KR100803858B1

KR100803858B1 - 헬리컬기어 가공용 고정장치

Info

Publication number: KR100803858B1
Application number: KR1020060091853A
Authority: KR
Inventors: 채금묵; 김한구
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2026-09-21

Abstract

본 발명은, 헬리컬기어의 가공용 고정장치에 관한 것으로서, 작업테이블에 고정된 척의 상면에 수평되게 고정된 원형플랜지와, 상기 원형플랜지의 중단부 중공부에 장착되는 데이텀핀과, 상기 데이텀핀의 내주면에 외주면이 밀착되게 결합되어 가공물을 선단부에 해당되는 외주면에 안착시키는 클램프링과, 상기 클램프링에 안착된 상기 가공물의 선단부에 접촉되어 하방으로 밀착시킴에 의해 상기 가공물을 고정시키는 클램프를 포함하여 구성되고, 상기 클램프는 회전되는 동작에 의하여 상하로 이동됨으로써, 상기 가공물의 외주면 전부와 선단부 전부를 밀착시킬 수 있으므로, 보다 견고하게 고정시킬 수 있고, 상기 가공물의 진원도 및 동심도를 향상시키며, 작업공정시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

헬리컬기어, 클램프, 클램프링, 인터미디어트링, 써포트링

Description

헬리컬기어 가공용 고정장치{A fixation apparatus for processing a hellical-gear}

도 1은 종래 기술에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치를 나타낸 사시도이다.

도 2a 및 도 2b는 다양한 내측헬리컬기어를 나타낸 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치에 의하여 가공물이 고정된 모습을 나타낸 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 4의 A-A선에 따라 취한 부분절개사시도이다.

도 6은 도 4의 구성 중 인터미디에이트 링을 나타낸 사시도이다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 작용을 설명하는 부분단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>

50: 척(Chuck) 55: 원형플랜지

55a: 중공 60: 데이텀핀

60a: 환형단부 70: 가공물

75: 클램프 75a: 클램프의 내주면

75b: 클램프의 외주면 80: 써포트링

80a: 결합부 80b: 수직단부

85: 인터미디어트링 85a: 핀홈

90: 핀 95: 절삭공구

본 발명은 헬리컬기어의 가공용 고정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공물의 진원도를 향상시키고, 작업공정시간을 단축시키며, 가공물의 가공시 작업자의 안전성을 상승시키는 헬리컬기어의 가공용 고정장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치를 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 다양한 내측헬리컬기어를 나타낸 사시도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치에 의하여 가공물이 고정된 모습을 나타낸 평면도이다.

종래의 헬리컬기어의 가공용 고정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 작업테이블에 고정되는 척(Chuck)(10)과, 상기 척(10)의 상면에 장착되어 가공물(5)의 외주 면을 밀착시키는 복수개의 조우(Jaw)(15), 를 포함하여 구성된다.

상기 가공물(5)의 완성품은 내주면에 기어홈이 형성된 헬리컬기어로 한정된다. 이와 같이 내주면에 기어홈이 형성된 내측헬리컬기어(5a,5b)의 다수예가 도 2a 및 도 2b에 각각 도시되어 있다.

상기 헬리컬기어를 가공하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 척(10)의 상면에 상기 가공물(5)을 안착시킨다. 이때, 상기 가공물(5)의 외주면에 소정거리 이격되게 위치되어 있는 복수개의 상기 조우(15)가 상기 가공물(5)의 외주면에 각각 밀착됨으로써 상기 가공물(5)을 고정시킨다. 이와 같이 고정된 상기 가공물(5)의 내주면을 절삭공구(15)를 통하여 절삭가공하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 헬리컬기어의 가공용 고정장치는 상기 조우(15)가 상기 가공물(5)의 외주면에 밀착된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 조우(15)가 밀착되는 상기 가공물(5)에 찌그러짐이 발생될 우려가 있다.

또한, 상기 조우(15)만으로 상기 가공물(5)을 고정시킨 다음 상기 절삭공구(15)로 가공하는 과정에서 완전한 고정이 이루어지지 않아 심한 떨림이 발생되어 완성된 상기 헬리컬기어의 진원도 및 동심도가 나빠짐은 물론 내구성 테스트시 소음진동의 원인이 되는 문제점이 있다.

나아가, 상기 헬리컬기어의 가공용 고정장치는 상기 조우(15)에 의하여 상기 가공물(5)의 외주면만을 밀착시킨 불안정한 고정방식을 취하게 되므로 상기 절삭공구(15)에 의한 작업도중 상기 가공물(5)이 튕겨져 나와 작업자를 상해하는 문제점 이 있다.

마지막으로, 이와 같은 상태에서 매 가공품마다 작업자가 매번 상기 가공품의 런아웃(Run-out)을 확인해야 하므로 작업공정시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 가공물의 외주면 전부와 선단부 전부를 밀착시킴으로써, 상기 가공물을 보다 견고하게 고정시키고, 진원도 및 동심도를 향상시키며, 작업자의 안전을 보호함과 동시에 작업공정시간을 단축시키는 헬리컬기어의 가공용 고정장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치는, 작업테이블에 고정된 척의 상면에 고정된 원형플랜지와, 상기 원형플랜지의 중단부 중공부에 장착되는 데이텀핀과, 상기 데이텀핀의 내주면에 외주면이 결합되어 가공물이 선단부에 해당되는 외주면에 올려지는 클램프링과, 상기 클램프링에 올려진 상기 가공물의 선단부에 접촉되어 하방으로 밀착시킴에 의해 상기 가공물을 고정시키는 클램프; 를 포함하여 구성되고, 상기 클램프는 회전되는 동작에 의하여 상하로 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 데이텀핀은, 하단부가 상기 원형플랜지의 중공의 개구단부에 밀 착되고, 중단부가 상기 중공에 인접되는 상기 원형플랜지의 상면일부에 밀착결합되며, 상단부는 상기 원형플랜지에 상방으로 소정길이 돌출되게 형성되는 환형단부인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프링은, 상단부에 해당되는 내주면 일부에 단턱이 형성되어 하단부에 비하여 두께가 얇게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 데이텀핀의 외주면으로부터 소정거리 이격된 상기 원형플랜지의 상면에는 상기 데이텀핀의 외주면을 둘러싸는 소정높이의 수직단부가 형성된 써포트링이 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 써포트링의 수직단부 외주면에는 나사산이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 써포트링의 수직단부 외주면에는 상기 나사산에 대응되는 나선부가 내주면에 형성된 인터미디어트링이 나사체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인터미디어트링의 외주면에는 소정형상의 핀의 일단부가 끼움접촉되는 핀홈이 등간격으로 복수개 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프는, 내주면과 외주면 사이에 하방이 개구된 'ㄷ'자형상의 단면을 가지는 개구부가 형성되고, 내주면의 하단부가 상기 가공물의 선단부에 밀착되며, 외주면에는 상기 핀이 관통되는 체결홀이 형성되고, 상기 핀에 의하여 상기 인터미디어트링의 외주면에 밀착되게 결합된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

다만, 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 바람직한 일실시예를 설명하기에 앞서, 이하에서 설명되는 구성 중 가공물은 헬리컬기어를 가공하기 위한 대상물임을 미리 밝혀둔다.

상기 헬리컬기어는 이미 잘 알려진 바 대로 기어홈의 형상이 비스듬히 경사져 있는 형태의 기어로 통칭되며, 기어홈의 형상이 나선곡선인 원통기어로서 2축의 상대적 위치는 스퍼기어(spur-gear)처럼 평행된다. 이와 같은 상기 헬리컬기어는 상기 스퍼기어보다 접촉선의 길이가 길어서 큰 힘을 전달할 수 있고, 원활하게 회전되므로 소음이 작은 장점이 있다. 본 발명에서 설명하는 헬리컬기어는 다양한 형태의 헬리컬기어 중 특히 내주면에 기어홈이 형성된 헬리컬기어에 관련된다.

도 4는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A선에 따라 취한 부분절개사시도이며, 도 6은 도 4의 구성 중 인터미디에이트 링을 나타낸 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 작용을 설명하는 부분단면도이다.

본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 작업테이블에 설치된 척(50)의 상면에 수평되게 장착된 원형플랜지(55)를 포함하여 구성된다. 상기 원형플랜지(55)의 중앙에는 소정크기의 지름을 가지는 중공(55a)이 형성되어 있다.

상기 원형플랜지(55)에는 하단부가 상기 중공(55a)의 개구단부에 밀착되고, 몸체부가 상기 중공(55a)에 인접되는 상기 원형플랜지(55)의 상면일부에 밀착결합 되며, 상단부는 상기 원형플랜지(55)에 직교되게 상방으로 소정길이 돌출되는 환형단부(60a)를 가지는 데이텀핀(60)이 결합된다.

상기 데이텀핀(60)의 환형단부(60a) 내주면에는 상기 환형단부(60a)의 내주면에 밀착되는 크기를 가진 클램프링(65)이 끼움결합된다. 상기 클램프링(65)의 상단부에는 그 상단부 외주면을 따라 가공물(70)이 안착된다. 상기 가공물(70)의 가공을 용이하게 하기 위하여 상기 클램프링(65)의 상단부에 해당되는 내주면 일부에 단턱(65a)이 형성되어 하단부에 비하여 두께가 얇게 형성될 수 있다.

상기 데이텀핀(60)의 환형단부(60a) 내주면에 밀착되고, 상기 클램프링(65)의 상단부에 해당되는 외주면을 따라 안착된 원형의 상기 가공물(70)의 선단부에는 상기 가공물(70)의 내주의 지름보다 크고 외주의 지름보다 작게 형성된 내주면(75a)을 가지는 원형의 클램프(75)의 내주면(75a) 하단부가 밀착되어 상기 가공물(70)을 하방으로 밀착시킨다. 상기 클램프(75)의 내주면(75a)과 외주면(75b) 사이에는 하방으로 개구된 대략 'ㄷ'자형상의 개구부가 형성된다.

이와 같이 상기 가공물(70)은 상기 데이텀핀(60)의 환형단부(60a) 내주면에 외주면 전체가 밀착되고, 상기 클램프(75)에 의하여 선단부 전체가 밀착됨으로써, 절삭공구(95)를 이용하여 절삭가공시 견고하게 고정되기 때문에 떨림이 발생할 염려가 없으며, 또한 외부로 튕겨나갈 염려가 없게 된다. 따라서 가공되는 가공물(70)의 진원도 및 동심도를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 클램프(75)의 일단부는 상기 가공물(70)의 선단부에 회전되는 동작에 의하여 밀착된다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 데이텀핀(60)의 환형단 부(60a)의 외측으로 소정거리 이격된 상기 원형플랜지(55)의 상면에는 상기 환형단부(60a)를 둘러싸는 원형의 써포트링(80)이 상기 원형플랜지(55)의 상면에 결합된다.

상기 써포트링(80)은 상기 원형플랜지(55)와 평행되게 형성되어 원형플랜지(55)의 상면에 밀착되는 결합부(80a)와, 상기 데이텀핀(60)의 환형단부(60a)와 평행되게 상방을 향하여 소정길이 돌출되는 수직단부(80b)로 구성된다. 상기 수직단부(80b)의 외주면에는 소정의 나사산이 가공형성된다.

한편, 나사산이 가공형성되어 있는 상기 수직단부(80b)에는 상기 나사산에 대응되는 나선부가 내주면에 형성된 원형의 인터미디어트링(85)이 나사체결된다. 상기 인터미디어트링(85)의 상하 높이는 상기 수직단부(80b)에 비하여 작게 형성된다. 이와 같이 상기 써포트링(80)의 수직단부(80b)에 나사체결된 상기 인터미디어트링(85)은 회전되는 동작에 의하여 상하방으로 이동될 수 있다. 상기 인터미디어트링(85)의 외주면에는 도 6에 도시된 바와 같이, 소정형상의 핀(90)의 일단부가 끼움되는 핀홈(85a)이 등간격으로 복수개 형성된다.

이와 같은 상기 인터미디어트링(85)은 상기 클램프(75)의 개구부에 삽입되고, 상기 클램프(75)의 외주면(75b)에 형성된 소정의 체결홀(미도시)을 관통하는 상기 핀(90)이 상기 인터미디어트링(85)의 외주면에 형성된 핀홈(85a)에 끼움접촉됨에 의하여 상기 인터미디어트링(85)에 상기 클램프(75)가 체결된다. 이때, 상기 클램프(75)를 회전시키게 되면, 상기 클램프(75)의 외주면(75b)을 관통하여 상기 인터미디어트링(85)의 외주면에 형성된 핀홈(85a)에 끼움접촉된 상기 핀(90)이 회 전되고, 상기 핀(90)이 상기 핀홈(85a)의 일측단부에 걸림되어 상기 인터미디어트링(85)을 회전시키게 된다. 상기 인터미디어트링(85)은 상술한 바와 같이, 상기 써포트링(80)의 수직단부(80b)에 형성된 나사산에 나사체결되어 회전되는 동작에 의하여 상하방향으로 이동되므로, 상기 인터미디어트링(85)의 상하이동과 동시에 상기 클램프(75) 또한 상하이동되게 된다.

따라서, 상기 클램프(75)의 내주면(75a) 하단부에 접촉되는 상기 가공물(70)의 상하높이가 서로 다른 경우에도, 상기 클램프(75)를 회전시키는 동작에 의하여 상기 클램프(75)의 내주면(75a) 하단부를 상하이동시켜, 상기 가공물(70)의 선단부에 밀착시킴으로써 효과적으로 상기 가공물(70)을 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 가공물(70)의 가공부위를 제외한 상기 가공물(70)의 외주면, 상단부 및 하단부가 견고하게 고정됨으로써, 상기 절삭공구(95)에 의한 절삭과정에서 상기 가공물(70)이 외부로 튕겨나가는 것을 방지할 수 있게 되므로 작업자의 작업안정성을 확보할 수 있게 된다.

더 나아가, 상기 가공물(70)이 견고하게 고정됨에 따라, 상기 가공물(70)의 런아웃(run-out)을 매번 확인하지 않고서도 마지막까지 작업공정을 마칠 수 있으므로 작업공정시간을 대폭 단축할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치의 작용을 첨부된 도면(특히, 도 7a 및 도 7b)을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 클램프(75)가 분리된 상태에서, 상기 가공물(70)을 가공하기 위하여 상기 데이텀핀(60)의 환형단부(60a) 내주면에 상기 가공물(70)의 외주면이 밀착되도록, 상기 가공물(70)을 상기 클램프링(65)의 선단부에 해당되는 외주면에 안착시킨다.

다음으로, 분리되어 있는 상기 클램프(75)를 상기 핀(90)을 이용하여 상기 인터미디어트링(85)의 외주면에 밀착되게 핀결합시킨다. 이때, 상기 클램프(75)의 내주면(75a) 하단부가 상기 가공물(70)의 선단부에 밀착되지 않은 경우, 상기 클램프(75)를 일방향으로 회전시켜 하방으로 이동시킨다.

상기 클램프(75)가 하방으로 이동되면 상기 클램프(75)의 내주면(75a) 하단부가 상기 가공물(70)의 선단부에 밀착되어 상기 가공물(70)을 하방으로 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 헬리컬기어의 가공용 고정장치는, 가공물의 외주면 전부와 상단부 전부를 밀착시킴으로써, 상기 가공물을 보다 견고하게 고정시키고, 상기 가공물의 진원도 및 동심도를 향상시키며, 작업자의 안전을 보호함과 동시에 작업공정시간을 단축시키는 이점이 있다.

Claims

작업테이블에 고정된 척의 상면에 고정된 원형플랜지와;

상기 원형플랜지의 중단부 중공부에 장착되는 데이텀핀과;

상기 데이텀핀의 내주면에 외주면이 결합되어 가공물이 선단부에 해당되는 외주면에 올려지는 클램프링과;

상기 클램프링에 올려진 상기 가공물의 선단부에 접촉되어 하방으로 밀착시킴에 의해 상기 가공물을 고정시키는 클램프; 를 포함하여 구성되고,

상기 클램프는 회전되는 동작에 의하여 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이텀핀은, 하단부가 상기 원형플랜지의 중공의 개구단부에 밀착되고, 중단부가 상기 중공에 인접되는 상기 원형플랜지의 상면일부에 밀착결합되며, 상단부는 상기 원형플랜지에 상방으로 소정길이 돌출되게 형성되는 환형단부인 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 클램프링은, 상단부에 해당되는 내주면 일부에 단턱이 형성되어 하단부에 비하여 두께가 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이텀핀의 외주면으로부터 소정거리 이격된 상기 원형플랜지의 상면에는 상기 데이텀핀의 외주면을 둘러싸는 소정높이의 수직단부가 형성된 써포트링이 결합된 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 4 항에 있어서,

상기 써포트링의 수직단부 외주면에는 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 5 항에 있어서,

상기 써포트링의 수직단부 외주면에는 상기 나사산에 대응되는 나선부가 내주면에 형성된 인터미디어트링이 나사체결되는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 6 항에 있어서,

상기 인터미디어트링의 외주면에는 소정형상의 핀의 일단부가 끼움접촉되는 핀홈이 등간격으로 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.
제 7 항에 있어서,

상기 클램프는, 내주면과 외주면 사이에 하방이 개구된 'ㄷ'자형상의 단면을 가지는 개구부가 형성되고, 내주면의 하단부가 상기 가공물의 선단부에 밀착되며, 외주면에는 상기 핀이 관통되는 체결홀이 형성되고, 상기 핀에 의하여 상기 인터미디어트링의 외주면에 밀착되게 결합된 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 가공용 고정장치.