KR890000325B1 - 정압 위엄 래크(worm-rack)장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정압 위엄 래크(worm-rack)장치

제1도는 본 발명에 관한 정압 위엄 래크장치의 1실시예를 도시한 종단면도,

제2도는 제1도에 도시된 분배기(distributor)의 종단 사시도.

제3도는 제1도의 III-III선을 따라 취한 단면도.

제4도는 제1도의 IV-lV선을 따라 취한 단면도.

제4a도는 래크치(teeth)에 제공된 오일 포켓(pocket)과 위엄의 치를 통한 오일 공급통로들 사이에 관계를 보여주는 위엄과 래크의 치를 나타낸 부분 단면도,

제5도는 제1도에서 V-V선을 따라 취한 단면도.

제6도는 제5도에서 Vl-Vl선을 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 분배기(distributor) 20 : 위엄축(worm shaft)

30 : 위엄(worm) 100 : 래크(rack)

본 발명은 예를들어 공작기계에 사용된 정압 위엄래크 장치에 관한 것이다.

종래 기술의 정압위엄래크장치는 2가지 형태로 분류할 수 있는데 한 형태로서는 정압오일이 래크측으로부터 공급되는 것이고 다른 형태로서는 위엄의 측으로부터 공급된다. 전자의 형태의 실례는 미국 특허번호3,789,956호 및 4,148,227호이며 후자의 형태는 미국 특허번호3,595,100호 및 3,763,959호이다. 이들 특허는 정압 오일이 위엄의 끝단표면(end surface)으로부터 분배되는 구조와 위엄의 좌,우측단에 제공된 정압 오일 포켓에서 발생된 추력(thrust force)이 서로 균형을 이루도록 하는 구조를 나타내 준다.

정압 위엄래크장치는 공작기계에서 이송 장치로서 사용된다. 최근 공작기계의 이송속도가 증대됨에 따라 위엄의 회전수 또한 래크의 치와 맞물리지 않는 위엄치면(worm teeth flanks)에 설치된 오일 포켓내의 윤활오일은 원심력에 의하여 비산되어 다음에 위엄이 래크와 맞물리게 되면 공기는 오일 포켓내에 휘돌아 들어가 오일 포켓내에 압력변화를 야기시켜 원활한 고속 이송을 할 수 없게 한다.

게다가 종래기술로 이루어진 구성에 따르면, 위엄이 래크와 맞물리기 시작하는 위엄의 양단부엔 파이럿 오일 공급구 및 파이럿 오일 배출홈이 전혀 없으므로 유압이 오일 포켓내에서 상승하여 오일포켓내에 남아있는 오일은 맥동을 일으켜 원활한 이송을 할 수 없게 한다.

종래 기술의 구조에 따르면 치면에 개방되어 있는 공급구에 작동오일을 공급할 때, 작동 오일이 위엄의 한쪽 단부를 통과하여 공급되므로 작동오일이 멀리떨어져 있는 단부의 공급구에 도달하기전에 압력 손실이 발생한다. 따라서 각각의 오일 포켓내의 일정한 압력을 얻는다는 것은 불가능하며 고속의 이송이 불가능하다. 또한 치면의 각 오일 공급구내의 작동오일의 압력을 일정하게 유지하기 위하여 어떠한 장치도 제공되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 래크와 맞물리지 않는 위엄의 양끝에 치면을 갖고있는 오일 포켓속으로 공기가 휘말려 들어가는 것을 방지하여, 위엄이 래크와 맞물리면 복수개의정압 오일포켓내의 압력을 일정하게 유지시켜 예를 들어 공작기계의 원활하고 고속의 이송을 가능케 하는 개량된 정압 위엄래크를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 위엄의 각치의 대향면에 작동오일 공급개방구를 갖도록 이루어진 위엄, 위엄과 맞물리는 래크, 정압 오일포켓을 이루는 래크의 각 치면들, 위엄축을 구동시키기 위한 구동장치, 및 위엄의 공급개방구에 작동오일을 공급하기 위한 장치들로 구성된 형태의 정압 위엄래크에 있어서, 오일 분배기는 위엄과 래크의 맞물리고 맞물리지 않는 치면에 오일을 공급하고 우선 래크의 치와 맞물리는 위엄의 대향끝부분에 치면이 제공된 파일럿 오일 공급구에 파일럿 오일을 공급하기 위한 위엄축의 한쪽끝에 설치되고, 오일 통로는 작동오일 및 파일럿 오일을 독립적으로 공급하기 위한 위엄의 각치를 통과하고 위엄축을 통과하여 제공되는 것을 특징으로 하는 정압 위엄래크를 제공한다.

본 발명은 이제 첨부된 도면을 참고로 하여 기술하고자 한다.

본 명세서에서 용어 "작동오일"은 "정압오일" "파일럿오일" 및 "보조오일"을 포함하는데, 여기에서 정압오일은 오일포켓으로 공급된 오일을 의미하고, 파일럿오일은 위엄과 래크가 맞물리기 시작하는 때에 오일포켓에 공급된 작동오일을 의미하며, 보조 오일을 위엄이 래크와 맞물리지 않았을 때 위엄의 오일 공급구로 공급된 작동오일을 의미한다.

이제 본 발명에 따른 정압 위엄 래크장치의 한 실시예를 설명하고자 한다. 제1도 및 제4도에 도시되어 있는 바와 마찬가지로, 래크(100)는 공작기계 또는 그와 유사한 것의 정지베드(stationary bed)에 고정되어 있으며 위엄(30)은 가동테이블(movable table)에 의하여 지지된다. 위엄(30)을 회전시키기 위한 구동장치, 예를들어 전기 모우터는 베드의 미끄럼 부위를 따라 테이블을 움직이도록 테이블상에 설치되어 있다.

본 실시예에서 작동 오일은, 첫째, 위엄과 테크를 정압적으로 지지하기 위한 정압오일로서, 둘째, 래크내에 이루어진 정압 포켓에서 공기를 휘말아 들이지 않도록 하기 위한 파일럿 오일로서, 세째, 래크와 맞물리지 않을때 위엄의 대향끝단에서 치면밖으로 작동오일을 배출시켜 정압 오일포켓내 공기가 휘말려 들어가는 것을 방지하는 보조오일로서 사용된다.

유압원(source)(1)(오일펌프)로부터 배출된 가압 오일의 압력은 압력강하밸브(2)에 의하여 선결된 값으로조정된다. 일부 가압된 오일은 유량조절밸브(3a∼3b)에 의하여 소요유량으로 조절한 다음에 오일의 도관(conduit)(6,7,8및 9)을 각각 경유하여 위엄측(20)상에 회전 가능하게 설치된 분배기(10)의 주면홈(11,12,13 및 16)에 공급된다. 그 다음에 가압오일은 다음과 같이 위엄과 래크의 맞물리는 치면에 공급된다. 다음은 정압오일, 파일럿 오일 및 보조오일의 통로가 제1도 내지 제6도를 참조로하여 상세히 기술될 것이다.

정압오일 통로

이 통로는 정압적으로 위엄(30)을 지지하기 위한 오일공급 개방구를 통하여 위엄(30)의 대향끝단에 치면을 갖고있는 정압 포켓속으로 작동 오일을 공급하기 위하여 설치된다.

또한, 특히 도관(6)은 위엄의 좌측 치면에 정압오일을 공급하는 동시에 도관(7)은 우측치면에 정압오일을 공급한다. 도관(6, 7)은 분배기(10)의 주면홈(12, 11)에 각각 연결된다. 제1도엔 비록 도시되어 있지 않으나, 분배기(10)는 도관(6 내지 9) 및 홈(11, 12, 13 및 16)에 연결된 오일통로와 이루어진 정지 실린더에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다.

제2도에 도시한 바와같이, 주면홈(11)은 개방구(lla)를 통과하여 분배기(10)의 내측 표면상의 활모양의 홈(11b)과 연통된다. 같은 방식으로 주면홈(12)은 개방구(12a)를 통하여 활모양의 홈(12b)과 연통된다.

제3도에 도시된 바와같이, 위엄축(20)은 활모양홈(11b, 12b)에 일치하는 위치에서 오일통로(23, 25)와 함께 이루어진다. 게다가 위엄축(20)은 위엄축(20)을 중심으로 하는 원(circle)상의 동일 주위공간에 배치된 길이방향의 오일통로(24, 26)를 갖고 있다. 오일통로(24, 26)는 오일통로(23, 25)에 각각 연결되어 있다. 위엄축(20)을 중심으로, 오일통로(24)가 위엄(30)을 통과하는 복수개의 길이방향 오일통로(28)와 차례로 연결된 반경방향통로(27)와 연결되어 있는데 오일통로(28)는 원주방향을 동일한 간격으로 배치되어 있다. 복수개의 오일통로(29)가 위엄(30)의 각 좌측치면에 정압오일 및 보조오일을 공급하기 위한 위엄의 각치를 통하여 오일통로(28)에 연결된다. 같은 방식으로 정압오일 및 보조오일은 오일통로(31)에 연결된 오일통로(32)를 통하여 각 우측치면에 공급된다. 위엄축(20)을 통하여 이루어진 이들 오일통로(28, 31)는 오일통로(24, 26)와 같은 방식으로 원주방향에 동일하게 위치가 떨어져 있다.

제2도에 도시한 바와같이 분배기(10)의 활모양홈(11b, 12b)에 공급된 작동오일에 의하여 발생된 압력은 위엄축(20)을 결과적으로 쳐지게 하는 힘을 발생시킨다. 따라서 이 힘을 제거할 필요가 있다. 활모양홈(11b, 12b)을 대향하는 표면에 같은 압력을 발생시키기 위하여 한쌍의 활모양홈(14b,15b)은 분배기(10)의 내측표면에 이루어져 있으며 고리형홈(11,12)에 공급된 작동오일은 개방구(14a,15a)를 경유하여 이들 활모양홈(14b,15b)에 공급된다.

래크의 치면에 정압오일을 공급하는 오일통로를 배열시켜, 정압오일은 도관(7), 고리형홈(11), 개방구(11a), 활모양의 홈(11b), 오일통로(23, 24, 27, 28 및 29)를 포함하는 회로를 통하여 좌측 오일포켓에 공급된다. 같은 방식으로 정압오일은 도관(6), 고리형 홈(12), 개방구(12a), 활모양홈(12b), 오일통로(25, 26, 36, 31 및 32)를 통과하는 래크치가 제공된 우측오일포켓(101)에 공급된다. 이러한 방식으로 좌,우측 위엄치면은 래크(100)내에 이루어진 정압포켓(101 및 101')에 공급된 오일에 의하여 정압적으로 지지된다.

공기가 휘말려 들어가는 것을 방지하기 위하여 사용된 보조오일은 도관(9) 분배기(10)의 고리형홈(13), 개방구(13a), U자형상의 홈(13b), 오일통로(24, 26, 27, 36, 28, 31, 29 및 30)를 포함하는 회로를 통하여 양끝에 위엄의 맞물리지 않는 치면상의 홈(34)에 공급된다. 제4도에 잘 도시된 바와같이, 통로(29, 30)는 위엄을 통하여 교번적으로 이루어져 있다.

복수개의 축방향 오일통로(28, 31)에서 일정한 값으로 오일압력을 유지시키기 위하여, 이들 통로의 축방향 길이를 일정하게 할 필요가 있다. 이러한 목적으로 위엄(30)의 리이드각(lead angle)에 일치하는 길이를 갖는 조절핀(35)이 제1도에 도시한 바와같이 오일통로의 양끝단속으로 나사가 나 있으며 이 길이는 위엄의 끝 표면으로부터 측정되어 진다. 위엄(30)과 래크(100)가 맞물리기 시작할때 위엄의 대향끝단에서 정압 오일포켓에 가압된 오일을 공급하고 래크치면을 청결히하며 잔존공기를 제거하기 위하여 맞물림이 시작되는 지점으로 유도되는 활모양홈(34)은 제6도에 도시된 바와같이 양쪽 끝단 대향치면 상에 이루어져 있다. 파일럿 오일은 유량조절 밸브(36), 도관(8), 오일통로(16), 위엄축의 고리형홈(35), 개방구(35a), 축방향통로(36) 및 반경방향 오일통로(37)를 포함하는 회로를 통하여 오일공급구(33)로 공급된다.

본 발명에 따른 정압위엄 래크 장치는 다음과 같은 장점을 가지고 있다.

(1) 위엄이 회전할 때 맞물리지 않는 위엄치면으로부터 작동 오일이 튀기지 아니하고, 위엄과 래크의 맞물리는 면 사이에 공기가 휘말려 들어가지 아니하므로, 따라서 정압오일포켓내의 압력은 원활한 이송이 확실하도록 변화가 없다.

(2) 파일럿 개방구와 파일럿홈이 위엄의 치면끝에 이루어지므로, 위엄과 래크가 맞물리는 시기에, 압력은 정압 오일포켓의 입구 및 출구사이에서 상승하지 않는다. 게다가, 정압오일 포켓내에 남아있는 공기가 없으므로, 따라서 그 내부의 압력이 맥동하지 않아 원활한 이송을 확신할 수 있다.

(3) 작동 오일이 위엄축에 이루어진 축방향 오일통로의 중심으로부터 치면으로 공급되므로, 또한 축방향 오일통로(28,31)의 길이가 일정하게 만들어지므로, 오일포켓내에 균일한 오일압력을 발생시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 위엄의 각치의 대향면에 작동 오일공급 개방구를 갖도록 이루어진 위엄, 위엄과 맞물리는 래크, 정압오일포켓을 이루는 상기 래크의 각 치면들, 위엄축을 구동시키기 위한 구동장치, 및 위엄의 공급개방구에 작동오일을 공급하기 위한 장치들로 구성된 형태의 정압 위엄래크장치에 있어서, 오일 분배기는 상기 위엄과 상기 래크의 맞물리고 맞물리지 않는 치면에 오일을 공급하고 우선 래크의 치와 맞물리는 위엄의 대향끝 부분에 치면이 제공된 파일럿오일 공급구에 파일럿 오일을 공급하기 위한 상기 위엄축의 한쪽끝에 설치되고, 오일통로는 상기 작동오일 및 상기 파일럿오일을 독립적으로 공급하기 위한 상기 위엄의 가치를 통과하고 위엄축을 통과하여 제공되는 것을 특징으로 하는 정압 위엄래크 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동오일 공급장치와 상기 분배기 사이에 연결된 유량 조절장치가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 정압위엄 래크장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 오일분배기는 상기 위엄의 대향 치면에 가압된 오일을 공급하기 위한 제1의 쌍으로 이루어진 활모양홈과 상기 제1의 쌍으로 이루어진 활모양홈에 지름방향으로 대향하고 상기 제1의 쌍으로 이루어진 활모양홈과 같이 동일한 압력 영역을 갖고 있는 제2의 쌍으로 이루어진 활모양홈이 내측 표면에 제공되는 것을 특징으로 하는 정압 위엄 래크장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 오일통로가 상기 위엄축을 중심으로 하는 원상의 원주방향으로 동일하게 간격이 떨어져 있고 상기 위엄축내의 복수개의 축방향 오일통로 및 원주방향으로 동일하게 거리가 떨어져 있고, 상기 오일분배기의 고리형홈에 연결된 복수개의 반경방향 오일통로로 구성되는 것을 특징으로 하는 정압 위엄 래크장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 위엄의 리이드각의 길이를 갖고 있고 상기 위엄을 통하여 축방향으로 연장되는 상기 오일통로 속에 나사가 난 조절핀이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 정압 위엄 래크장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 파일럿 오일공급 통로와 상기 정압오일 공급통로가 같은 오일 포켓에서 개방되지 않도록 상기 파일럿 오일 공급통로 및 이에 인접한 상기 정압 오일공급 통로가 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 정압 위엄 래크장치.

Images