동일한 직경의 드릴 또는 서로 다른 직경의 드릴이 선택적으로 장착 가능하다.

선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치(1)는 상기 드릴링 몸체(50)의 전면에 설치되고 상기 수평보링머신(2)에 고정되는 고정부(400)를 포함한다.

고정부(400)는 메인 스핀들(2a)에 의해 제1,2 회전축(110,200)이 회전될 경우에 수평보링머신(2)의 일측과 고정된 상태가 유지되면서 드릴링 몸체(50)에서 발생될 수 있는 진동 및 떨림을 최소화시켜 플랜지 홀에 대한 안정적인 가공 작업을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 선박 중형엔진용 CAM플랜지홀 다축 드릴링 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 4를 참조하면, 다축 드릴링 장치(1')는 절삭유가 공급되는 통공(passage)(112')을 가지고 드릴링 몸체(50')의 내부로 연장되고 수평보링머신(2)의 메인 스핀들(2a)로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축(110')과, 상기 제1 회전축(110')에 설치된 메인 기어(111')를 포함하는 아버(arbor)(100')와, 상기 메인 기어(111')와 치합되는 연결 기어(210')를 가지고 상기 메인 기어(111')를 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체(50')의 내부에 설치되고 상기 통공(112')과 연통된 유로부(52')를 가지는 다수개의 제2 회전축(200'); 및 상기 제2 회전축(200')의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체(50')의 외측으로 연장되고 드릴(10)이 설치되며 내부에 절삭유 공급 유로(310')가 형성된 장착 지그(300')를 포함한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 5 내지 도 6을 참조하면, 작업자는 캠(Cam) 표면에 플랜지 홀을 가공하기 위해 고정부(400)를 수평보링머신(2)의 일측에 고정한 후에 상기 수평보링머신(2)의 메인 스핀들(2a)에 아버(100)를 삽입시켜 제1 회전축(110)과 상기 메인 스핀들(2a)을 안정적으로 결합시킨다.

그리고 다수개의 장착 지그(300)에 드릴(10)을 설치한 후에 가공 대상물인 캠(미도시)을 위치시킨다. 그리고 수평보링머신(2)을 작동시키면 메인 스핀들(2a)과 연결된 제1 회전축(110)은 화살표 방향으로 회전되면서 메인 기어(111)와 치합된 연결 기어(210)를 가지는 다수개의 제2 회전축(200)은 모두 동시에 화살표 방향으로 일제히 회전되고 장착 지그(300)에 설치된 드릴(10)이 일 방향으로 모두 동시에 회전되면서 캠 표면에 플랜지 홀에 대한 가공이 이루어진다.

이로서 작업자는 캠 표면에 플랜지 홀을 형성하기 위해 일일이 작업하지 않고서도 한 번의 작업으로 다수개의 플랜지 홀을 천공시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치의 절삭유 공급 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 7을 참조하면, 절삭유는 별도로 구비된 절삭유 공급 펌프(미도시)로부터 가압되어 점선으로 도시된 바와 같이 통공(112)을 경유하여 메인 유로(52a)로 이동되고, 상기 메인 유로(52a)에서 다수개의 제2 회전축(200)을 향해 연장된 공급 유로(52b)와 연통홀(220)을 경유하여 절삭유 공급 유로(310)로 공급된다.

절삭유는 절삭유 공급 펌프에서 공급되는 압력에 의해 다수개의 드릴(10)의 외측으로 배출되면서 플랜지 홀의 천공에 따른 마찰열 발생을 최소화하면서 안정적인 작업을 실시할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 수평보링머신
50 : 드릴링 몸체
52 : 유로부
52a : 메인 유로
52b : 공급 유로
100 : 아버
110 : 제1 회전축
111 : 메인 기어
112 : 통공
200 : 제2 회전축
210 : 연결 기어
300 : 장착 지그
310 :절삭유 공급 유로
400 : 고정부

Claims

절삭유가 공급되는 통공(passage)을 가지고 드릴링 몸체의 내부로 연장되고 수평보링머신의 메인 스핀들로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 설치된 메인 기어를 포함하는 아버(arbor);
상기 메인 기어와 치합되는 연결 기어를 가지고 상기 제1 회전축을 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체의 내부에 설치된 다수개의 제2 회전축; 및
상기 제2 회전축의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체의 외측으로 연장되고 드릴이 설치된 장착 지그를 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제1 항에 있어서,
상기 드릴링 몸체는,
내부 중앙에 상기 통공과 연통 되어 상기 제2 회전축에 절삭유를 공급하는 유로부를 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제2 항에 있어서,
상기 유로부는,
상기 통공의 단부와 연통되고 상기 드릴링 몸체의 중앙에 위치한 메인 유로;
상기 메인 유로를 기준으로 상기 제2 회전축을 향해 연장된 공급 유로를 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제3 항에 있어서,
상기 공급 유로는,
상기 메인 유로에 비해 상대적으로 작은 직경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 회전축은,
상기 공급 유로와 연통된 연통홀을 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제1 항 또는 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장착 지그는,
내부 길이 방향을 따라 상기 연통홀과 연통되어 절삭유가 드릴로 공급되는 절삭유 공급 유로를 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제1 항에 있어서,
상기 장착 지그는,
동일한 직경의 드릴 또는 서로 다른 직경의 드릴이 선택적으로 장착 가능한 것을 특징으로 하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
제1 항에 있어서,
상기 선박용 다축 드릴링 장치는,
상기 드릴링 몸체의 전면에 설치되고 상기 수평보링머신에 고정되는 고정부를 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.
절삭유가 공급되는 통공(passage)를 가지고 드릴링 몸체의 내부로 연장되고 수평보링머신의 메인 스핀들로부터 회전력을 전달받는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 설치된 메인 기어를 포함하는 아버(arbor);
상기 메인 기어와 치합되는 연결 기어를 가지고 상기 메인 기어를 중심으로 동심원을 가지며 드릴링 몸체의 내부에 설치되고 상기 통공과 연통된 유로부를 가지는 다수개의 제2 회전축; 및
상기 제2 회전축의 단부에 결합되어 상기 드릴링 몸체의 외측으로 연장되고　드릴이 설치되며 내부에 절삭유 공급 유로가 형성된 장착 지그를 포함하는 선박 중형엔진용 캠(cam)플랜지홀 다축 드릴링 장치.