KR20120072002A - 밀링 공구대의 드라이빙 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀링 공구대의 드라이빙 장치를 개시한다.
상기 밀링 공구대의 드라이빙 장치는, 공구(110)를 회전시키는 드라이빙 샤프트(140); 상기 드라이빙 샤프트(140)의 한쪽 외경에 결합되어 일체로 회전하는 제1 베벨기어(151); 일측이 상기 제1 베벨기어(151)와 치형 맞물림 되는 제2 베벨기어(152); 상기 제2 베벨기어(152)의 타측에 동축으로 연결되는 메인 샤프트(124); 상기 드라이빙 샤프트(140)의 일부 영역을 포함하여 상기 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)를 회전 가능하게 지지하되 기계가공에 의해 단일의 몸체로 형성되는 일체형 바디(131);를 포함한다.
본 발명은 간단하고도 단순한 구조로서 소음을 감소시키면서도 열 발생을 억제할 수 있으며, 이에 따라 가공 정밀도 향상 및 작업성이 개선될 수 있다.

Description

밀링 공구대의 드라이빙 장치{the driving apparatus of the milling turret}
본 발명은, 터닝센터의 밀링 공구대에 적용되는 장치에 관한 것으로, 특히, 소음을 감소시키면서 열 발생을 억제할 수 있는 밀링 공구대의 드라이빙 장치에 관한 것이다.
공작기계에는 터닝센터, 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신 등을 비롯하여 다양한 종류가 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 밀링 공구대의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면 구조도이며, 도 3은 도 2의 요부 확대도로서 종래 기술에 따른 밀링 공구대의 드라이빙 장치에 대한 구조도이다.
이들 도면을 참조하여 종래 기술에 대해 알아보면, 우선 밀링 공구대(1)는 밀링 작업을 위해 공구(10)를 회전시킬 수 있는 구조로서, 모터(20), 타이밍 벨트(22), 메인 샤프트(24), 그리고 드라이빙 장치(30)를 구비하고 있다.
모터(20)가 구동하면 타이밍 벨트(22)에 의해 메인 샤프트(24)가 구동되고, 이어 드라이빙 장치(30)를 통해 밀링공구(10)가 회전되는 구조를 갖는다.
이때, 드라이빙 장치(30)는 도 2에 점선의 원으로 도시된 부분으로서 도 3에 구체적으로 도시된 바와 같이, 2개의 제1 및 제2 바디(31,32)가 도 3의 진한 경계선(L)을 따라 상호 조립되는 구조를 갖는다.
제1 바디(31) 쪽에 드라이빙 샤프트(40)가 조립되며, 드라이빙 샤프트(40)의 회전 구동을 위해 제1 및 제2 베벨기어(51,52)가 치형끼리 맞물림 되도록 조립된다.
이때, 제1 및 제2 베벨기어(51,52)의 치형 맞물림의 정도에 따라 소음 및 발열이 발생될 있으며, 심한 경우 공작물의 가공 정도 저하 문제와 작업 여건 문제를 야기한다.
제1 및 제2 베벨기어(51,52)의 치형 맞물림의 정도를 높이기 위해서는 도 3에 도시된 화살표 방향으로 제1 및 제2 베벨기어(51,52)를 이동시켜 조정하게 되는데, 이때는 위치 조정용 스페이서(61,62)를 가공하여 이용한다.
한편, 제1 및 제2 베벨기어(51,52)의 치형 맞물림의 정도를 높이고자 새로운 위치 조정용 스페이서(61,62)로 교체하기 위해서는 앵귤러 베어링(71,72)과 드라이빙 샤프트(40)를 분리해야 하는데, 이러한 작업을 수회 반복하다 보면 앵귤러 베어링(71,72)의 특성상 볼(ball) 회전 레이스면이 쉽게 손상되는 문제점이 발생된다.
따라서 이에 대한 구조 개선이 요구되나 종래 기술의 경우에는 드라이빙 장치(30) 자체가 2개의 제1 및 제2 바디(31,32)가 분리되어 상호 조립되는 구조를 가지기 때문에, 부품의 정도 또는 조립 가공에 따른 기하학적 공차가 발생될 수밖에 없어 소음 및 발열 문제를 해결하기 어렵기 때문에 근본적인 대책 마련이 요구된다.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 간단하고도 단순한 구조로서 소음을 감소시키면서도 열 발생을 억제할 수 있는 밀링 공구대의 드라이빙 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 공구(110)를 회전시키는 드라이빙 샤프트(140); 상기 드라이빙 샤프트(140)의 한쪽 외경에 결합되어 일체로 회전하는 제1 베벨기어(151); 일측이 상기 제1 베벨기어(151)와 치형 맞물림 되는 제2 베벨기어(152); 상기 제2 베벨기어(152)의 타측에 동축으로 연결되는 메인 샤프트(124); 상기 드라이빙 샤프트(140)의 일부 영역을 포함하여 상기 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)를 회전 가능하게 지지하되 기계가공에 의해 단일의 몸체로 형성되는 일체형 바디(131);를 포함하는 밀링 공구대의 드라이빙 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 일체형 바디(131)와 상기 드라이빙 샤프트(140) 사이에 마련되어 상기 드라이빙 샤프트(140)의 회전운동을 가이드하는 롤러 베어링(171, 172)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)의 치형 맞물림의 정도 조정을 위해 상기 드라이빙 샤프트(140) 쪽으로 조립되는 단일의 위치 조정용 스페이서(161)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 간단하고도 단순한 구조로서 소음을 감소시키면서도 열 발생을 억제할 수 있으며, 이에 따라 가공 정밀도 향상 및 작업성이 개선될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 밀링 공구대의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면 구조도.
도 3은 도 2의 요부 확대도로서 종래 기술에 따른 밀링 공구대의 드라이빙 장치에 대한 구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이빙 장치가 적용된 밀링 공구대의 단면 구조도.
도 5는 도 4의 요부 확대도로서 밀링 공구대의 드라이빙 장치에 대한 구조도.
이하, 본 발명에 따른 밀링 공구대의 드라이빙 장치의 실시예를 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이빙 장치가 적용된 밀링 공구대의 단면 구조도이고, 도 5는 도 4의 요부 확대도로서 밀링 공구대의 드라이빙 장치에 대한 구조도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 드라이빙 장치(130)가 적용되는 밀링 공구대(100)는, 밀링 작업을 위해 공구(110)를 회전시킬 수 있는 구조로서, 모터(120), 타이밍 벨트(122), 메인 샤프트(124), 그리고 드라이빙 장치(130)를 포함하고 있다.
모터(120)는 회전 동력을 발생시키는 부분이다.
보 모터 등이 적용될 수 있지만 반드시 그러한 것은 아니다.
타이밍 벨트(122)는 모터(120)로부터의 회전 동력을 메인 샤프트(124)로 전달하기 위해 마련된다.
이를 위해, 모터(120)의 축에는 구동 풀리(122a)가 마련되고, 메인 샤프트(124)의 단부에는 피동 풀리(122b)가 마련되며, 타이밍 벨트(122)는 구동 풀리(122a)와 피동 풀리(122b)를 폐루프 형태로 연결한다.
이에, 모터(120)의 동작이 온(on)되면, 모터(120)로부터의 회전력이, 구동 풀리(122a), 타이밍 벨트(122) 및 피동 풀리(122b)로 전달되어 메인 샤프트(124)를 회전시킬 수 있게 된다.
메인 샤프트(124)는 모터(120)로부터의 회전력을 드라이빙 장치(130)로 전달하는 역할을 한다.
라서 메인 샤프트(124)는 드라이빙 장치(130)와 직결되게 조립된다.
이러한 밀링 공구대(100)의 구조에 의하면, 모터(120)가 구동하면 타이밍 벨트(122)에 의해 메인 샤프트(124)가 구동되고, 이어 드라이빙 장치(130)를 통해 공구(110)가 회전될 수 있다.
따라서 통상적인 선삭 용도의 터닝센터임에도 불구하고 밀링 공구대(100)로 인해 공작물인 워크(work)에 대한 밀링 작업을 진행할 수 있다.
한편, 드라이빙 장치(130)는 도 4에 점선의 원으로 도시된 부분으로서 도 5에 구체적으로 도시된 바와 같이, 드라이빙 샤프트(140), 제1 및 제2 베벨기어(151, 152), 그리고 일체형 바디(131)를 포함한다.
드라이빙 샤프트(140)는 도 4에서 설명한 공구(110)를 회전시키는 역할을 한다.
따라서 드라이빙 샤프트(140)의 일단부에는 공구(110)가 결합되는 공구 결합부(141)가 형성된다.
제1 베벨기어(151)는 드라이빙 샤프트(140)에 연결되어 한 몸체를 형성한다.
따라서 제1 베벨기어(151)가 회전하면 이에 따라 드라이빙 샤프트(140)도 함께 회전될 수 있다.
제2 베벨기어(152)는 제1 베벨기어(151)와 치형 맞물림된다.
제1 베벨기어(151)와 달리 긴 기어축부(152a)를 갖는 제2 베벨기어(152)의 기어축부(152a)의 단부는 메인 샤프트(124)와 연결된다.
이에 따라, 메인 샤프트(124)가 회전되면, 제2 베벨기어(152)가 제1 베벨기어(151)의 회전을 유도하여 드라이빙 샤프트(140)가 회전될 수 있다.
한편, 일체형 바디(131)는 드라이빙 샤프트(140)의 일부 영역을 포함하여 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)를 회전 가능하게 지지하는 부분이다.
도 5에 빗금으로 해칭된 부분이 일체형 바디(131)이다.
본 실시예의 경우, 일체형 바디(131)는 기계가공에 의해 단일의 몸체로 가공된다.
즉 종래 기술의 경우에는, 도 3에서 설명한 바와 같이, 2개의 제1 및 제2 바디(31,32)가 분리되어 상호 조립되는 구조를 가졌기 때문에, 부품의 정도 또는 조립 가공에 따른 기하학적 공차가 발생될 수밖에 없어 소음 및 발열 문제를 해결하기 어려웠다.
하지만, 본 실시예의 경우, 근본적인 구조 개선, 다시 말해 하나의 몸체인 일체형 바디(131)를 기계 가공하여 적용함으로써 부품의 정도 또는 조립 가공에 따른 기하학적 공차가 발생되지 않아, 소음 및 발열 문제를 해결하기에 충분하다.
일체형 바디(131)와 드라이빙 샤프트(140) 사이에는 드라이빙 샤프트(140)의 회전운동을 가이드하는 롤러 베어링(171, 172)이 마련된다.
종래 도 3의 앵귤러 베어링(71,72)과 달리 롤러 베어링(171, 172)은 드라이빙 샤프트(140)의 회전운동을 원활하게 가이드할 뿐만 아니라 분해 조립이 용이하다.
따라서 설사 본 실시예의 드라이빙 장치(130)를 부분적으로 분해 조립할 경우가 생기더라도 종래처럼 롤러 베어링(171, 172)이 손상되는 일은 없다.
한편, 본 실시예의 경우에도 드라이빙 샤프트(140)의 회전 구동을 위해 상호간 치형 맞물림되는 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)가 적용되어 있기 때문에, 필요에 따라 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)의 치형 맞물림의 정도 조정을 수행할 필요가 있다.
예컨대, 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)의 치형 맞물림 정도가 너무 낮게 되면, 원활한 회전운동의 전달이 이루어지지 않아 소음 문제와 그에 따른 열 발생 문제가 대두될 수 있다.
제1 및 제2 베벨기어(151, 152)의 치형 맞물림 정도 조정은 위치 조정용 스페이서(161)가 담당하는데, 본 실시예의 경우에는 일체형 바디(131)가 적용되고 있기 때문에, 한쪽에서만 위치 조정을 수행하면 된다.
따라서 본 실시예의 경우, 종래와 달리 단일의 위치 조정용 스페이서(161)만을 사용하면 된다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따르면, 간단하고도 단순한 구조, 예컨대 기계 가공에 따른 일체형 바디(131)를 적용하는 구조만으로도 소음을 감소시키면서도 열 발생을 억제할 수 있다.
따라서 가공 정밀도 향상 및 작업성이 개선될 수 있게 된다.
물론, 이러한 사항 외에도 롤러 베어링(171, 172)이 적용되어 손상 없이 분해 조립이 가능하며, 단일의 위치 조정용 스페이서(161)만을 통해 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)의 치형 맞물림 정도 조정을 손쉽게 수행할 수 있다는 효과를 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 밀링 공구대 110: 공구
120: 모터 122: 타이밍 벨트
122a: 구동 풀리 122b: 피동 풀리
124: 메인 샤프트 130: 드라이빙 장치
131: 일체형 바디 140: 드라이빙 샤프트
151, 152: 제1 및 제2 베벨기어 161: 단일의 위치 조정용 스페이서
171, 172: 롤러 베어링

Claims (3)

  1. 공구(110)를 회전시키는 드라이빙 샤프트(140);
    상기 드라이빙 샤프트(140)의 한쪽 외경에 결합되어 일체로 회전하는 제1 베벨기어(151);
    일측이 상기 제1 베벨기어(151)와 치형 맞물림 되는 제2 베벨기어(152);
    상기 제2 베벨기어(152)의 타측에 동축으로 연결되는 메인 샤프트(124);
    상기 드라이빙 샤프트(140)의 일부 영역을 포함하여 상기 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)를 회전 가능하게 지지하되 기계가공에 의해 단일의 몸체로 형성되는 일체형 바디(131);를
    포함하는 밀링 공구대의 드라이빙 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일체형 바디(131)와 상기 드라이빙 샤프트(140) 사이에 마련되어 상기 드라이빙 샤프트(140)의 회전운동을 가이드하는 롤러 베어링(171, 172)을 더 포함하는 밀링 공구대의 드라이빙 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 베벨기어(151, 152)의 치형 맞물림의 정도 조정을 위해 상기 드라이빙 샤프트(140) 쪽으로 조립되는 단일의 위치 조정용 스페이서(161)를 더 포함하는 밀링 공구대의 드라이빙 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105171008A (zh) * 2015-09-30 2015-12-23 河南飞龙(芜湖)汽车零部件有限公司 一种车刀独立调节式多轴并联切削加工装置
CN111300082A (zh) * 2020-03-16 2020-06-19 吴明伟 一种铣床主轴
KR102371354B1 (ko) * 2021-10-21 2022-03-07 주종학 양방향 가공이 가능한 앵글 헤드

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