KR20130083758A - Static pressure pre-pressure device for small spindle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소형 스핀들용 정압예압장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydrostatic preload device for a small spindle.
기존의 예압 방법에는 크게 정위치 예압과 정압 예압 두 가지로 나눌 수 있다. Conventional preloading methods can be classified into two types: in-position preload and constant pressure preload.
정위치 예압은 큰 강성을 요구하는 저속 회전에는 적합하나, 스핀들이 고속 회전을 하게 되면 원심력과 마찰력 등에 의해 늘어나게 됨으로써, 주축을 지지하는 베어링의 예압은 증가하게 된다. 이렇게 증가된 예압은 베어링의 수명 감소 및 소착 등의 원인이 된다. In-position preload is suitable for low-speed rotations that require great rigidity, but when the spindle rotates at high speeds, it is increased by centrifugal force and frictional force, thereby increasing the preload of the bearing supporting the main shaft. This increased preload causes a decrease in bearing life and sintering.
정압 예압은 고속 가공에 적합하도록 큰 가성 대신 발열을 저하시키고, 많은 회전수에 적당한 양의 예압이 가해지도록 한 방법이다. 정위치 예압의 단점을 해소하기 위해 후열 배어링의 외륜 축 방향을 자유로이 움직일 수 있도록 함으로써 일정한 예압이 가해지도록 한 구조이다.The static preload is a method in which heat generation is reduced instead of large caustic so as to be suitable for high speed processing, and an appropriate amount of preload is applied to a large number of rotations. In order to solve the shortcomings of the fixed position preload, the structure is designed to apply a constant preload by freely moving the outer ring axial direction of the rear row bearing.
도 1은 종래의 스핀들용 정압예압장치(10)를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 정압예압장치(10)는 제 1 하우징(1), 볼케이지(2), 제 2 하우징(4), 예압용 스프링(5)과 후열 베어링(6)으로 구성될 수 있다. 스핀들(3)은 전열 베어링(미도시)과 후열 베어링(6)에 의해 지지된다.As shown in FIG. 1, the conventional
도 1에 도시된 종래의 정압예압장치(10)의 경우, 스핀들(3)이 고속 회전을 하게 되면, 원심력과 마찰력 등으로 인해 늘어나게 된다. 상기 스핀들(3)이 늘어난 양 만큰 축 방향으로 볼케이지(2)를 통해 움직이게 되며, 예압용 스프링(5)의 탄성력이 제 1 하우징(4)에 전달되어 후열 베어링(6)에 일정한 예압이 가해지게 된다. 그리고, 스핀들(3)을 통해 전열 베어링(미도시)에도 일정한 예압이 가해지게 된다.In the case of the conventional positive
그러나, 이러한 종래의 정압예압장치(10)는 외륙 축 방향으로 자유로이 움직일 수 있도록 볼케이지(2)가 구성됨으로써, 제 1 하우징(1)의 외견이 커지게 되며, 가격적인 측면에서도 불리한 점이 있다. 따라서, 저가의 소형 머시닝 센터나 탭핑기에 적용하는 빌트인 스핀들은 주축경에 제약이 있어, 가능한 작은 사이즈로 제작하는 것이 유리하며 경량화 설계에도 도움이 된다.
However, the conventional positive
본 발명은, 소형 머시닝 센터나 탬핑기의 빌트인 스핀들에 적용 가능하면서 소형화 및 경량화된 저가의 스핀들용 정압예압장치를 제공한다.
The present invention provides a low-pressure, constant-pressure preload apparatus for spindles that is applicable to a compact machining center or a built-in spindle of a tamping machine.
본 발명의 실시예에 따른 소형 스핀들용 정압예압장치는, 스핀들을 수용하는 하우징; 상기 하우징에 삽입되고 상기 스핀들을 지지하는 베어링; 상기 베어링을 사이에 두고 상기 스핀들의 외륜부에 각각 설치된 제 1 리테이너와 제 2 리테이너; 상기 제 1 리테이너에 예압을 탄력적으로 가하도록 설치된 예압용 스프링; 및 상기 제 1 리테이너와 상기 제 2 리테이너 사이에 연결되어, 상기 제 1 리테이너에 가해진 예압을 상기 제 2 리테이너를 통해 상기 베어링으로 전달하기 위한 파이프를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a hydrostatic preloading apparatus for a small spindle, the housing including a spindle; A bearing inserted into the housing and supporting the spindle; A first retainer and a second retainer respectively installed in the outer ring portion of the spindle with the bearing interposed therebetween; A preload spring installed to elastically apply a preload to the first retainer; And a pipe connected between the first retainer and the second retainer to transfer the preload applied to the first retainer through the second retainer to the bearing.
또한, 상기 파이프의 일측은 상기 제 1 리테이너와 볼트로 결합될 수 있다.In addition, one side of the pipe may be coupled to the first retainer and the bolt.
또한, 상기 파이프의 타측은 상기 제 2 리테이너의 연결홈에 삽입될 수 있다.In addition, the other side of the pipe may be inserted into the connecting groove of the second retainer.
또한, 상기 후열 베어링 사이 사이에 설치된 제 3 리테이너를 더 포함할 수 있다.
The apparatus may further include a third retainer installed between the post-row bearings.
본 발명에 따르면, 소형 머시닝 센터나 탬핑기의 빌트인 스핀들에 적용 가능하면서 소형화 및 경량화된 저가의 스핀들용 정압예압장치를 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a static pressure preloading device for a spindle, which can be applied to a compact machining center or a built-in spindle of a tamping machine, while being compact and lightweight.
도 1은 종래의 스핀들용 정압예압장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정압예압장치를 적용한 소형 스핀들의 전체 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 정압예압장치를 확대하여 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional hydrostatic preload device for the spindle.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a small spindle to which the static preload device according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view of the hydrostatic preload device of FIG. 2.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정압예압장치(100)를 적용한 소형 스핀들의 전체 구성을 나타낸 단면도이다. 도 3은 도 2의 정압예압장치(100)를 확대하여 나타낸 단면도이다.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a small spindle to which the
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정압예압장치(100)는, 하우징(110), 후열 베어링(120a), 전열 베어링(120b), 제 1 리테이너(130), 제 2 리테이너(140), 예압용 스프링(160), 및 파이프(170)를 포함한다.
2 and 3, the positive
상기 하우징(110)은 스핀들(A)을 수용하는 역할을 한다.
The
상기 후열 베어링(120a) 및 전열 베어링(120b)은 상기 하우징(110)에 삽입되며, 상기 스핀들(A)을 지지하는 역할을 한다.
The post heat bearing 120a and the heat transfer bearing 120b are inserted into the
상기 제 1 리테이너(130)와 제 2 리테이너(140)는 상기 후열 베어링(120a)을 사이에 두고 상기 스핀들(A)읠 외륜부에 각각 설치된다. 여기서, 제 1 리테이너(130)와 제 2 리테이너(140) 각각의 내측부는 상기 후열 베어링(120a)과 밀착될 수 있다. 상기 제 1 리테이너(130)의 외측 일측에는 상기 파이프(170)를 결합하기 위한 결합홀(131)과 상기 결합홀(131) 내에 볼트(133)를 구비할 수 있다. 상기 제 2 리테이너(140)의 외측 일측에는 상기 파이프(170)와 연결되기 위한 연결홈(141)이 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 리테이너(130)의 외측 일측과 제 2 리테이너(140)의 외측 일측은 서로 대향한다. 한편, 축 방향의 후열 베어링(120a) 사이에 밀착된 제 3 리테이너(150)가 더 구비될 수 있다.
The
상기 예압용 스프링(160)은 상기 제 1 리테이너(130)에 예압을 탄력적으로 가하도록 설치되며, 상기 하우징(110)에 의해 고정될 수 있다.
The
상기 파이프(170)는 상기 제 1 리테이너(130)와 제 2 리테이너(140) 사이에 연결되어, 상기 제 1 리테이너(130)에 가해진 예압을 상기 제 2 리테이너(140)를 통해 상기 후열 베어링(120a)으로 전달하는 역할을 한다. 상기 파이프(170)의 일측은 상기 제 1 리테이너(130)에 형성된 결합홀(131)에 삽입된 후 볼트(133)와 체결됨으로써 상기 제 1 리테이너(130)와 연결된다. 상기 파이프(170)의 타측은 상기 제 2 리테이너(140)에 형성된 연결홈(141)에 삽입됨으로써, 상기 제 2 리테이너(140)와 연결된다.
The
이하, 본 발명의 실시예에 따른 정압예압장치(100)의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
먼저, 제 1 리테이너(130)에 예압용 스프링(160)으로부터 예압이 가해지면, 이 힘은 제 1 리테이너(130)에서 볼트(133)와 파이프(170)를 통해 제 2 리테이너(140)로 전달된다. 이때, 제 2 리테이너(140)는 후열 베어링(120a)뿐만 아니라 전열 베어링(120b)에도 일정한 예압을 가하게 된다. First, when preload is applied to the
상기와 같은 구조를 통해 후열 베어링(120a)과 전열 베어링(120b)에 예압용 스프링(160)의 탄성력이 가해짐으로써, 스핀들(a)은 반경 방향 및 축 방향으로 강성을 유지하도록 지지될 수 있다.
By applying the elastic force of the
한편, 도 1에 도시된 종래의 정압예압장치(10)와 본 발명의 실시예에 따른 정압예압장치(100)를 비교하면, 종래의 정압예압장치(10)에서 축 방향으로 움직이며 경방향을 지지하는 볼케이지(2)는 본 발명의 실시예에의 정압예압장치(100)에서는 파이프(170)가 그 기능을 수행하고 있다. 이에 따라, 제품 비용 절감 효과가 있다.
On the other hand, when comparing the conventional
또한, 본 발명의 실시예에 따른 정압예압장치(100)는 종래의 정압예압장치(10)에서 후열 베어링(6)을 지지하기 위한 제 2 하우징(4)이 생략됨으로써, 주축경을 줄일 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 소형화 및 경량화된 저가의 스핀들용 정압예압장치를 제공할 수 있다.
In addition, the
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.
100: 정압예압장치
110: 하우징
120a: 후열 베어링
120b: 전열 베어링
130: 제 1 리테이너
131: 결합홀
133: 볼트
140: 제 2 리테이너
141: 연결홈
150: 제 3 리테이너
160: 예압용 스프링
170: 파이프
A: 스핀들100: constant pressure preload
110: Housing
120a: back row bearing
120b: electrothermal bearing
130: first retainer
131: coupling hole
133: bolt
140: second retainer
141: connecting groove
150: 3rd retainer
160: preload spring
170: pipe
A: spindle
Claims (4)
상기 하우징에 삽입되고 상기 스핀들을 지지하는 베어링;
상기 베어링을 사이에 두고 상기 스핀들의 외륜부에 각각 설치된 제 1 리테이너와 제 2 리테이너;
상기 제 1 리테이너에 예압을 탄력적으로 가하도록 설치된 예압용 스프링; 및
상기 제 1 리테이너와 상기 제 2 리테이너 사이에 연결되어, 상기 제 1 리테이너에 가해진 예압을 상기 제 2 리테이너를 통해 상기 베어링으로 전달하기 위한 파이프를 포함하는 소형 스핀들용 정압예압장치.A housing accommodating the spindle;
A bearing inserted into the housing and supporting the spindle;
A first retainer and a second retainer respectively installed in the outer ring portion of the spindle with the bearing interposed therebetween;
A preload spring installed to elastically apply a preload to the first retainer; And
And a pipe connected between the first retainer and the second retainer to transfer a preload applied to the first retainer through the second retainer to the bearing.
상기 파이프의 일측은 상기 제 1 리테이너와 볼트로 결합되는 것을 특징으로 하는 소형 스핀들용 정압예압장치.The method of claim 1,
One side of the pipe is a hydrostatic preload device for a small spindle, characterized in that coupled to the first retainer and the bolt.
상기 파이프의 타측은 상기 제 2 리테이너의 연결홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 소형 스핀들용 정압예압장치.3. The method of claim 2,
The other side of the pipe is a positive pressure pre-loading device for a small spindle, characterized in that inserted into the connecting groove of the second retainer.
상기 후열 베어링 사이에 설치된 제 3 리테이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 스핀들용 정압예압장치.The method of claim 1,
And a third retainer provided between the post bearings.
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