KR20140002624A

KR20140002624A - 크랭크 샤프트 밀링 머신

Info

Publication number: KR20140002624A
Application number: KR1020137008918A
Authority: KR
Inventors: 타케시 스즈끼; 후미아키 우라
Original assignee: 코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2014-01-08
Also published as: DE112011103514T5; WO2012053357A1; CN103167923B; CN103167923A; KR101850773B1; JP2012086308A; DE112011103514B4; JP5667411B2

Abstract

[과제] 스윙 헤드의 요동 구동 기구의 유지 보수성을 향상시킬 수 있는 크랭크 샤프트 밀링 머신을 제공한다.
[해결 수단] 너트 부재(35)와 축 부재(23) 사이에 개재되는 제 1 직동 가이드(41)와, 너트 부재(35)와 슬라이드(8) 사이에 개재되는 제 2 직동 가이드(42)를 구비하는 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에 있어서, 제 1 직동 가이드(41)는 X축 방향과 평행한 배치로 축 부재(23)에 고정되는 2개의 Y축 방향 가이드 레일(41a, 41a)과, 각 Y축 방향 가이드 레일(41a)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 Y축 방향 가이드 블록(41b)을 구비하여 이루어지고 제 2 직동 가이드(42)는 슬라이드(8)에 고정되는 X축 방향 가이드 레일(42a)과, 이 X축 방향 가이드 레일(42a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 X축 방향으로 나란하게 배치되는 2개의 X축 방향 가이드 블록(42b, 42b)을 구비하여 이루어지는 것으로 한다.

Description

크랭크 샤프트 밀링 머신{CRANKSHAFT MIRROR}

본 발명은 엔진 등에 이용되는 크랭크 샤프트의 핀 저널부나 메인 저널부를 절삭 가공하는 크랭크 샤프트 밀링 머신에 관한 것이다.

종래, 워크(크랭크 샤프트)의 주위에 회전 커터를 회전시키면서 공전시켜 워크의 핀 저널부나 메인 저널부를 절삭하도록 구성되는 크랭크 샤프트 밀링 머신이 예를 들면 특허문헌 1에 의해 알려져 있다.

일본 특허 제 2529100 호 공보

도 9(a)~도 9(c)에 나타내어지는 바와 같이 특허문헌 1에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)은 가공해야 할 워크(크랭크 샤프트)(101)의 수평축선과 평행한 Z축 방향으로 이동 가능하게 베드(102) 상에 설치되는 새들(103)을 구비하고 있다. 이 새들(103) 상에는 Z축 방향과 직교하고 또한 수평한 Y축 방향으로 이동 가능하게 슬라이드(104)가 설치되어 있다.

도 9(a)에 나타내어지는 바와 같이 슬라이드(104)에는 스윙 헤드(105)가 부착되어 있다. 이 스윙 헤드(105)의 일단부는 지지축(106)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 이 스윙 헤드(105)의 타단부는 슬라이드(104) 상에 설치되는 요동 구동 기구(107)에 의해 상하 방향인 X축 방향으로 요동 가능하게 지지되어 있다.

스윙 헤드(105)의 중간부에는 커터 모터(108)[도 9(c) 참조]에 의해 구동되는 회전 커터(109)가 장착되어 있다. 또한, 스윙 헤드(105)의 타단부에는 회전 가능하게 축 부재(110)가 장착되어 있다.

여기서, 도 9(c)에 나타내어지는 바와 같이, 슬라이드(104)에는 축 부재(110)가 장착되는 스윙 헤드(105)의 타단부를 향해서 개구된 단면 コ자 형상의 수용부(104a)가 형성되어 있다.

도 9(b)에 나타내어지는 바와 같이 요동 구동 기구(107)는 스윙 헤드(105)의 타단측에서 X축 방향으로 연장되는 볼나사축(111)을 구비하고 있다. 이 볼나사축(111)의 상부 및 하부는 각각 베어링 장치(112) 및 베어링 장치(113)를 통해서 슬라이드(104)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

볼나사축(111)의 상단부에는 베벨 기어(114)가 부착되어 있다. 이 베벨 기어(114)에 맞물리는 베벨 기어(115)가 요동 모터(116)의 출력축에 부착되어 있다.

볼나사축(111)의 중간부에는 너트 부재(117)가 감합되어 있다.

여기서, 도 9(c)에 나타내어지는 바와 같이 볼나사축(111)이나 너트 부재(117)는 슬라이드(104)의 수용부(104a) 내에 수납되어 있다.

도 9(b), 도 9(c)에 나타내어지는 바와 같이 너트 부재(117)와 축 부재(110) 사이에는 너트 부재(117)에 대하여 축 부재(110)를 Y축 방향으로 변위 가능하게 안내하는 제 1 직동 가이드(121)가 개재되어 있다. 또한, 너트 부재(117)와 슬라이드(104) 사이에는 너트 부재(117)를 볼나사축(111)을 따라 X축 방향으로 안내하는 제 2 직동 가이드(122)가 개재되어 있다.

도 9(a), 도 9(c)에 나타내어지는 바와 같이, 스윙 헤드(105)의 타단부에는 외측을 향해서 돌출되는 맞물림 볼록부(105a)가 형성되어 있다. 이 맞물림 볼록부(105a)를 삽입하는 오목부를 가지고 X축 방향으로 연장되는 삽입 가이드(123)가 슬라이드(104)에 설치되어 있다. 이 삽입 가이드(123)는 슬라이드(104) 수용부(104a)의 개구측에서 스윙 헤드(105)의 외측에 배치되어 있다.

이들 맞물림 볼록부(105a)와 삽입 가이드(123)를 맞물리도록 한 삽입 구조(124)는 스윙 헤드(105)를 Z축 방향으로 넘어지려고 하는 Z축 방향 넘어짐 하중(F)[도 9(b) 참조]을 받아내는 역할을 한다.

이 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)에 있어서는 도시되지 않은 Z축 방향 이송 기구에 의해 새들(103)이 Z축 방향으로 이동된다.

또한, 도 9(a)에 나타어지내는 Y축 방향 이송 기구(125)에 의해 슬라이드(104)가 Y축 방향으로 이동된다.

또한, 도 9(b), 도 9(c)에 나타내어지는 요동 구동 기구(107)에 있어서 요동 모터(116)의 작동에 의해 볼나사축(111)이 회전 구동되면 이 볼나사축(111)에 감합되어 있는 너트 부재(117)가 상하 방향으로 이동된다. 이 너트 부재(117)의 상하 방향의 이동에 의해 스윙 헤드(105)가 지지축(106)[도 9(a) 참조]을 지점으로 하여 상하 방향(X축 방향)으로 요동된다.

그리고, 스윙 헤드(105)에 장착되는 회전 커터(109)를 회전시키면서 새들(103)의 Z축 방향의 직선 운동과, 슬라이드(104)의 Y축 방향의 직선 운동과, 스윙 헤드(105)의 X축 방향의 요동 운동의 합성 운동에 의해 회전 커터(109)를 워크(101)의 주위에서 공전시키면서 워크(101)의 수평축선을 따라 이동시켜서 워크(101)의 핀부나 저널부를 절삭 가공한다.

그러나, 특허문헌 1에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)에서는 도 9(c)에 나타내어지는 바와 같이 삽입 구조(124)에 있어서의 삽입 가이드(123)가 슬라이드(104)의 수용부(104a)의 개구측에서 스윙 헤드(105)의 외측에 배치되어 있다.

이 때문에, 요동 구동 기구(107)의 유지 보수를 위해서 슬라이드(104)의 수용부(104a) 내에 수납되어 있는 볼나사축(111)이나 너트 부재(117)에 액세스하려고 하더라도 삽입 가이드(123)가 방해가 되어 유지 보수가 대단히 곤란하다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로 스윙 헤드의 요동 구동 기구의 유지 보수성을 향상시킬 수 있는 크랭크 샤프트 밀링 머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신은,

가공해야 할 워크의 수평축선에 평행한 Z축 방향과 직교하고 또한 수평한 Y축 방향으로 이동 가능한 슬라이드와,

일단부가 지지축에 의해 회전 가능하게 상기 슬라이드에 지지되어서 상하 방향인 X축 방향으로 요동 가능한 스윙 헤드와,

상기 지지축과 평행을 이루며 상기 스윙 헤드의 타단부에 회전 가능하게 장착되는 축 부재와,

상기 스윙 헤드의 타단측에서 X축 방향으로 연장되는 나사축과,

상기 나사축에 감합되는 너트 부재와,

상기 너트 부재와 상기 축 부재 사이에 개재되어 상기 너트 부재에 대하여 상기 축 부재를 Y축 방향으로 변위 가능하게 안내하는 제 1 직동 가이드와,

상기 너트 부재와 상기 슬라이드 사이에 개재되어 상기 너트 부재를 상기 나사축을 따라 X축 방향으로 안내하는 제 2 직동 가이드를 구비하는 크랭크 샤프트 밀링 머신에 있어서,

상기 제 1 직동 가이드는 Y축 방향으로 연장되어 X축 방향에 평행한 배치로 상기 축 부재 또는 너트 부재에 고정되는 적어도 2개의 Y축 방향 가이드 레일과, 이들 Y축 방향 가이드 레일 각각에 슬라이딩 가능하게 설치되는 Y축 방향 가이드 블록을 구비하여 이루어지고,

상기 제 2 직동 가이드는 상기 나사축과 평행하게 X축 방향으로 연장되어 상기 슬라이드에 고정되는 X축 방향 가이드 레일과, 이 X축 방향 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 X축 방향으로 나란하게 배치되는 적어도 2개의 X축 방향 가이드 블록을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다(제 1 발명).

본 발명에 있어서, 상기 제 1 직동 가이드 및 제 2 직동 가이드 각각에 윤활유를 분배하는 윤활유 분배기가 상기 너트 부재에 부착되는 것이 바람직하다(제 2 발명).

본 발명에 있어서, 상기 너트 부재에는 X축 방향으로 돌출되도록 플랜지가 형성되는 것이 바람직하다(제 3 발명).

[발명의 효과]

제 1 발명의 크랭크 샤프트 밀링 머신에 있어서는 스윙 헤드를 Z축 방향으로 넘어지도록 하는 Z축 방향 넘어짐 하중이 축 부재로부터 제 1 직동 가이드, 너트 부재 및 제 2 직동 가이드를 통해서 슬라이드에 전달된다.

여기서, Z축 방향 넘어짐 하중이 축 부재로부터 제 1 직동 가이드를 통해서 너트 부재에 전달될 때에 있어서 Z축 방향 넘어짐 하중은 X축 방향(상하 방향)과 평행하게 배치되는 적어도 2개의 Y축 방향 가이드 레일과, 각 Y축 방향 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되는 Y축 방향 가이드 블록에 의해 강고하게 받아내진다.

또한, Z축 방향 넘어짐 하중이 너트 부재로부터 제 2 직동 가이드를 통해서 슬라이드에 전달될 때에 있어서 Z축 방향 넘어짐 하중은 슬라이드에 고정되는 X축 방향 가이드 레일과, 이 X축 방향 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 X축 방향(상하 방향)으로 나란하게 배치되는 적어도 2개의 X축 방향 가이드 블록에 의해 강고하게 받아내진다.

제 1 발명의 크랭크 샤프트 밀링 머신에 의하면 스윙 헤드의 Z축 넘어짐 하중이 제 1 직동 가이드 및 제 2 직동 가이드에 의해 각각 강고하게 받아내진다. 이 때문에, 종래의 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)에 있어서 맞물림 볼록부(105a)와 삽입 가이드(123)에 의한 삽입 구조(124)가 맡고 있었던 스윙 헤드(105)의 Z축 방향 넘어짐 하중(F)을 받아내는 역할을 보완할 수 있고, 종래의 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)에서 필요로 되었던 삽입 구조(124)를 없앨 수 있다. 따라서, 스윙 헤드의 요동 구동 기구의 유지 보수성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 제 2 발명의 구성을 채용함으로써 윤활유 분배기로부터 제 1 직동 가이드 및 제 2 직동 가이드 각각에 연결되는 윤활유 분배관의 길이를 짧게 할 수 있다.

또한, 제 3 발명의 구성을 채용함으로써 너트 부재의 X축 방향의 이동 스트로크를 희생시키지 않고 X축 방향 가이드 블록의 설치 가능 영역을 확장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신의 전체 사시도이다.
도 2는 워크 헤드 사이에 워크가 세팅된 상태도이다.
도 3은 커터 유닛의 정면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 3의 B-B선 단면도이다.
도 6은 도 3의 C-C선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신의 커터 유닛의 정면도이다.
도 8은 도 7의 D-D선 단면도이다.
도 9는 종래의 크랭크 샤프트 밀링 머신의 설명도로, 도 9(a)는 커터 유닛의 정면도, 도 9(b)는 도 9(a)의 E-E선 단면도 및 도 9(c)는 커터 유닛의 평면도이다.

이어서, 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신의 구체적인 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

[제 1 실시형태]

<크랭크 샤프트 밀링 머신의 개략 구성의 설명:도 1 참조>

도 1에 나타내어지는 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)은 본체 부분의 기초가 되는 기대를 구성하는 베드(2)와, 이 베드(2) 상에서 서로 대향하도록 설치되는 2기의 워크 헤드 (3, 3)와, 이들 워크 헤드(3,3) 사이에 설치되는 2기의 커터 유닛(4,4')을 구비하고 있다.

<척의 설명:도 2 참조>

도 2에 나타내어지는 바와 같이, 각 워크 헤드(3,3)의 대향면에는 워크(크랭크 샤프트)(5)를 클램핑하는 척(6)이 각각 배치되어 있다.

<워크의 설명:도 2 참조>

워크(5)는 예를 들면 4기통 엔진에 사용되는 크랭크 샤프트이다. 이 워크(5)는 수평축선을 따르는 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되는 소정의 메인 저널부(5a)를 갖고 있다. 서로 인접하는 메인 저널부(5a) 사이에는 카운터 웨이트부(5b)를 통해서 핀 저널부(5c)가 형성되어 있다.

<커터 유닛의 개략 설명:도 1~도 3 참조>

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 각 커터 유닛(4,4')은 가공해야 할 워크(5)(도 2 참조)의 수평축선과 평행한 Z축 방향으로 이동 가능하게 베드(2) 상에 설치되는 새들(7)을 구비하고 있다.

도 3에 나타내어지는 바와 같이, 새들(7) 상에는 Z축 방향과 직교하고 또한 수평한 Y축 방향으로 이동 가능하게 슬라이드(8)가 설치되어 있다.

<워크 레스트의 개략 설명:도 1, 도 2 참조>

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 2기의 커터 유닛(4,4') 중 편측의 커터 유닛(4')에 있어서의 새들(7)에는 상기 커터 유닛(4')과의 상대 위치를 일정하게 유지한 상태에서 워크 레스트(9)가 고정되어 있다. 이 워크 레스트(9)는 예를 들면 도 2에 나타내어지는 바와 같이 워크(5)의 핀 저널부(5c)를 가공할 때에 그 가공부에 인접하는 메인 저널부(5a)를 클램핑해서 가공 중에 워크(5)가 흔들리지 않도록 지지하는 역할을 한다.

<새들의 Z축 방향 이송 기구의 설명:도 4 참조>

도 4에 나타내어지는 바와 같이, 새들(7)을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 방향 이송 기구(10)는 베드(2) 상에서 Z축 방향으로 연장되는 볼나사축(11)을 구비하고 있다. 이 볼나사축(11)에는 새들(7)에 고착된 볼 너트(12)가 감합되어 있다. 또한, 이 볼나사축(11)의 단부는 커플링(13)을 통해서 Z축 방향 이송 모터(14)의 출력축에 접속되어 있다.

볼나사축(11)의 외주면에는 나선 형상의 나사 홈이 형성되어 있다.

볼 너트(12)의 내주면에는 볼나사축(11)의 나사 홈에 대향하는 나사 홈이 형성되어 있다.

볼나사축(11)의 나사 홈과 볼 너트(12)의 나사 홈에 의해 형성되는 나선 형상의 볼 전동로에는 복수의 볼이 전동 가능하게 장전되어 있다.

Z축 이송 모터(14)의 작동에 의해 볼나사축(11)이 회전 구동되면 볼 너트(12)가 Z축 방향으로 이동되어 이 볼 너트(12)의 이동에 따라 새들(7)이 Z축 방향으로 이동된다.

<슬라이드의 Y축 방향 이송 기구의 설명:도 3 참조>

도 3에 나타내어지는 바와 같이, 슬라이드(8)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 방향 이송 기구(15)는 새들(7) 상에서 Y축 방향으로 연장되는 볼나사축(16)을 구비하고 있다. 이 볼나사축(16)에는 슬라이드(8)에 고착된 볼 너트(17)가 감합되어 있다. 또한, 이 볼나사축(16)의 단부에는 베벨 기어(18)가 부착되어 있다. 이 베벨 기어(18)에 맞물리는 베벨 기어(19)가 Y축 방향 이송 모터(20)의 출력축에 부착되어 있다.

Y축 이송 모터(20)의 작동에 의해 볼나사축(16)이 회전 구동되면 볼 너트(17)가 Y축 방향으로 이동되어 볼 너트(17)의 이동에 따라 슬라이드(8)가 Y축 방향으로 이동된다.

<스윙 헤드의 설명:도 3 참조>

슬라이드(8)에는 스윙 헤드(21)가 부착되어 있다. 이 스윙 헤드(21)의 일단부는 지지축(22)을 통해서 슬라이드(8)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 이 스윙 헤드(21)의 타단부에는 축 부재(23)가 장착되어 있다.

<축 부재의 설명:도 5 참조>

도 5에 나타내어지는 바와 같이, 축 부재(23)는 스윙 헤드(21)의 타단부에 회전 가능하게 지지되는 축부(23a)와, 이 축부(23a)의 기단측에 일체적으로 설치되는 가이드 레일 부착판부(23b)를 갖고 있다. 이 축 부재(23)는 스윙 헤드(21)의 타단측에 있어서 슬라이드(8) 상에 설치되는 요동 구동 기구(24)에 접속되어 있다. 이 요동 구동 기구(24)에 의해 스윙 헤드(21)의 타단부가 지지축(22)을 지점으로 하여 상하 방향인 X축 방향으로 요동된다.

<슬라이드의 수용부의 설명:도 5 참조>

슬라이드(8)의 타단측에는 축 부재(23)가 장착되는 스윙 헤드(21)의 타단부를 향해서 개구된 단면 コ자 형상의 수용부(8a)가 형성되어 있다.

<회전 커터 구동 기구의 설명:도 5 참조>

스윙 헤드(21)의 중간부에는 커터 드럼(25)이 회전 가능하게 장착되어 있다. 이 커터 드럼(25)은 소정의 기어나 동력 전달 축 등에 의해 구성되는 동력 전달 기구(26)를 통해서 커터 모터(27)에 접속되어 있다.

커터 드럼(25)에는 커터 어댑터(28)를 통해서 회전 커터(29)가 장착되어 있다.

이와 같이 하여, 커터 모터(27)의 작동에 의해 회전 커터(29)가 회전 구동되도록 되어 있다.

<스윙 헤드의 요동 구동 기구의 설명:도 6 참조>

도 6에 나타내어지는 바와 같이, 요동 구동 기구(24)는 스윙 헤드(21)의 타단측에서 X축 방향으로 연장되는 볼나사축(31)을 구비하고 있다.

<볼나사축의 지지 구조, 너트 부재, 동력 전달 기구의 설명:도 6 참조>

볼나사축(31)의 상부는 슬라이드(8)의 상면부에 고정된 기어 박스(32)에 베어링 장치(33)를 통해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 볼나사축(31)의 하부는 베어링 장치(34)를 통해서 슬라이드(8)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

볼나사축(31)의 중간부에는 너트 부재(35)가 감합되어 있다. 이 너트 부재(35)는 복수의 볼을 통해서 볼나사축(31)에 나사 결합하는 볼 너트(35a)와 이 볼 너트(35a)가 갑입되어 고정되는 볼 너트 설치 블록(35b)에 의해 구성되어 있다.

볼나사축(31)의 상단부에는 베벨 기어(36)가 부착되어 있다. 이 베벨 기어(36)에 맞물리는 베벨 기어(37)가 요동 모터(38)의 출력축에 부착되어 있다.

<제 1 직동 가이드의 설명:도 6 참조>

너트 부재(35)와 축 부재(23) 사이에는 너트 부재(35)에 대하여 축 부재(23)를 Y축 방향(도 6의 지면에 대하여 수직한 방향)으로 변위 가능하게 안내하는 제 1 직동 가이드(41)가 개재되어 있다. 이 제 1 직동 가이드(41)는 Y축 방향으로 연장되는 2개의 Y축 방향 가이드 레일(41a, 41a)을 구비하고 있다. 이들 2개의 Y축 방향 가이드 레일(41a, 41a)은 X축 방향으로 소정 간격을 두고 평행한 배치로 축 부재(23)에 있어서의 가이드 레일 부착판부(23b)에 고정되어 있다.

각 Y축 방향 가이드 레일(41a)에는 슬라이딩 가능하게 Y축 방향 가이드 블록(41b)이 장착되어 있다. 각 Y축 방향 가이드 블록(41b)은 너트 부재(35)에 고정되어 있다.

Y축 방향 가이드 레일(41a)에 있어서는 그 길이 방향을 따라 도시되지 않은 전동 홈이 형성되어 있다.

Y축 방향 가이드 블록(41b)에 있어서는 Y축 방향 가이드 레일(41a)의 전동 홈에 대향하는 도시되지 않은 전동 홈이 형성되어 있다.

Y축 방향 가이드 레일(41a)의 전동 홈과 Y축 방향 가이드 블록(41b)의 전동 홈에 의해 형성되는 직선 형상의 볼 전동로에는 도시되지 않은 복수의 볼이 전동 가능하게 장전되어 있다.

또한, 각 Y축 방향 가이드 레일(41a)을 너트 부재(35)에 고정하고, 각 Y축 방향 가이드 블록(41b)을 가이드 레일 부착판부(23b)에 고정하는 형태도 있을 수 있다.

<제 2 직동 가이드의 설명:도 6 참조>

너트 부재(35)와 슬라이드(8) 사이에는 너트 부재(35)를 볼나사축(31)을 따라 X축 방향으로 안내하는 제 2 직동 가이드(42)가 개재되어 있다. 이 제 2 직동 가이드(42)는 볼나사축(31)과 평행하게 X축 방향으로 연장되어 슬라이드(8)에 고정되는 1개의 X축 방향 가이드 레일(42a)을 구비하고 있다.

X축 방향 가이드 레일(42a)에는 X축 방향으로 나란하게 배치되는 2개의 X축 방향 가이드 블록(42b, 42b)이 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 각 X축 방향 가이드 블록(42b)은 너트 부재(35)에 고정되어 있다.

<너트 부재의 플랜지의 설명:도 6 참조>

너트 부재(35)의 볼 너트 설치 블록(35b)에 있어서의 X축 방향 가이드 블록(42b)의 설치 부위에는 X축 방향으로 돌출되도록 플랜지(43)가 형성되어 있다. 이에 따라, 너트 부재(35)의 X축 방향의 이동 스트로크를 희생시키지 않고 X축 방향 가이드 블록(42b)의 설치 가능 영역을 확장할 수 있다.

<직동 가이드 등으로의 윤활유 공급을 위한 배관 기구의 설명:도 6 참조>

스윙 헤드(21)의 외단측 상부에는 브래킷(43)을 통해서 제 1 스위블 조인트(44)가 부착되어 있다. 또한, 너트 부재(35)의 상부에는 브래킷(45)을 통해서 제2 스위블 조인트(46)가 부착되어 있다.

너트 부재(35)의 측면에는 윤활유 분배기(47)가 부착되어 있다.

제 1 스위블 조인트(44)와 제 2 스위블 조인트(46)는 메인 호스(48)에 의해 접속되어 있다. 또한, 제 2 스위블 조인트(46)와 윤활유 분배기(47)는 메인 강관(49)에 의해 접속되어 있다.

윤활유 분배기(47)로부터 제 1 직동 가이드(41)의 슬라이딩 부분을 향해서 분배 강관(윤활유 분배관)(51)이 배관되어 있다. 또한, 윤활유 분배기(47)로부터 제 2 직동 가이드(42)의 슬라이딩 부분을 향해서 분배 강관(52)이 배관되어 있다. 또한, 윤활유 분배기(47)로부터 볼 너트(35a)와 볼나사축(31)의 나사 결합 부분을 향해서 분배 강관(53)이 배관되어 있다.

이렇게 해서, 윤활유 분배기(47)를 너트 부재(35)에 부착함으로써 분배 강관 (51, 52, 53)을 가능한 한 짧게 할 수 있다.

<절삭 가공 동작의 개략 설명:도 2~도 6 참조>

이상에 서술한 바와 같이 구성되는 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에 있어서는 도 4에 나타내어지는 Z축 방향 이송 기구(10)에 의해 새들(7)이 Z축 방향으로 이동된다. 또한, 도 3에 나타내어지는 Y축 방향 이송 기구(15)에 의해 슬라이드(8)가 Y축 방향으로 이동된다. 또한, 도 5 및 도 6에 나타내어지는 요동 구동 기구(24)에 있어서 요동 모터(38)의 작동에서 볼나사축(31)이 회전 구동되면 이 볼나사축(31)에 감합되어 있는 너트 부재(35)가 상하 방향으로 이동된다. 이 너트 부재(35)의 상하 방향의 이동에 의해 스윙 헤드(21)가 지지축(22)을 지점으로 하여 상하 방향(X축 방향)으로 요동된다.

그리고, 도 5에 나타내어지는 커터 모터(27)의 작동에 의해 회전 커터(29)를 회전시키면서 새들(7)의 Z축 방향의 직선 운동(도 4 참조)과, 슬라이드(8)의 Y축 방향의 직선 운동(도 3 참조)과, 스윙 헤드(21)의 X축 방향의 요동 운동(도 3 참조)의 합성 운동에 의해 회전 커터(29)를 워크(5)(도 2 참조)의 주위에서 공전시키면서 워크(5)의 수평축선을 따라 Z축 방향으로 이동시켜서 워크(5)의 핀 저널부(5c)나 메인 저널부(5a)를 절삭 가공한다.

또한, 스윙 헤드(21)의 요동 운동시에 너트 부재(35)는 상하 방향으로 직선 형상의 궤적을 그리는 운동인 것에 대해 축 부재(23)는 원호 형상의 궤적을 그리는 운동이기 때문에 너트 부재(35) 축 부재(23)를 직접적으로 연결하는 것은 구조상 불가능하다. 이 때문에, 너트 부재(35)와 축 부재(23) 사이에는 너트 부재(35)에 대하여 축 부재(23)를 Y축 방향으로 변위 가능하게 안내하는 제 1 직동 가이드(41)가 개재되어 있다. 이에 따라, 구조상 문제 없이 너트 부재(35)와 축 부재(23)를 연결할 수 있고, 너트 부재(35)로부터 축 부재(23)로 요동 구동력이 원할하게 전달된다.

<제 1 실시형태의 작용 효과의 설명:도 6 참조>

제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에 있어서는 스윙 헤드(21)를 Z축 방향으로 넘어지도록 하는 Z축 방향 넘어짐 하중(F)이 축 부재(23)로부터 제 1 직동 가이드(41), 너트 부재(35) 및 제 2 직동 가이드(42)를 통해서 슬라이드(8)에 전달된다.

여기서, Z축 방향 넘어짐 하중(F)이 축 부재(23)로부터 제 1 직동 가이드(41)를 통해서 너트 부재(35)에 전달될 때에 있어서 Z축 방향 넘어짐 하중(F)은 X축 방향(상하 방향)으로 평행하게 배치되는 2개의 Y축 방향 가이드 레일(41a, 41a)과, 각 Y축 방향 가이드 레일(41a)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 합계 2개의 Y축 방향 가이드 블록(41b, 41b)에 의해 강고하게 받아내진다.

또한, Z축 방향 넘어짐 하중(F)이 너트 부재(35)로부터 제 2 직동 가이드(42)를 통해서 슬라이드(8)에 전달될 때에 있어서 Z축 방향 넘어짐 하중(F)은 슬라이드(8)에 고정되는 X축 방향 가이드 레일(42a)과, 이 X축 방향 가이드 레일(42a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 X축 방향(상하 방향)으로 나란하게 배치되는 2개의 X축 방향 가이드 블록(42b)에 의해 강고하게 받아내진다.

제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에 의하면 스윙 헤드(21)의 Z축 방향 넘어짐 하중(F)이 제 1 직동 가이드(41) 및 제 2 직동 가이드(42)에 의해 각각 강고하게 받아내진다. 이 때문에, 종래의 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)에 있어서 맞물림 볼록부(105a)와 삽입 가이드(123)에 의한 삽입 구조(124)가 맡고 있던 스윙 헤드(105)의 Z축 방향 넘어짐 하중(F)을 받아내는 역할을 보완할 수 있고 종래의 크랭크 샤프트 밀링 머신(100)에서는 필요로 되고 되었던 삽입 구조(124)를 없앨 수 있다. 따라서, 스윙 헤드(21)의 요동 구동 기구(24)의 유지 보수성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

[제 2 실시형태]

도 7에는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 크랭크 샤프트 밀링 머신의 커터 유닛의 정면도가 나타내어져 있다. 또한, 도 8에는 도 7의 D-D선 단면도가 나타내어져 있다.

또한, 제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에 있어서 제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)과 동일하거나 또는 동등한 것에 대해서는 도면에 동일 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략하는 것으로 하고, 이하에 있어서는 제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)과 다른 점을 중심으로 설명하는 것으로 한다.

<볼나사축의 지지 구조의 상위점의 설명:도 6, 도 8 참조>

도 6에 나타내어지는 바와 같이, 제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에 있어서 스윙 헤드(21)의 요동 구동 기구(24)에 있어서의 볼나사축(31)의 상부는 슬라이드(8)의 상면부에 고정된 기어 박스(32)에 베어링 장치(33)를 통해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 볼나사축(31)의 하부는 베어링 장치(34)를 통해서 슬라이드(8)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에 있어서는 볼나사축(31)의 지지 구조로서 양쪽 끝 지지 구조가 채용되어 있다.

이에 대해서, 도 8에 나타내어지는 바와 같이 제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에 있어서 스윙 헤드(21)의 요동 구동 기구(24)에 있어서의 볼나사축(31)의 상부는 슬라이드(8)의 표면부에 고정된 기어 박스(32)에 베어링 장치(33)를 통해서 회전 가능하게 지지되는 한편, 그 하부는 제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에서는 설치되어 있는 베어링 장치(34)에 의해 지지될 일이 없고 볼나사축(31)의 하단측은 자유단 상태로 되어 있다. 즉, 제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에 있어서는 볼나사축(31)의 지지 구조로서 한쪽 끝 지지 구조가 채용되고 있다. 이에 따라, 볼나사축(31)의 하방에서는 개방 공간을 형성하는 것이 가능해진다.

<슈트부의 설명:도 7 참조>

그리고, 도 7에 나타내어지는 바와 같이 제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에 있어서는 슬라이드(8)에 있어서의 볼나사축(31)의 하단측에 회전 커터(29)에 의한 절삭 가공에 따라 발생하는 절삭분을 배출하기 위한 슈트부(60)가 형성되어 있다. 이 슈트부(60)는 베드(2)측을 향해서 하방으로 경사지는 경사면(60a)을 갖고 있다.

이와 같이 하여, 볼나사축(31)의 하단 부분을 향해서 날아든 절삭분은 중력 작용에 의해 슈트부(60)의 경사면(60a)을 따라 낙하되어 베드(2)의 내부로 배출된다. 또한, 베드(2) 내부에 배출된 절삭분은 도시되지 않은 절삭분 배출 장치에 의해 기기 밖으로 반출된다.

<제 2 실시형태의 작용 효과의 설명:도 3, 도 7 참조>

제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)에서 채용되고 있는 볼나사축(31)의 양쪽 끝 지지 구조(도 3 참조)에서는 하측의 베어링 장치(34)에 부착·퇴적된 절삭분에 의해 너트 부재(35)의 하강 동작에 지장을 초래할 우려가 있다.

이에 따라, 제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에서는 도 7에 나타내어지는 바와 같이 볼나사축(31)의 지지 구조로서 하측의 베어링 장치(34)를 설치하지 않는 한쪽 끝 지지 구조가 채용되어 있다. 그리고, 슬라이드(8)에는 절삭분 배출용의 슈트부(60)가 볼나사축(31)의 하단측에 형성되어 있다.

제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에 의하면, 제 1 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1)과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 제 2 실시형태의 크랭크 샤프트 밀링 머신(1A)에 의하면 절삭분에 기인하는 너트 부재(35)의 하강 동작의 문제점을 미연에 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 크랭크 샤프트 밀링 머신에 대해서 복수의 실시형태에 의거하여 설명했지만 본 발명은 상기 실시형태에 기재한 구성에 한정되는 것이 아니고 각 실시형태에 기재한 구성을 적절히 조합시키는 등 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절히 그 구성을 변경할 수 있다.

본 발명의 크랭크 샤프트 밀링 머신은 회전 커터가 장착되는 스윙 헤드의 요동 구동 기구의 유지 보수성을 향상시킬 수 있는 특성을 갖고 있으므로 동일한 요동 구동 기구를 구비하는 절삭 가공기의 유지 보수성 향상의 용도에 호적하게 이용할 수 있다.

1,1A : 크랭크 샤프트 밀링 머신 5 : 워크
8 : 슬라이드 21 : 스윙 헤드
22 : 지지축 23 : 축 부재
31 : 볼나사축 35 : 너트 부재
41 : 제 1 직동 가이드 41a : Y축 방향 가이드 레일
41b : Y축 방향 가이드 블록 42 : 제 2 직동 가이드
42a : X축 방향 가이드 레일 42b : X축 방향 가이드 블록
43 : 플랜지 47 : 윤활유 분배기

Claims

가공해야 할 워크의 수평축선에 평행한 Z축 방향과 직교하고 또한 수평한 Y축 방향으로 이동 가능한 슬라이드와,
일단부가 지지축에 의해 회전 가능하게 상기 슬라이드에 지지되어서 상하 방향인 X축 방향으로 요동 가능한 스윙 헤드와,
상기 지지축과 평행을 이루며 상기 스윙 헤드의 타단부에 회전 가능하게 장착되는 축 부재와,
상기 스윙 헤드의 타단측에서 X축 방향으로 연장되는 나사축과,
상기 나사축에 감합되는 너트 부재와,
상기 너트 부재와 상기 축 부재 사이에 개재되어 상기 너트 부재에 대하여 상기 축 부재를 Y축 방향으로 변위 가능하게 안내하는 제 1 직동 가이드와,
상기 너트 부재와 상기 슬라이드 사이에 개재되어 상기 너트 부재를 상기 나사축을 따라 X축 방향으로 안내하는 제 2 직동 가이드를 구비하는 크랭크 샤프트 밀링 머신에 있어서,
상기 제 1 직동 가이드는 Y축 방향으로 연장되어 X축 방향에 평행한 배치로 상기 축 부재 또는 너트 부재에 고정되는 적어도 2개의 Y축 방향 가이드 레일과, 이들 Y축 방향 가이드 레일 각각에 슬라이딩 가능하게 설치되는 Y축 방향 가이드 블록을 구비하여 이루어지고,
상기 제 2 직동 가이드는 상기 나사축과 평행하게 X축 방향으로 연장되어서 상기 슬라이드에 고정되는 X축 방향 가이드 레일과, 이 X축 방향 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 X축 방향으로 나란하게 배치되는 적어도 2개의 X축 방향 가이드 블록을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트 밀링 머신.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 직동 가이드 및 제 2 직동 가이드 각각에 윤활유를 분배하는 윤활유 분배기가 상기 너트 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트 밀링 머신.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 너트 부재에는 X축 방향으로 돌출되도록 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트 밀링 머신.