KR20170114708A - 공작기계 - Google Patents
공작기계 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170114708A KR20170114708A KR1020160042136A KR20160042136A KR20170114708A KR 20170114708 A KR20170114708 A KR 20170114708A KR 1020160042136 A KR1020160042136 A KR 1020160042136A KR 20160042136 A KR20160042136 A KR 20160042136A KR 20170114708 A KR20170114708 A KR 20170114708A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shaft
- gear
- disposed
- housing
- speed conversion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/043—Accessories for spindle drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/10—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles driven essentially by electrical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/12—Mechanical drives with means for varying the speed ratio
- B23Q5/14—Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step
- B23Q5/142—Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step mechanically-operated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q2705/00—Driving working spindles or feeding members carrying tools or work
- B23Q2705/02—Driving working spindles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q2705/00—Driving working spindles or feeding members carrying tools or work
- B23Q2705/02—Driving working spindles
- B23Q2705/06—Mechanical drives with means for varying the speed ratio
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
본 발명은, 회전하는 구동축에 구동기어가 배치되는 구동유닛; 길이 방향이 상기 구동축과 평행하게 배치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면에 고정되어 상기 구동기어와 치합되는 전달기어와, 상기 샤프트의 외주면에 회전 가능하게 배치되는 저속변환기어와 고속변환기어를 포함하는 변환유닛; 길이 방향이 상기 샤프트와 평행하게 배치되며, 외주면에 상기 저속변환기어와 치합 가능하게 배치되는 저속기어와 상기 고속변환기어와 치합 가능하게 배치되는 고속기어를 포함하는 스핀들; 상기 샤프트의 일측에 결합되어 상기 샤프트를 직선 운동시키는 실린더부; 및 상기 구동유닛, 변환유닛, 스핀들 및 실린더부를 고정하는 하우징;을 포함하는 공작기계를 제공한다.
Description
본 발명은 스핀들의 기어 시프팅 구조가 개선된 공작기계에 관한 것이다.
공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재(이하 모재)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.
도 1은 종래에 따른 공작기계의 스핀들부의 측단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 샤프트의 기어 이동장치를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 스핀들부(1)는 크게 스핀들(10), 기어변환부(20) 및 구동부(30)를 포함할 수 있다.
상기 구동부(30)는 모터로써 구현될 수 있으며, 이러한 모터의 회전축의 자유단에는 구동기어(31)가 배치될 수 있다.
상기 구동기어(31)는 기어변환부(20)에 동력을 전달한다.
구체적으로, 상기 기어변환부(20)는 샤프트(21)에 세 가지의 기어가 배치된다. 첫번째 기어는 상기 샤프트(21)의 상측에 상부 베어링(44)과 같이 조립되고 상기 구동기어(31)와 치합하여 구동력을 전달받는 구동전달기어(22)이다.
두번째와 세번째 기어는 상기 샤프트(21)의 중간에 배치되는 고속변환기어(23)와 저속변환기어(24)이다. 이러한 고속변환기어(23)와 저속변환기어(24)의 내주면은 스플라인 홈이 가공되어 상기 샤프트(21)에 슬라이딩 될 수 있도록 형성된다.
상기 스핀들(10)은 상기 고속변환기어(23)와 저속변환기어(24) 각각에 치합될 수 있는 고속스핀들기어(11)와 저속스핀들기어(12)를 포함한다.
즉, 상기 고속변환기어(23) 또는 저속변환기어(24)의 위치를 이동하여 상기 스핀들(10)의 고속스핀들기어(11) 또는 저속스핀들기어(12)와 치합함으로써 스핀들(10)의 회전속도를 변환할 수 있는 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 고속변환기어(23)와 저속변환기어(24)의 위치를 변환하는 변환장치(40)가 도시되어 있다.
종래의 변환장치(40)는 상기 샤프트(21)와 다른 축 선상에 배치되는 실린더(41)와, 상기 실린더(41)의 실린더로드(42)에 요크(43)가 고정되고, 상기 요크(43)의 아래쪽에는 변속동작 후에 기어가 회전할 때 기어와 요크(43)의 마찰을 줄여주기 위한 베어링(44)이 배치된다.
이러한 종래의 변환장치(40)의 상기 요크(43)는 상기 고속변환기어(23)를 지지하면서 상, 하로 변속을 하는 역할을 한다.
그러나 이러한 구조를 가진 종래의 스핀들부(1)는 다음과 같은 문제점이 있다.
일단, 변속 동작시 상기 고속변환기어(23)와 저속변환기어(24)가 스플라인 홈이라는 형상의 가공홈을 따라서 가이드되는 구조이기 때문에, 스플라인 홈의 가공 정밀도에 따라서 기어의 이동시 흔들림이 생길 수가 있다. 이러한 기어의 흔들림은 결국 기어의 치면 접촉율의 부정확성을 야기하므로 회전 동작시 소음이 발생할 수 있다.
또한, 변속장치가 기어변환부(20)와 별도로 이격되어 배치되어 있으므로, 공작기계의 부피가 증가될 수 있다.
또한, 변속장치의 요크(43)가 고속변환기어(23)와 항상 접촉되어 있어서 접촉마찰에 의한 소음을 만들어 낼 수도 있다. 이런 문제는 고속으로 갈수록 심각하게 나타나고 있다.
또한, 상기 요크(43)가 고속변환기어(23) 측면의 일부를 잡고 상, 하로 이송을 하기 때문에, 이러한 구조는 샤프트(21)의 길이 방향에 따른 축의 미세한 변형을 만들어 내게 되고, 이런 변형은 결국 기어 접촉율의 부정확성을 만들어내게 되어 소음으로 연결될 수 있다.
또한, 종래의 기어변환부(20)의 샤프트(21)를 지지하고 있는 베어링(25) 간의 거리가 멀어서 동력전달시 축 변형 방지에 대해 약한 구조이며, 이는 동강성 저하라는 문제를 야기한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 스핀들부의 기어변환 구조를 개선하여, 신속하고 빠른 기어 변환 및 기어 간의 치합성 개선과 내구성 강화 및 소음 절감이 가능한 스핀들부를 포함하는 공작기계를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 회전하는 구동축에 구동기어가 배치되는 구동유닛; 길이 방향이 상기 구동축과 평행하게 배치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면에 고정되어 상기 구동기어와 치합되는 전달기어와, 상기 샤프트의 외주면에 회전 가능하게 배치되는 저속변환기어와 고속변환기어를 포함하는 변환유닛; 길이 방향이 상기 샤프트와 평행하게 배치되며, 외주면에 상기 저속변환기어와 치합 가능하게 배치되는 저속기어와 상기 고속변환기어와 치합 가능하게 배치되는 고속기어를 포함하는 스핀들; 상기 샤프트의 일측에 결합되어 상기 샤프트를 직선 운동시키는 실린더부; 및 상기 구동유닛, 변환유닛, 스핀들 및 실린더부를 고정하는 하우징;을 포함하는 공작기계를 제공한다.
또한, 상기 구동유닛은 상기 구동축을 포함하는 구동모터; 상기 구동모터를 상기 하우징의 외측에 고정시키는 고정부재; 상기 구동축의 자유단에 상기 구동기어를 고정시키는 커플링; 및 상기 하우징과 구동기어 사이에 배치되는 제1 베어링부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더부는 상기 하우징에 고정되며, 상기 샤프트의 지름과 대응되는 중공부가 형성되는 실린더하우징; 및 상기 실린더하우징에 수용되며, 일단이 상기 샤프트의 일단과 결합되는 피스톤;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 피스톤의 타단은 상기 실린더하우징의 외측으로 노출되도록 배치되고, 상기 피스톤의 타단에 배치되는 도그와, 상기 하우징에 고정되어 상기 도그의 이동을 감지하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 위치검출유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고속변환기어와 저속변환기어는 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 고속변환기어 및 저속변환기어와 상기 샤프트 사이에 배치되는 제2 베어링부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 베어링부는 상기 샤프트의 외주면에 배치되고, 상기 고속변환기어 및 저속변환기어가 외측에 배치되는 베어링하우징; 상기 베어링하우징의 내측에 배치되는 적어도 한 개 이상의 외륜; 상기 외륜과 대향되도록 상기 샤프트에 배치되는 적어도 한 개 이상의 내륜; 및 상기 외륜과 내륜 사이에 배치되는 적어도 한 개 이상의 볼;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더부에서 왕복운동하는 피스톤에는 상기 피스톤의 일단부터 타단까지 관통되는 관통홀이 형성되고, 상기 실린더부와 결합된 샤프트에는 상기 관통홀과 연통되되 상기 제2 베어링부 방향으로 분지되도록 형성되는 공급홈부가 형성되고, 상기 관통홀에는 상기 제2 베어링부에 공급하기 위한 윤활유 공급장치가 체결될 수 있다.
또한, 상기 하우징에 고정되며, 일측이 개방되어 상기 샤프트의 타단을 수용하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 샤프트의 외주면에 안착홈이 형성되고, 상기 가이드부에 배치되어 상기 샤프트의 이동시 상기 홈에 안착됨으로써 상기 샤프트의 이동을 제한하는 스토퍼유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼유닛은 상기 가이드부의 일측에 형성되는 관통홀의 외측을 폐쇄하는 캡; 상기 관통홀에 이동 가능하게 배치되어 상기 안착홈에 안착되는 안착부재; 및 상기 캡과 안착부재 사이에 배치되는 스프링;을 포함할 수 있다.
본 발명은 기어변환부의 기어위치를 변환시키는 변환수단이 별도의 부재가 아니라 바로 직결되어 있어서 신속한 기어 변환이 가능하고 공작기계의 체적을 줄일 수 있으며, 축 변형의 문제가 없으므로 기어 변환시 기어끼리의 치합성이 향상되며, 이로 인한 소음이 감소하고, 내구성이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 종래에 따른 공작기계의 스핀들부의 측단면도.
도 2는 도 1에 도시된 샤프트의 기어 이동장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스핀들부의 측단면도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 기어변환부의 일부를 확대한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 샤프트의 기어 이동장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스핀들부의 측단면도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 기어변환부의 일부를 확대한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스핀들부의 측단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 기어변환부의 일부를 확대한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 공작기계(100)는 구동유닛(110), 변환유닛(120), 스핀들(130), 실린더부(140) 및 하우징(150)을 포함할 수 있으며, 위치검출유닛(160)과 스토퍼유닛(170)을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징(150)은 후술할 구동유닛(110), 변환유닛(120), 스핀들(130) 및 실린더부(140)를 고정하며, 미도시된 공작기계(100)에 고정될 수 있다.
상기 구동유닛(110)은 후술할 스핀들(130)에 회전력을 전달하기 위한 힘을 생성하는 구성요소로서, 회전하는 구동축(112)에 구동기어(113)가 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 구동유닛(110)은 상기 구동축(112)을 포함하는 구동모터(111)와, 상기 구동모터(111)를 상기 하우징(150)의 외측에 고정시키는 고정부재(114)와, 상기 구동축(112)의 자유단에 상기 구동기어(113)를 고정시키는 커플링(115)과, 상기 하우징(150)과 구동기어(113) 사이에 배치되는 제1 베어링부(116)를 포함할 수 있다.
상기 제1 베어링부(116)는 상기 구동기어(113)가 후술할 하우징(150)에서 원활히 회전할 수 있도록 상기 구동기어(113)와 하우징(150) 사이에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제1 베어링부(116)는 상기 구동기어(113)의 일측과 하우징(150) 사이에 배치되는 상측 베어링부(116a)와, 상기 구동기어(113)의 타측과 하우징(150) 사이에 배치되는 하측 베어링부(116b)를 포함할 수 있다.
이러한 구동유닛(110)의 구동력은 후술할 변환유닛(120)으로 전달된다.
상기 변환유닛(120)은 길이 방향이 상기 구동축(112)과 평행하게 배치되는 샤프트(121)와, 상기 샤프트(121)의 외주면에 고정되어 상기 구동기어(113)와 치합되는 전달기어(122)와, 상기 샤프트(121)의 외주면에 회전 가능하게 배치되는 저속변환기어(123)와 고속변환기어(122)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 구동유닛(110)의 회전력은 상기 구동기어(113)와 치합되는 전달기어(122)로써 전달되며, 이러한 회전력은 후술할 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)의 회전력으로 발현된다.
여기서, 상기 고속변환기어(122) 또는 저속변환기어(123)는 상기 전달기어(122)로써 구현될 수 있다. 즉, 상기 고속변환기어(122)와 상기 전달기어(122)를 일원화하여 구성요소를 단순화함으로써 제조비용 절감 및 내구성 강화를 꾀할 수 있다.
즉, 도시된 것과 같이, 상기 전달기어(122)가 고속변환기어(122)의 기능을 가질 수 있게 배치될 수 있지만, 상기 전달기어(122)의 지름 및 치형을 변형하여 저속변환기어(123)로의 기능을 가질 수 있게 할 수도 있다.
또한, 상기 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)는 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 샤프트(121)에 배치되는 단일의 원통형의 몸체 외주면에 상기 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)가 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
상기 스핀들(130)은 길이 방향이 상기 샤프트(121)와 평행하게 배치되며, 외주면에 상기 저속변환기어(123)와 치합 가능하게 배치되는 저속기어(131)와 상기 고속변환기어(122)와 치합 가능하게 배치되는 고속기어(132)를 포함할 수 있다.
상기 변환유닛(120)은 상기 스핀들(130)에 최종적으로 회전력을 전달하며, 상기 고속변환기어(122)가 상기 스핀들(130)의 고속기어(132)에 치합될 때는 상기 스핀들(130)이 고속으로 회전하며, 상기 저속변환기어(123)가 상기 스핀들(130)의 저속기어(131)에 치합될 때는 상기 스핀들(130)이 저속으로 회전하게 된다.
실시예에서 이러한 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)의 위치는 상기 샤프트(121)의 축과 일치되게 배치되는 실린더부(140)로서 더욱 효과적으로 변환될 수 있다.
상기 실린더부(140)는 상기 샤프트(121)의 일측에 결합되어 상기 샤프트(121)를 직선 운동시킬 수 있으며, 이러한 샤프트(121)의 직선운동에 따라 상기 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)가 이동되어 상기 스핀들(130)의 고속기어(132) 또는 저속기어(131)와 선택적으로 치합될 수 있는 것이다.
즉, 이러한 실시예에 따른 실린더부(140)는 상기 샤프트(121)에 직결되어 공작기계(100) 내의 배치가 최소화되므로 공작기계(100)의 체적을 효과적으로 사용할 수 있게 하며, 상기 샤프트(121)와 실린더부(140)가 축방향에서 동일선상에 배치되어 샤프트(121)의 이동시 편심이 생기지 않게 하여 내구성 향상 및 기어 치합성이 향상될 수 있는 것이다.
구체적으로, 상기 실린더부(140)는 상기 하우징(150)에 고정되며 상기 샤프트(121)의 지름과 대응되는 중공부가 형성되는 실린더하우징(141)과, 상기 실린더하우징(141)에 수용되며 일단이 상기 샤프트(121)의 일단과 결합되는 피스톤(142)을 포함할 수 있다.
상기 실린더하우징(141)의 일측에서는 상기 샤프트(121)가 직선 운동하므로, 이러한 실린더하우징(141)과 샤프트(121) 사이에는 누유 방지를 위해 씰링부재(143)가 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 실린더하우징(141)의 타측에는 피스톤(142)이 직선 운동하므로, 이러한 실린더하우징(141)과 피스톤(142) 사이에는 누유 방지를 위해 씰링부재(143)가 배치될 수 있다.
또한, 실시예는 후술할 제2 베어링부(180)에 윤활유를 공급하기 위한 구조를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 실린더부(140)에서 왕복운동하는 피스톤(142)에는 상기 피스톤(142)의 일단부터 타단까지 관통되는 관통홀(142a)이 형성되고,
상기 실린더부(140)와 결합된 샤프트(121)에는 상기 관통홀(142a)과 연통되되 상기 제2 베어링부(180) 방향으로 분지되도록 형성되는 공급홈부(121b)가 형성되고, 상기 관통홀(142a)의 말단에는 상기 제2 베어링부(180)에 공급하기 위한 미도시된 윤활유 공급장치(미도시)가 체결될 수 있는 것이다.
한편, 실시예는 기어 변환이 정확하게 되는지를 판단하기 위해 위치검출유닛(160)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 피스톤(142)의 타단은 상기 실린더 하우징(150)의 외측으로 노출되도록 배치되고, 이러한 피스톤(142)은 직선 운동을 한다.
따라서, 상기 위치검출유닛(160)은 상기 피스톤(142)의 타단에 배치되는 도그(161)와, 상기 하우징(150)에 고정되어 상기 도그(161)의 이동을 감지하는 적어도 하나 이상의 센서(162)를 포함하여, 상기 피스톤(142)의 위치를 검출함으로써 상기 샤프트(121)의 이동 거리를 검출하는 것이고, 이는 결국 상기 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)의 변위를 검출하는 것이다.
한편, 상기 변환유닛(120)은 상기 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)가 회전하지 않는 상기 샤프트(121) 상에서 원활한 회전을 도모하기 위해 상기 고속변환기어(122) 및 저속변환기어(123)와 상기 샤프트(121) 사이에 배치되는 제2 베어링부(180)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 베어링부(180)는 상기 샤프트(121)의 외주면에 배치되고, 상기 고속변환기어(122) 및 저속변환기어(123)가 외측에 배치되는 베어링하우징(181)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 베어링부(180)는 이러한 상기 베어링하우징(181)의 내측에 배치되는 적어도 한 개 이상의 외륜(182)과, 상기 외륜(182)과 대향되도록 상기 샤프트(121)에 배치되는 적어도 한 개 이상의 내륜(183)과, 상기 외륜(182)과 내륜(183) 사이에 배치되는 적어도 한 개 이상의 볼(184)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 베어링부(180)의 상기 베어링하우징(181)을 상기 샤프트(121) 상에 고정하기 위한 로크너트(190)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베어링하우징(181)은 전술한 고속변환기어(122)와 저속변환기어(123)가 일체형으로 배치된 경우의 단일 몸체일 수 있다.
또한, 실시예는 상기 샤프트(121)의 이동거리를 정확하게 구현하기 위해 스토퍼유닛(170)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 이러한 스토퍼유닛(170)의 배치를 위해, 실시예는 상기 하우징(150)에 고정되며, 일측이 개방되어 상기 샤프트(121)의 타단을 수용하는 가이드부(151)를 더 포함할 수 있으며, 상기 샤프트(121)의 외주면에 안착홈(121a)이 형성될 수 있다. 이러한 안착홈(121a)은 v형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 스토퍼유닛(170)은 상기 샤프트(121)의 이동시 상기 홈에 안착되어 상기 샤프트(121)의 이동을 제한하게 된다.
즉, 상기 스토퍼유닛(170)은 상기 가이드부(151)의 일측에 형성되는 관통홀(151a)의 외측을 폐쇄하는 캡(171)과, 상기 관통홀(151a)에 이동 가능하게 배치되어 상기 안착홈(121a)에 안착되는 안착부재(172)와, 상기 캡(171)과 안착부재(172) 사이에 배치되는 스프링(173)을 포함할 수 있다.
여기서 상기 안착부재(172)는 볼 형상으로써 형성될 수 있다.
따라서, 상기 샤프트(121)가 상기 실린더부(140)에 의해 상측으로 이동할 때, 상기 샤프트(121)의 타단은 일정 거리 이동되고, 이 후 상기 샤프트(121)의 안착홈(121a)이 상기 안착부재(172)에 끼워지게 되어 더 이상의 이동이 제한되는 것이다.
요컨대, 실시예에 따른 공작기계(100)는 변환유닛(120)의 구조를 개선하여 더욱 신속하고 정확하고 내구성이 향성된 기어 변환을 가능하게 하는 이점이 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
100: 공작기계 110:구동유닛
111:구동모터 112: 구동축
113: 구동기어 114: 고정부재
115: 커플링 116: 제1 베어링부
116a: 상측 베어링부 116b: 하측 베어링부
120: 변환유닛 121: 샤프트
121a: 한착홈 122:전달기어, 고속변환기어
123: 저속변환기어 130: 스핀들
131: 저속기어 132: 고속기어
140: 실린더부 141: 실린더하우징
142: 피스톤 143: 씰링부재
150: 하우징 151: 가이드부
151a: 관통홀 160: 위치검출유닛
161: 도그 162: 센서
170: 스토퍼유닛 171: 캡
172: 안착부재 173: 스프링
180: 제2 베어링부 181: 베어링하우징
182: 외륜 183: 내륜
184: 볼 190: 로크너트
111:구동모터 112: 구동축
113: 구동기어 114: 고정부재
115: 커플링 116: 제1 베어링부
116a: 상측 베어링부 116b: 하측 베어링부
120: 변환유닛 121: 샤프트
121a: 한착홈 122:전달기어, 고속변환기어
123: 저속변환기어 130: 스핀들
131: 저속기어 132: 고속기어
140: 실린더부 141: 실린더하우징
142: 피스톤 143: 씰링부재
150: 하우징 151: 가이드부
151a: 관통홀 160: 위치검출유닛
161: 도그 162: 센서
170: 스토퍼유닛 171: 캡
172: 안착부재 173: 스프링
180: 제2 베어링부 181: 베어링하우징
182: 외륜 183: 내륜
184: 볼 190: 로크너트
Claims (11)
- 회전하는 구동축에 구동기어가 배치되는 구동유닛;
길이 방향이 상기 구동축과 평행하게 배치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면에 고정되어 상기 구동기어와 치합되는 전달기어와, 상기 샤프트의 외주면에 회전 가능하게 배치되는 저속변환기어와 고속변환기어를 포함하는 변환유닛;
길이 방향이 상기 샤프트와 평행하게 배치되며, 외주면에 상기 저속변환기어와 치합 가능하게 배치되는 저속기어와 상기 고속변환기어와 치합 가능하게 배치되는 고속기어를 포함하는 스핀들;
상기 샤프트의 일측에 결합되어 상기 샤프트를 직선 운동시키는 실린더부; 및
상기 구동유닛, 변환유닛, 스핀들 및 실린더부를 고정하는 하우징;을 포함하는 공작기계.
- 제1항에 있어서,
상기 구동유닛은,
상기 구동축을 포함하는 구동모터;
상기 구동모터를 상기 하우징의 외측에 고정시키는 고정부재;
상기 구동축의 자유단에 상기 구동기어를 고정시키는 커플링; 및
상기 하우징과 구동기어 사이에 배치되는 제1 베어링부;를 포함하는 공작기계.
- 제1항에 있어서,
상기 실린더부는,
상기 하우징에 고정되며, 상기 샤프트의 지름과 대응되는 중공부가 형성되는 실린더하우징; 및
상기 실린더하우징에 수용되며, 일단이 상기 샤프트의 일단과 결합되는 피스톤;을 포함하는 공작기계.
- 제1항에 있어서,
상기 피스톤의 타단은 상기 실린더하우징의 외측으로 노출되도록 배치되고,
상기 피스톤의 타단에 배치되는 도그와, 상기 하우징에 고정되어 상기 도그의 이동을 감지하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 위치검출유닛을 더 포함하는 공작기계.
- 제1항에 있어서,
상기 고속변환기어와 저속변환기어는 일체형으로 형성되는 공작기계.
- 제1항에 있어서,
상기 고속변환기어 및 저속변환기어와 상기 샤프트 사이에 배치되는 제2 베어링부를 더 포함하는 공작기계.
- 제6항에 있어서,
상기 제2 베어링부는,
상기 샤프트의 외주면에 배치되고, 상기 고속변환기어 및 저속변환기어가 외측에 배치되는 베어링하우징;
상기 베어링하우징의 내측에 배치되는 적어도 한 개 이상의 외륜;
상기 외륜과 대향되도록 상기 샤프트에 배치되는 적어도 한 개 이상의 내륜; 및
상기 외륜과 내륜 사이에 배치되는 적어도 한 개 이상의 볼;을 포함하는 공작기계.
- 제6항에 있어서,
상기 실린더부에서 왕복운동하는 피스톤에는 상기 피스톤의 일단부터 타단까지 관통되는 관통홀이 형성되고,
상기 실린더부와 결합된 샤프트에는 상기 관통홀과 연통되되 상기 제2 베어링부 방향으로 분지되도록 형성되는 공급홈부가 형성되고,
상기 관통홀에는 상기 제2 베어링부에 공급하기 위한 윤활유 공급장치가 체결되는 공작기계.
- 제1항에 있어서,
상기 하우징에 고정되며, 일측이 개방되어 상기 샤프트의 타단을 수용하는 가이드부를 더 포함하는 공작기계.
- 제9항에 있어서,
상기 샤프트의 외주면에 안착홈이 형성되고,
상기 가이드부에 배치되어 상기 샤프트의 이동시 상기 홈에 안착됨으로써 상기 샤프트의 이동을 제한하는 스토퍼유닛을 더 포함하는 공작기계.
- 제10항에 있어서,
상기 스토퍼유닛은,
상기 가이드부의 일측에 형성되는 관통홀의 외측을 폐쇄하는 캡;
상기 관통홀에 이동 가능하게 배치되어 상기 안착홈에 안착되는 안착부재; 및
상기 캡과 안착부재 사이에 배치되는 스프링;을 포함하는 공작기계.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160042136A KR102493030B1 (ko) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | 공작기계 |
CN201720356169.XU CN207756928U (zh) | 2016-04-06 | 2017-04-06 | 机床 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160042136A KR102493030B1 (ko) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | 공작기계 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170114708A true KR20170114708A (ko) | 2017-10-16 |
KR102493030B1 KR102493030B1 (ko) | 2023-01-31 |
Family
ID=60295744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160042136A KR102493030B1 (ko) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | 공작기계 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102493030B1 (ko) |
CN (1) | CN207756928U (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019124771A1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 두산공작기계 주식회사 | 공작기계의 주축 구동장치 |
KR20200099445A (ko) * | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 두산공작기계 주식회사 | 공작기계의 주축 구동장치 |
KR20200099444A (ko) * | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 두산공작기계 주식회사 | 기어 시프트 장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980025849U (ko) * | 1996-11-06 | 1998-08-05 | 김재복 | 공작기계용(보오링 머시인) 주축 속도 변환 기어의 다단 변속 실린더 구조 |
JPH1190756A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-04-06 | Hitachi Seiki Co Ltd | C軸機能を有する旋削工作機械の主軸駆動装置 |
KR20100068577A (ko) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | 두산인프라코어 주식회사 | 공작 기계용 스핀들 장치 |
-
2016
- 2016-04-06 KR KR1020160042136A patent/KR102493030B1/ko active IP Right Grant
-
2017
- 2017-04-06 CN CN201720356169.XU patent/CN207756928U/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980025849U (ko) * | 1996-11-06 | 1998-08-05 | 김재복 | 공작기계용(보오링 머시인) 주축 속도 변환 기어의 다단 변속 실린더 구조 |
JPH1190756A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-04-06 | Hitachi Seiki Co Ltd | C軸機能を有する旋削工作機械の主軸駆動装置 |
KR20100068577A (ko) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | 두산인프라코어 주식회사 | 공작 기계용 스핀들 장치 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019124771A1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 두산공작기계 주식회사 | 공작기계의 주축 구동장치 |
KR20190076165A (ko) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 두산공작기계 주식회사 | 공작기계의 주축 구동장치 |
CN111372722A (zh) * | 2017-12-22 | 2020-07-03 | 斗山机床株式会社 | 机床的主轴驱动装置 |
US11897072B2 (en) | 2017-12-22 | 2024-02-13 | Dn Solutions Co., Ltd. | Apparatus for operating main shaft of machine tool |
KR20200099445A (ko) * | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 두산공작기계 주식회사 | 공작기계의 주축 구동장치 |
KR20200099444A (ko) * | 2019-02-14 | 2020-08-24 | 두산공작기계 주식회사 | 기어 시프트 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102493030B1 (ko) | 2023-01-31 |
CN207756928U (zh) | 2018-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6564698B2 (ja) | クランプ装置 | |
KR20170114708A (ko) | 공작기계 | |
US20130051946A1 (en) | Axial machining device | |
KR101098617B1 (ko) | 유성 기어 | |
JP6240548B2 (ja) | 内燃機関の変速駆動装置 | |
US20110211925A1 (en) | Method for Generating a Thread by a Tool machine, Coupling Device and Tool Machine | |
CN202114304U (zh) | 一种钻床的主轴自动进给装置 | |
US3932961A (en) | Grinding machine | |
JP2008080432A (ja) | 振動工具 | |
CN212793036U (zh) | 一种数控机床主轴 | |
US3762231A (en) | Variable diameter pulley | |
CN106612046A (zh) | 旋转及直线运动机构 | |
CN208778619U (zh) | 一种精密旋盘进给变向传动装置 | |
CN208634294U (zh) | 数控机床及其齿轮箱换挡变速装置 | |
CN202491120U (zh) | 直驱丝母旋转装置 | |
CN102717327A (zh) | 油石伺服胀缩进给装置 | |
TWI629423B (zh) | 雙檔行星齒輪傳動機構 | |
JP2006189071A (ja) | ボールねじアクチュエータ | |
CN216385579U (zh) | 工作台用角度检测装置 | |
USRE29531E (en) | Grinding machine | |
CN107150245B (zh) | 主轴换挡装置 | |
CN103671872B (zh) | 一种电动车电控机械式换挡执行器 | |
JP2014185757A (ja) | シフトディテント装置 | |
CN211758506U (zh) | 一种车削加工中心的尾座主轴承接装置 | |
CN219901384U (zh) | 一种主轴径向施力装置和主轴刚度检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |