KR101850784B1 - 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결합지그와, 상기 결합지그에 구비되어 자력으로써 브레이크 디스크를 밀착 고정하는 복수의 자력부착부 및 브레이크 디스크의 박막단 후면에 부착되면서 상기 박막단의 떨림을 방지하는 떨림방지부를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 자력부착부의 제공에 의해 파지 방식이 아닌 부착 방식으로 브레이크 디스크를 고정하면서도 떨림방지부에 의해 기계 가공 중 박막단(12)에 대한 떨림 발생을 방지하여 더욱 정밀한 브레이크 디스크의 기계 가공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Description

브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리{jig assembly for brake disc}

본 발명은 기계 가공용 지그 어셈블리에 관련된 것으로써, 더욱 상세하게는 브레이크 디스크의 기계 가공시 내주면의 손상 발생을 방지하면서도 얇은 두께로 인해 야기되는 떨림을 방지하여 더욱 정밀한 가공이 가능하도록 한 새로운 형태에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 선반의 경우 회전척(chuck)에 공작물을 파지한 상태로 이 회전척을 고속 회전시키면서 바이트 등의 가공툴로 상기 공작물을 가공하도록 이루어진다.

이러한 선반에는 상기 회전척의 정지를 위한 브레이크 장치가 제공되며, 상기 브레이크 장치를 이루는 브레이크 디스크의 브레이킹을 통해 해당 회전척의 순간적인 브레이킹이 가능하게 된다. 이에 관련하여는 공개특허 제10-2014-012470호, 공개실용신안 제20-1999-0032757호 등에 개시된 바와 같다.

물론, 상기 브레이크 디스크는 선반과 같은 기계 가공장치에만 사용되는 것은 아니며, 예컨대 머시닝 센터와 같은 여타의 공작기계 혹은, 차량의 브레이크 장치 등에도 적용부위에의 설치를 위한 형상만 상이할 뿐 유사한 구조의 다양한 브레이크 디스크가 제공되고 있다.

그러나, 전술된 브레이크 디스크의 경우 그의 둘레측 부위가 극히 얇게 형성되기 때문에 선반에서의 기계 가공을 수행할 경우 상기 브레이크 디스크의 둘레측 부위에 대한 떨림으로 인해 그 가공이 원활히 이루어지지 못하였던 단점이 있다.

이에 종래에는 브레이크 디스크와 같은 박판의 가공을 위한 다양한 기기 혹은, 지그가 제공되고 있으며, 이에 관련하여는 등록특허 제10-0985382호, 등록특허 제10-1440845호, 등록특허 제10-1608041호, 공개실용신안 제20-1998-0046598호, 공개실용신안 제20-1996-0004220호 등에 개시된 바와 같다.

하지만, 전술된 종래 기술은 선반 가공에 적합하지가 않다는 문제점이 있었다.

즉, 공개실용신안 제20-1998-0046598호의 경우를 예를 들더라도 브레이크 디스크의 중앙측 부위에 대한 고정만 수행할 뿐 둘레측 부위의 떨림을 방지하기 위한 구조가 사실상 없기 때문에 상기 브레이크 디스크의 둘레측 부위에 대한 가공 정밀도가 극히 낮을 수밖에 없다는 문제점이 있었고, 이로 인해 종래에는 브레이크 디스크와 같이 박판의 제품을 가공하기 위해서는 머시닝센터를 통해 수행하거나 혹은, 기계 가공을 수행한 후 연마가공을 통해 연마하는 작업을 부가적으로 수행하여야만 한다는 불편함이 있었다.

더욱이, 선반에 사용되는 브레이크 디스크의 경우 내측 부위에 대한 두께 역시 비교적 얇은 편임을 고려할 때 해당 내주면 부위를 회전척으로 고정할 경우 이 회전척에 구비된 각 클램프의 가압에 의한 손상 발생이 야기될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-0985382호 등록특허 제10-1440845호 등록특허 제10-1608041호 공개실용신안 제20-1998-0046598호 공개실용신안 제20-1996-0004220호

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 브레이크 디스크의 기계 가공시 내주면의 손상 발생을 방지하면서도 얇은 두께로 인해 야기되는 떨림을 방지하여 더욱 정밀한 가공이 가능하도록 한 새로운 형태에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리에 따르면 내부가 개방된 링의 형상으로 형성됨과 더불어 원주 방향을 따라 복수의 체결공이 관통 형성된 결합단 및 이 결합단의 둘레측 부위를 이루면서 상기 결합단에 비해 얇은 두께로 형성되는 박막단으로 이루어진 브레이크 디스크를 선반에서 가공하기 위한 지그 어셈블리에 있어서, 후단은 선반의 회전척에 고정됨과 더불어 전면으로는 상기 브레이크 디스크의 결합단 내주면에 밀착 결합되는 돌출단이 형성되어 이루어진 결합지그; 상기 결합지그에 구비되면서 상기 브레이크 디스크를 자력으로써 상기 결합지그에 밀착된 상태로 고정되도록 하는 복수의 자력부착부; 상기 브레이크 디스크의 박막단 후면에 부착되면서 상기 박막단의 떨림을 방지하는 떨림방지부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 각 자력부착부는 상기 결합지그의 각 부위 중 상기 브레이크 디스크의 결합단과 대향되는 부위에 구비되며, 상기 결합지그를 관통하여 장착되거나 혹은, 상기 결합지그의 전면에 매립 장착됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합지그의 전면에는 복수의 결합공이 더 형성되고, 상기 각 결합공에는 선단 일부가 상기 브레이크 디스크에 형성된 체결공에 삽입되는 회전방지핀이 각각 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 떨림방지부는 복수로 제공되면서 상기 브레이크 디스크의 박막단에 그 원주 방향을 따라 각각 부착 고정되며, 상기 각 자력부착부 및 상기 각 떨림방지부는 내측 부위를 이루면서 상기 브레이크 디스크의 박막단에 부착 고정되는 마그네트부재와, 상기 마그네트부재의 외주면을 감싸면서 상기 마그네트부재를 외부 충격으로부터 보호하는 보호커버로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합지그의 전방으로는 내측 부위가 상기 결합지그의 고정볼트로 체결되면서 상기 브레이크 디스크를 이루는 결합단의 전면을 덮도록 형성된 디스크 고정덮개가 더 구비됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 회전척의 클램프로써 브레이크 디스크를 직접 고정하는 것이 아니라 자력을 이용하여 고정될 수 있도록 함으로써 클램프가 브레이크 디스크를 파지함에 따라 발생되는 손상은 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

이와 함께, 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 브레이크 디스크를 손상시키지 않고도 해당 브레이크 디스크에 대한 전후 유동이나 회전 방향측으로의 회전 및 방사 방향으로의 유동을 모두 방지할 수 있어서 브레이크 디스크에 대한 기계 가공이 안정적으로 이루어질 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 떨림방지부의 제공에 의해 브레이크 디스크의 박막단에 대한 떨림을 방지함으로써 상기 박막단의 가공 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 설명하기 위해 전방에서 본 상태를 나타낸 결합 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 설명하기 위해 후방에서 본 상태를 나타낸 결합 사시도
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리의 결합지그에 브레이크 디스크를 설치하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리의 디스크 고정덮개를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리의 디스크 고정덮개를 설명하기 위해 나타낸 결합 사시도

이하, 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

실시예의 설명에 앞서, 본 발명의 지그 어셈블리를 이용하여 가공되는 브레이크 디스크(10)는 선반을 이루는 주축 스핀들의 브레이킹을 위한 브레이킹 장치에 사용되는 디스크로써, 내부가 개방된 링의 형상으로 형성됨과 더불어 원주 방향을 따라 복수의 체결공(11a)이 관통 형성된 결합단(11) 및 이 결합단(11)의 둘레측 부위를 이루면서 상기 결합단(11)에 비해 얇은 두께로 형성되는 박막단(12)으로 이루어진 것임을 그 예로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 설명하기 위해 전방에서 본 상태를 나타낸 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 설명하기 위해 후방에서 본 상태를 나타낸 결합 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 크게 결합지그(100)와, 복수의 자력부착부(200) 및 떨림방지부(300)를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 자력부착부(200)의 제공에 의해 파지 방식이 아닌 부착 방식으로 브레이크 디스크(10)를 고정하면서도 떨림방지부(300)에 의해 가공 중 떨림 발생을 방지하여 더욱 정밀한 브레이크 디스크(10)의 기계 가공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 결합지그(100)는 선반의 회전척(2)에 고정되는 부위로 제공됨과 더불어 브레이크 디스크(10)가 장착되는 부위로 제공되는 구성이다.

이와 같은 결합지그(100)는 원형의 플레이트로 형성되며, 후면에는 선반의 회전척(20)을 이루는 각 클램프(21)에 의한 파지 영역으로 제공되도록 후방으로 돌출되게 형성된 파지단(110)이 형성되고, 전면에는 브레이크 디스크(10)의 결합단(11) 내주면에 밀착 결합되도록 돌출된 돌출단(120)이 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 돌출단(120)의 돌출 거리는 상기 브레이크 디스크(10)의 결합단(11)이 이루는 두께와 동일하거나 혹은, 더욱 돌출되게 형성되며, 이를 통해 상기 브레이크 디스크(10)의 기계 가공 도중 해당 브레이크 디스크(10)가 방사 방향으로 유동됨을 방지할 수 있도록 한다.

이와 함께, 상기 결합지그(100)의 전면에는 복수의 결합공(130)이 더 형성되고, 상기 각 결합공(130)에는 선단 일부가 상기 브레이크 디스크(10)에 형성된 체결공(11a)에 삽입되는 회전방지핀(140)이 각각 더 구비된다.

즉, 전술된 각 결합공(130) 및 회전방지핀(140)의 추가 제공을 통해 해당 결합지그(100)에 장착된 브레이크 디스크(10)가 그 기계 가공 도중 원주 방향으로 회전됨이 방지될 수 있게 된다.

다음으로, 상기 각 자력부착부(200)는 브레이크 디스크(10)를 자력으로써 상기 결합지그(100)에 밀착된 상태로 고정되도록 하기 위한 구성이다.

이와 같은 자력부착부(200)는 상기 결합지그(100)의 각 부위 중 상기 브레이크 디스크(10)의 결합단(11)과 대향되는 부위에 구비되면서, 상기 결합지그(100)를 관통하여 장착되거나 혹은, 상기 결합지그(100)의 전면에 매립 장착되도록 구성된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 결합지그(100)의 테두리측 부위를 따라 복수의 장착공(150)을 전후로 관통되게 형성함과 더불어 상기 자력부착부(200)는 상기 각 장착공(150)에 각각 장착 고정되도록 한다.

특히, 상기 각 자력부착부(200)는 단순한 마그네트로 구성될 수도 있으나, 상기한 마그네트의 경우 각 장착공(150)에의 장착에 대한 어려움이 존재할 뿐 아니라 약한 충격에도 쉽게 파손될 수 있기 때문에 보관시의 주의가 우려된다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 상기 각 자력부착부(200)가 마그네트부재(210)와, 상기 마그네트부재(210)의 외주면을 감싸는 보호커버(220)로 이루어짐을 그 예로 한다.

다음으로, 상기 떨림방지부(300)는 브레이크 디스크(10)의 박막단(12)에 대한 떨림을 방지하기 위한 구조이다.

즉, 상기 브레이크 디스크(10)의 박막단(12)은 그의 얇은 두께로 인해 회전시 혹은, 기계 가공시 지속적인 떨림 발생이 이루어지면서 가공 정밀도를 저하시키게 된다는 것을 고려할 때 상기 떨림방지부(300)의 추가 제공을 통해 박막단(12)에 대한 가공 정밀도의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 각 떨림방지부(300)는 상기 자력부착부(200)와는 달리 특정 위치에 장착된 상태로 제공되는 구성이 아니라 개별적으로 제공되면서 상기 박막단(12)에 대한 떨림 위치를 고려하여 임의로 부착되는 질량체이다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 떨림방지부(300)가 복수로 제공되면서 상기 브레이크 디스크(10)의 박막단(12) 후면에 그 원주 방향을 따라 부착되는 마그네트임을 그 예로 제시하며, 그 구조는 전술된 각 자력부착부(200)와 같이 마그네트부재(310)와 보호커버(320)로 이루어짐을 제시한다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리를 이용한 브레이크 디스크의 가공 과정을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이 선반의 회전척(20)에 결합지그(100)를 장착 고정한 상태에서 가공하고자 하는 브레이크 디스크를 장착한다.

이때, 상기 결합지그(100)는 그의 파지단(110)을 상기 회전척(20)의 클램프(21)에 클램핑함으로써 회전척에 고정되고, 상기 브레이크 디스크(10)는 그의 결합단(11) 내주면에 상기 결합지그(100)의 돌출단(120)이 수용되도록 함으로써 장착한다.

특히, 전술된 바와 같이 브레이크 디스크(10)를 결합지그(100)에 장착할 경우 브레이크 디스크(10)의 결합단(11) 배면은 그 대향 방향측인 상기 결합지그(10))의 전면으로 노출되게 위치된 각 자력부착부(200)에 부착됨으로써 그 유동이 방지되고, 이와 더불어 상기 결합지그(100)의 전면에 장착된 회전방지핀(140)이 상기 브레이크 디스크(10)에 형성된 체결공(11a)에 삽입됨으로써 상기 브레이크 디스크(10)가 기계 가공 도중 회전됨이 방지된다.

그리고, 상기한 브레이크 디스크(10)의 장착이 완료되면 상기 브레이크 디스크(10)를 이루는 박막단(12)의 배면에 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이 떨림방지부(300)를 각각 부착 고정한다.

이때, 상기 떨림방지부(300)는 하나만 부착시킬 수도 있고, 둘 이상 복수를 부착시킬 수 있다. 이러한 떨림방지부(300)의 부착은 작업자의 경험에 의한 임의 위치에 부착할 수도 있을 뿐 아니라 회전척(20)을 임시 회전시키면서 각종 게이지(예컨대, 다이얼 게이지 등)로 떨림 부위를 확인하여 해당 부위에 추가로 부착되도록 하는 등 다양한 방법으로 부착하면 된다.

이후, 전술된 바와 같이 브레이크 디스크(10)의 박막단(12)에 대한 떨림이 방지되도록 하는 떨림방지부(300)의 설치가 완료되면 선반을 동작시켜 브레이크 디스크(10)의 전면에 대한 기계 가공을 수행한다.

즉, 상기 브레이크 디스크(10)의 전면은 기계 가공을 위한 어떠한 보조물도 구비되어 있지 않음으로써 해당 브레이크 디스크(10)의 전면에 대한 기계 가공은 원활히 이루어질 수 있으며, 특히 상기한 기계 가공이 수행되는 도중에는 박막단(12)의 떨림이 방지되기 때문에 해당 부위에 대한 가공 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 전술된 과정에 의한 브레이크 디스크(10)의 전면에 대한 기계 가공이 완료되면 각 떨림방지부(300)를 부착 해제한 후 브레이크 디스크(10)를 결합 지그(10))의 전면으로부터 강제적으로 분리시켜 취출하며, 계속해서 상기 브레이크 디스크(10)의 전후를 뒤집은 상태로 상기 결합지그(100)에 재장착시킨다.

이의 경우, 가공이 완료된 브레이크 디스크(10)의 전면은 후방을 향하게 되고, 가공되지 않은 브레이크 디스크(10)의 배면은 전방을 향하도록 위치된다.

이후, 상기 브레이크 디스크(10)의 배면에 대한 기계 가공을 수행하며, 전술된 각 과정의 순차적인 수행에 의해 브레이크 디스크(10)에 대한 가공이 완료된다.

한편, 상기 브레이크 디스크(10)에 대한 기계 가공을 수행하는 도중 상기 브레이크 디스크(10)를 이루는 박막단(12)의 기계 가공시에는 해당 브레이크 디스크(10)를 결합단(11)의 가공시에 비해서는 더욱 고속으로 회전시키면서 가공하는 것이 바람직하다.

즉, 박막단(12)의 경우 상당히 얇은 두께로 이루어진 부위이기 때문에 기계 가공시의 회전속도가 느릴 경우 오히려 떨림이 더욱 심해질 수 있는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에서는 디스크 고정덮개(400)가 더 구비됨을 추가로 제시하며, 이를 통해 상기 박막단(12)의 가공시 브레이크 디스크(10)의 유동을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이와 같은 디스크 고정덮개(400)는 첨부된 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 결합지그(100)의 전방에 고정볼트(410)로 체결 고정되면서 상기 브레이크 디스크(10)를 이루는 결합단(11)의 전면을 덮도록 형성된다.

즉, 상기 디스크 고정덮개(400)가 상기 브레이크 디스크(10)의 전후 유동을 방지함으로써 상기 브레이크 디스크(10)의 고속 회전시 유동이 방지될 수 있고, 이로써 박막단(12)에 대한 기계 가공이 더욱 정밀하게 진행될 수 있는 것이다.

결국, 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 회전척(20)의 클램프(21)로써 브레이크 디스크(10)를 직접 클램핑하여 고정하는 것이 아니라 자력을 이용하여 고정될 수 있도록 함으로써 클램프(21)가 브레이크 디스크(10)를 파지함에 따라 발생되는 손상(찍힘 등의 변형)은 방지될 수 있게 된다.

이와 함께, 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 브레이크 디스크(10)를 손상시키지 않고도 해당 브레이크 디스크(10)에 대한 전후 유동이나 회전 방향측으로의 회전 및 방사 방향으로의 유동을 모두 방지할 수 있어서 브레이크 디스크(10)에 대한 기계 가공이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리는 떨림방지부(300)의 제공에 의해 브레이크 디스크(10)의 박막단(12)에 대한 떨림을 방지함으로써 상기 박막단(12)의 가공 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

10. 브레이크 디스크 11. 결합단
11a. 체결공 12. 박막단
20. 회전척 21. 클램프
100. 결합지그 110. 파지단
120. 돌출단 130. 결합공
140. 회전방지핀 150. 장착공
200. 자력부착부 210. 마그네트부재
220. 보호커버 300. 떨림방지부
310. 마그네트부재 320. 보호커버
400. 디스크 고정덮개 410. 고정볼트

Claims (5)

1. 내부가 개방된 링의 형상으로 형성됨과 더불어 원주 방향을 따라 복수의 체결공이 관통 형성된 결합단 및 이 결합단의 둘레측 부위를 이루면서 상기 결합단에 비해 얇은 두께로 형성되는 박막단으로 이루어진 브레이크 디스크를 선반에서 가공하기 위한 지그 어셈블리에 있어서,
   후단은 선반의 회전척에 파지되는 파지단이 돌출 형성되고, 전면의 둘레측 부위는 상기 브레이크 디스크의 결합단이 밀착됨과 더불어 전면의 내측에는 상기 브레이크 디스크의 결합단 내주면에 밀착 결합되는 돌출단이 돌출 형성되며, 상기 브레이크 디스크의 결합단이 밀착되는 전면의 둘레측 부위에는 원주 방향을 따라 복수의 장착공이 형성되어 이루어진 결합지그;
   상기 결합지그의 각 장착공에 각각 삽입 고정되면서 상기 브레이크 디스크의 결합단을 자력으로써 상기 결합지그의 전면 둘레측 부위에 밀착된 상태로 고정되도록 하는 복수의 자력부착부;
   상기 브레이크 디스크의 박막단 후면에 부착되면서 상기 박막단의 떨림을 방지하는 복수의 떨림방지부;를 포함하며,
   상기 각 떨림방지부는
   내측 부위를 이루면서 상기 브레이크 디스크의 박막단에 부착 고정되는 마그네트부재와, 상기 마그네트부재의 외주면을 감싸면서 상기 마그네트부재를 외부 충격으로부터 보호하는 보호커버로 이루어짐을 특징으로 하는 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합지그의 전면에는 복수의 결합공이 더 형성되고,
   상기 각 결합공에는 선단 일부가 상기 브레이크 디스크에 형성된 체결공에 삽입되는 회전방지핀이 각각 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합지그의 전방으로는 내측 부위가 상기 결합지그의 내측에 고정볼트로 체결되면서 상기 브레이크 디스크를 이루는 결합단의 전면을 덮으면서 밀착되도록 형성된 디스크 고정덮개가 더 구비됨을 특징으로 하는 브레이크 디스크 가공용 지그 어셈블리.
   

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