KR900002170B1 - 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드장치 - Google Patents

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Description

치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드장치

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드장치의 단면 측면도.

제 2 도는 본 발명의 헬리컬가이드장치에서의 상하동을 행하기 위하여 공지의 장치를 사용한 설명도로서 동 (a) 도는 연결봉에 사용한 일부단면의 상태도, 동 (b) 도는 구동기어에 사용한 상태도.

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 치차형삭기의 무단조정헬리컬 가이드장치의 단면 측면도.

제 4 도는 제 3 도중의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.

제 5 도는 제 3 도주의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제 6 도는 주축의 꼬임회전각도와 링크의 지점(支點)위치와의 관계를 나타내는 그래프.

제 7 도는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 치차형삭기이 무단조정헬리컬 가이드장치의 종단면도.

제 8 도는 제 7 도중의 Ⅱ-Ⅱ선 시시도.

제 9 도는 제 7 도중의 Ⅲ-Ⅲ선 시시도.

제 10 도는 구동기구의 개념사시도.

제 11 도는 크랭크직경과 꼬임각과의 관계를 나타낸 그래프.

제 12 도는 커터의 제원과 헬리컬가이드의 리이드와의 관계를 나타내는 설명도.

제 13 도는 제 12 도의 P시시도.

제 14 도는 종래의 헬리컬가이드장치의 단면축면도.

제 15 도는 헬리컬가이드의 수놈형의 시시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 주축 12 : 커터

13 : 커터헤드 14 : 베어링

15 : 수놈형 15a : 제 1 헬리컬볼록부

16 : 제 1 암놈형 16a : 제 1 헬리컬오목부

16b : 제 2 헬리컬볼록부 17 : 제 2 암놈형

17a : 제 2 헬리컬오목부 18 : 위엄휘일

R_C: 랙기어 D_G: 구동기어

23, 24 : 홈플랜지 27, 31, 40 : 링크

32 : 지점(支點)핀 41 : 주축

42 : 커터 43 : 커터헤드

44 : 베어링 45 : 수놈형

45a : 제 1 헬리컬볼록부 46 : 제 1 암놈형

46a : 제 1 헬리컬 오목부 47 : 제 2 암놈형

47a : 제 2 헬리컬오목부 48 : 워엄휘일

55 : 제 1 크랭크측 73 : 제 2 크랭크축

본 발명은 치차형삭기의 헬리컬가이드장치에 관한것으로서, 헬리컬각을 무단계로 조정할수 있도록한 것이다.

치차형삭기에 있어서, 헬리컬기어를 가공할경우, 커터(기어이빨절삭공구)를 축방향으로 이동하게함과 동시에 회전시켜서, 커터에 헬리컬운동을 부여하지않으면 안된다. 종래, 이 커터의 헬리컬운동은 헬리컬가이드장치에 의해 부여되고 있다. 제 14 도는 종래의 헬리컬가이드장치의 종단면도를 도시하고 있다. 제 14 도에 도시한 바와같이, 커터(1)과 장착된 주축(2)은 정압베어링(3)으로 축방향으로 왕복이동자재하고도 회전자재하게 안내되고, 크랭크기구로 구동되는 연결봉(4)에 의해 구면(球面)베어링(5)을 개재해서 축방향으로 왕복이동되도록 되어있다.

주축(2)에는 제 15 도에 그 사시를 도시한 바와같은 헬리컬가이드의 수놈형(6)이 고정되어있으며, 플랜지(7)에 감착된 헬리컬가이드의 암놈형(8)에 의해 수놈형(6)이 안내되어서, 주축(2)은 그 축방향의 이동에 따라서 회전하도록 되어있다. 플랜지(7)는 워엄휘일(9)과 도시하지않는 워엄에 의해서 이빨절삭가공중에는 피가공물인 헬리컬기어와 동기회전 구동되도록 되어있다.

제 12 도, 제 13 도는 커터 제원과 헬리컬가이드 리이드와의 관계를 표시한 설명도이나, 동도면에 표시한 바와 같이, 헬리컬가이드의 리이드 L와 커터(1)의 피치원직경 dcp과의 사이에는 다음과같은 관계가있다.

L tanψ=π.dcp (1)

여기서, ψ는 커터(1)의 꼬임각, m_n은 커터(1)의 이빨직각 모듀울, Z는 커터(1)의 이빨수이다.

따라서, 하나의 헬리컬가이드에 대해서는 가공할수 있는 꼬임각은 dcp=일정의 범위이고 Z가 정수(整數)의 조건을 만족할 경우에 한정된다. 이때문에 동일 리이드로 사용할수 있는 커터는 특정한 치차제원에 한정되고, 가공되는 헬리컬기어의 헬리컬 각은 임의로 바꿀수가 없다.

이와같이, 종래의 헬리컬가이드장치에 있어서는, 헬리컬가이드는 헬리컬각이 고정된 것으로서, 그것에 사용할수있는 커터(1)는 특정한 치차제원에 한정될 뿐만아니라, 가공되는 헬리컬기어의 헬리컬각을 변경할경우는 헬리컬가이드의 수놈형(6) 및 암놈형(8)을 그것에 맞는 헬리컬각을 가진것과 교환하지않으면 안된다고하는 문제점이 있었다. 그때문에, 그것이 치차설계상의 제약으로되고, 그 제약을 고려하지않했을 경우에는 가공의 순서에 따른 단계적 준비작업시간이 대단히 길어진다고하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진것으로서, 주축 및 헬리컬가이드의 축방향에의 이동속도의 변화여하에 관계없이 헬리컬각을 무단계로 조절할수있는 치차절삭기를 제공하여, 그로서 헬리컬각이 다른 복수계 종류의 헬리컬기어를 가공순서에 따른 단계적 준비작업없이 가공가능하게 하고, 헬리컬기어의설계상의 제약을 적게하는 동시에 가공의 순서에 따른 단계적 준비작업시간을 단축하여 헬리컬기어의 생산능률향상을 도모하는 것을 목적으로한다.

상기 목적을 달성하기위한 본 발명의 구성은, 피가공물지지용회전축의 회전중심축과 동일방향으로 뻗는 회전중심축을 가지고 회전하며 축방향으로 왕복동 가능한 주축과, 이 주축의 왕복동의 구동을 행하는 제 1 왕복구동수단과, 상기 주축에 연결 또는 일체화되고 임의의 꼬임각에 대응하는 리이드 및 방향을 가진 제 1 헬리컬볼록부가 형성된 수놈형과, 이 수놈형의 제 1 헬리컬볼록부에 감합하는 제 1 헬리컬 오목부를 내주에 가지며 외주에 상기 제 1 헬리컬볼록부와 리이드 및 방향이 동일 또는 다른 제 2 헬리컬볼록부가 형성된 제 1 암놈형과 이 제 1 암놈형의 제1암놈형을 제 2 헬리컬볼록부에 감합하는 제 2 헬리컬오목부를 가지고 구동회전되는 제 2 암놈형과, 상기 제1 암놈형을 상기 주축의 축방향으로 왕복동시키는 제 2 왕복구동 수단을 구비한것을 특징으로하며, 또 상기 제 1 왕복구동수단이 상기 주축과 상기 제 1 암놈형을 연결하여 지점위치가 변경가능하고 이 지점위치의 변경에 의해 이주축과 이 제 1 암놈형의 축방향의 이동속도비를 제어하는 링크부재를 구비한것을 특징으로한다. 또한, 상기 목적의 효과적인 달성을 위하여 상기 제 1 왕복구동 수단과 제 2 왕복구동수단이 제 1 크랭크축으 회전에 의해 상기 주축과 함께 상기 수놈형을 축방향으로 왕복운동시키는 제 1 크랭크기구와, 상기 수놈형과의 사이에서 위상이 0°또는 180°에서 동기하는 상대왕복운동을 상기 제 1 암놈형에 상기 제 1 크랭크축과 동기 회전하는 제 2 크랭크축의 회전에 의해 부여하는 제 2 크랭크기구를 가추게한것을 특징으로 한다.

상기 수단을가춘 본 발명의 치차형삭기의 헬리컬가이드장치의 작용은 다음과 같다.

상기주축은 제 1 왕복구동수단에 의해 회전중심축 방향으로 왕복동시키므로서 상기 주축은 수놈형과 제 1 암놈형이 감합하고있는 제 1 헬리컬볼록부와 제 1 헬리컬볼록부의 리이드에 따른 왕복회전동을 행한다.

헬리컬각을 변경할 경우에는, 다시 제 1 암놈형을 제 2 왕복구동수단에 의해 주축의 축방향으로 제 1 헬리컬볼록부와 동일위상 또는 반전(反轉)위상으로 동기해서 왕복동시켜 제 암놈형과 제 2 암놈형이 감합하고 있는 제 2 헬리컬볼록부와 제 2 헬리컬오목부의 리이드에 따른 왕복회전운동을 상술한 주축의 왕복도에 의한 왕복회전동에 합성시킨다.

또 상기 링크부재를 가추므로서, 상기 주축의 왕복회전동과 동시에 링크부재를 개재해서 제 1 암놈형이 축 방향으로 왕복동하고, 제 1 암놈형은 제 1 암놈형과 제 2 암놈형이 감합하고있는 제 2 헬리컬볼록부와 제 2 헬리컬오목부의 리이드에 따른 왕복회전동을 행한다.

상기 주축의 회전동은 수놈형과 제 1 암놈형에 의한 호전동 및 제 1 암놈형과 제2 암놈형에 의한 회전동이 합성되어서 이루어진다.

헬리컬각을 변경할 경우에는, 링크부재의 지점위치를 변경하고, 상기 주축과 제 1 암놈형의 축방향의 상대이동속도를 바꾸어서 상기 주축의 합성회전량을 조정한다.

또한, 상기 크랭크기구를 가추므로서, 제 1 크랭크기구의 제 1 크랭크축의 회전에 의해서 상기 주축을 축방향으로 왕복동시키므로서 수놈형과 제 1 암놈형이 감합하고있는 제 1 헬리컬볼록부의 리이드에 따른 왕복회전동을 상기 주축은 행하나, 이때 제 2 크랭크기구의 제 2 크랭크축의 회전에 의해 상기 주축의 움직임과 동기해서 제 1 암놈형의 축방향으로 상대이동시키면, 상기주축은, 제 1 헬리컬볼록부의 리이드에 따른 왕복회전동이 합성되어서 회전한다. 제 1 크랭크축과 제 2 크랭크축과의 동기회전에 의해 주축이동속도에 추종한 제 1 암놈형과 수놈형의 상대이동을 얻어서 이동속도에 대응한 주축의 회전을 얻는다.

헬리컬각이 변경되었을 경우는 제 1 크랭크축 및 제 2 크랭크축의 크랭크 직경을 조정하여 제 1 암놈형과 수놈형의 상대이동량을 바꾼다.

이하 첨부도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제 1 도에는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드기구의 단면 측면을 도시하고 있다.

주축(11)의 하단부에는 커터(12)가 장착되고, 주축(11)은 커터헤드(13)에 감착된 베어링(14)에 의해 축방향 및 회전방향으로 접동자재하게 안내되어있다. 주축(11)의 상부의 테이퍼진부분(11a)에는 임의의 꼬임각에 대응하는 리이드 및 방향을 가진 제 1 헬리컬볼록부(15a)를 가진 수놈형(15)이 감합되어있다. 수놈형(15)의 외주에는 제 1 암놈형(16)이 배설되어, 수놈형(15)의 제 1 헬리컬볼록부(15a)는 제 1 암놈형(16)의 내주에 형성된 제 1 헬리컬오목부(16a)에 감합되어 있다. 제 1 암놈형(16)의 외주에는 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 리이드 및 방향이 동일 또는 다른 제 2 헬리컬볼록부(16b)가 형성되고, 제 1 암놈형(16)의 외주에는 제 2 암놈형(17)이 배설되어 있다.

제 2 헬리컬볼록부(16b)는 제 2 암놈형(17)의 내주에 형성된 제 2 헬리컬오목부(17a)에 감합되어 있다. 제 2 암놈형(17)은 워엄휘일(18)과 도시하지않은 워엄에 의해서 이빨절삭가공 중에는 피가공물인 헬리컬기어와 동기회전구되도록되어있다.

제 1 암놈형(16)은 크랭크기구로 구동되는 제 2 왕복구동수단인 연결봉(19)에 의해 구면베어링(20)을 개재해서 축방향으로 왕복이동되게 되어있다. 또 주축(11)의 외주에는 랙기어(R_C)가 가동되어 있으며, 랙기어(R_C)는 제 1 왕복구동수단인 구동기어(D_G)와 맞물려있어, 구동기어(D_G)의 구동에 의해 주축(11)은 축방향으로 왕복이동되게 되어있다. 연결봉(19) 및 구동기어(D5)_D구동하는 구동기구는 기어트레인 또는 NG제어에 의해 동기구동된다. 또한, 도면중의 부호(B_O)는 미가공시에 주축(11)을 퇴피시키는 백오프기구이다.

다음에 상기 구성이 작용에 대해서 설명한다.

커터(120를 장착한 주축(11)은 구동기어(22)의 작동으로 상하동작을 행할때, 수놈형(15)의 제 1 헬리컬볼록부(15a)의 리이드에 의해 꼬임운동을 행한다. 이때, 주축(11)의 상하동과 동기해서 제 1 암놈형(16)이 연결봉(19)을 개재해서 상하동한다. 이 연결봉(19)을 개재한 주축(11)과, 제 1 암놈형(16)의 상하동안 제 2 도의 설명도에 도시한 바와같이, 예를들면 일본국특공소 59-23932호에 개시된 공지의 기술로부터 이루어진 장치에 의해 행해지는 것이다.

즉 제 2 도 (a)는 상기 연결봉(19)에 이 공지의 장치를 사용한 일부 단면의 상태도를 표시하며, 동도(b)는 동공기의 장치를 상기 구동기어(D_G)에 사용한 상태도를 표시한다.

제 2 도 (a), (b)에 있어서, 구동축(101)에 대하여 편심축(102)이 직경방향으로 접동자재하게 지지되어 있으며, 이 편심축(102)에 배어링을 개재해서 링크(104)의 일단부가 결합되어있다.

링크(104)의 타단은, 제 1 암놈형(16)혹은 수놈형(15)에 구명배어링을 개재해서 부착되어있다. 지금, 구동축(101)에 대하여 편심축(102)이 소정량 편심된 상태로 구동축(101)이 회전하면, 링크(104)가 상하이동하여, 제 1 암놈형(16)혹은 수놈형(15)은 소정량만큼 상하로 움직인다. 편심축(102)은 나사(103)를 돌리므로서 구동축(101)에 대한 직경방향의 위치가 변경된다. 즉 편심량을 바꿀수있다. 편심량을 바꾸므로서 스트로우크량을 조정할수있다.

한편, 수놈형(15)은 제 1 암놈형(16)에 감합하고, 제 1 암놈형(16)은 제 2 암놈형(17)에 감합하고 있으므로, 주축(11) 및 커터(12)의 주축축심주위의 회전운동(꼬임운동)은, 수놈형(15)의 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 제 1 암놈형(16)의 제 2 헬리컬볼록부(16b)의 리이드에 의해서 발생되는 꼬임운동의 합 또는 차에 의하여 행해진다.

수놈형(15)의 스트로우크폭은, 대상 공작물에 이해서 결정되므로, 제 1 암놈형(16)의 스트로우크폭을 임의로 조정하므로서, 수놈형(15)의 단독도동의 경우에 결정되는 헬리컬 각을 보정할수있다.

수놈형(15)에 의해 회전운동을 죽이도록 제 1 암놈형(16)의 스트로우크폭의 조정을 행하면, 공작물 쪽으로부터본 주축의 꼬임회전은 영으로되어, 헬리컬각이 0°의 기어도 가공할수있다. 또 제 1 암놈형(16)의 스트로우크곡을 영으로 세트하면, 수놈형(15) 단독의 리이드로 결정되는 헬리컬각에서의 가공도 가능해진다.

수놈형(15)과 제 1 암놈형(16)의 운동모우드는 다음의 케이스가있다.

① 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 제 2 헬리컬볼록부(16b)의 꼬임방향이 동일하고, 위상이 180°에서 동기동작.

② 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 제 2 헬리컬볼록부(16b)의 꼬임방향이 반대이고, 위상이 0°에서 동기동작.

③ 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 제 2 헬리컬볼록부(16b)의 꼬임방향이 동일하고, 위상이 0°에서 동기동작.

④ 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 제 2 헬리컬볼록부(16b)의 꼬임방향이 반대이고, 위상이 180°에서 동기동작.

상기 ①, ②의 경우는 수놈형(15)과 제 1 암놈형(16)의 스트로우크폭을 임의로 조정하므로서 헬리컬각 0°로부터 좌우 어느쪽의 꼬임방향의 임의의 헬리컬각에 대응할수 있다. ③, ④의 경우는 꼬임방향이 일정하고 헬리컬각의 대응범위를 크게할수있다.

따라서, 제 1 암놈형(16)의 제 2 헬리컬볼록부의 리이드길이, 리이드방향, 제 1 암놈형(16)의 스트로우크폭을 임의로 설정하므로 임의의 헬리컬각을 얻을수 있다.

[실시예 2]

제 3 도에는 본 발며의 제 2 실시예에 관한 치차형삭기의 헬리컬가이드장치의 단면측면, 제 4 도에는 제 3 도중의 Ⅱ-Ⅱ선 단면.

제 5 도에는 제 3 도중의 Ⅲ-Ⅲ선 단면을 도시하고있다.

또한, 도면부호중 상술한 제 1 실시예와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

주축(11)의 하단부에는 커터(12)가 장착되고, 주축(11)은 베어링(14)을 개재해서 커터해드(13)에 축방향 및 회전방향으로 접동자재하게 안내되고있다. 주축(11)의 상부의 테이퍼진부분(11a)에는 임의의 꼬임각에 대응하는 리이드 및 방향을 가진 제 1 헬리컬볼록부(15a)를 가진 수놈형(15)이 감합되어있다. 수놈형(15)의 외주에는 제 1 암놈형(16)이 배설되어, 수놈형(15)의 제 1 헬리컬볼록부(15a)는 제 1 암놈형(16)의 내주에 형성된 제 1 헬리컬오목부(16a)에 감합하고 있다.

제 1 암놈형(16)의 외주에는 제 1 헬리컬볼록부(15a)에 대하여 리이드의 크기가 동일하고 꼬임방향이 반대로 되어있는 제 2 헬리컬볼록부(16b)가 형성되고, 제 1 암놈형(16)의 외주에는 제 2 암놈형(17)이 배설되어 있다.

제 2 헬리컬볼록부(16b)는 제 2 암놈형(17)의 내주에 형성된 제 2 헬리컬오목부(17a)에 감합되어있다. 제 2 암놈형(17)은 워엄휘일(18)과 도시하지 않는 워엄에 의해서 이빨가공중에는 피가공물인 헬리컬기어와 동기호전구동 되게되어 있다. 수놈형(15)에는 하우징(21)이 부착되고, 주축(11)은 수놈형(15) 및 하우징(19)을 개재해서 크랭크 기구로 구동되는 왕복구동수단인 연결봉(19)에 의해 구면베어링(20)을 개재시켜서 축방향으로 왕복이동 되도록 되어있다.

주축(11)과 제 1 암놈형(16)은 플랜지(22)에 의해 연결되며, 플랜지(22) 및 주축(11)에는 홈(23a), (24a)를 형성하는 홈플랜지(23), (24)가 형성되어 있다. 홈플랜지(23)에는 제 4 도에 도시한 바와같이 슬라이더(25)가 접동자재하게 감합되어 있으며, 슬라이더(25)는 핀(26)을 개재해서 링크(27)에 회전자재하게 강합하고. 링크(27)는 커터헤드(14)쪽에 고정된 지지핀(28)에 회전자재하게 지지되어 있다. 제 5 도에 도시한 바와같이 프레임(29)은 안내(30)에 따라서 주축(11)에 직교하는 방향으로 이동가능하게 배설되며, 프레임(29)의 양단부에는 링크(31)의 지점을 이루는 지점핀(32)이 고정되고, 지점핀(32)에는 링크(31)에 접동자재하게 감합하는 슬라이더(33)가 부착되어있다. 링크(31)의 단부에는 핀(34)을 개재해서 슬라이더(35)가 부착되며, 슬라이더(35)는 홈플랜지(24)에 접동자재하게 감합되어있고, 링크(27) 및 링크(31)에는 핀(36), (37)을 개재해서 슬라이더(38), (39)가 착설되어 있다. 커터헤드(14)쪽에는 주축(11)과 평행으로 접동 가능하게 링크(40)가 착설되고, 슬라이더(38),(39)는 감합하고, 링크(40)의 양단부에 형성된 구형(矩形)의 구멍에 감합하고 있다. 지점핀(32)을 프레임(29)의 접동에 의해 이동시킬경우, 프레임(29)의 이동에 따라서 링크(31)가 이동하지않도록 도시하지않는 규제장치가 구비되어 있다.

다음에 상기구성의 작용을 설명한다. 커터(12)를 장착한 주축(11)은 수놈형(15)과 함께 연결봉(19)에 의해 상하동한다. 주축(11)에 형성된 홈플랜지(24)는 링크(31), (40), (27)를 구동하고, 최종적으로 홈플랜지(23) 및 플랜지(24)를 개재해서 제 1 암놈형(16)을 상하동시킨다. 이때 수놈형(15)의 제 1 헬리컬볼록부(15a)의 리이드에 의한 주축(11)의 꼬임운동과 제 1 암놈형(16)의 제 2 헬리컬볼록부(16b)의 리이드에 의한 주축(11)의 꼬임운동이 링크(31), (40), (27)를 개재한 수놈형(15)과 제 1 암놈형(16)의 상대운동스트로우크에 대응한 주축(11)의 꼬임회전으로되어, 주축(11)은 축방향의 이동에 추가하여 이 꼬임회전을 행한다. 링크(31)의 지점을 이루는 지점핀(32)의 위치를 프레임(29)에 의해 이동시키므로서 수놈형과 제 1 암놈형(16)으 상대운동스트로우크가 변화하여, 주축(11)의 꼬임회전량을 임의로 설정할 수 있다.

주축(11)의 축심으로부터 핀(37)까지의 거리를 A, 지점핀(32)으로부터 핀(37)까지의 거리를 a로 하여 링크(31)의 지점의 위치를 a/A로 표시하고, 주축(11)의 꼬임회전각도를 α로 하면, 링크(31)의 지점 위치를 α/A와 꼬임회전량 α과의 사이에는 제 6 도에 도시한 관계가 생긴다. 또한 제 6도중 +α는 연결봉쪽으로부터 봐서 주축(11)의 우회전, -α는 주축(11)의 좌회전을 표시하고 있다. 동도면에서 알수있는 봐와같이, 링크(31)의 지점을 주축(11)쪽으로 치우치게하면 주축(11)은 좌회전으로 회전하고, 지점을 핀(37)쪽으로 치우치게하면 우회전으로 회전하며, 그 회전량은 임의로 설정할 수 있다.

예를들면, 제 1 암놈면(16)이 정지상태의 경우 주축(11)은 제 1 헬리컬블록부(15a)의 리이드에 대응한 회전을 행하고, 제 1 암놈형(16)이 주축(11)과 동등한 속도로 축방향으로 이동하면 주축(11)은 제 2 헬리컬블록부(16b)의 리이드에 대응한 회전을 행한다. 또, 제 1 암놈형(16)이 수놈형(15)의 1/2의 속도로 축방향으로 이동하면 제 1 암놈형(16)과 수놈형(15)의 회전운동이 상쇄되어 주축(11)은 축방향만의 이동을 행한다.

상기 제 2 실시예에서는, 제 1 헬리컬블록(15)와 제2헬리컬블록부(16a)가 리이드의 크기가 동일하고 꼬임방향이 반대로 되어있는 경우에 대해서 설명하였으나 제 1 헬리컬볼록부(15a)와 제 2 헬리컬블록부(16b)의 리이드의 크기, 꼬임방향은 임의로 변경할 수 있다.

상술한 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드 장치는 링크(27), (31), (40)를 사용해서 주축(11)의 헬리컬각 조정을 행하므로, 주축(11)의 축방향으로의 구동수단은 상술한 제 2 도와같은 기존의 것을 사용할 수 있으며, 주축(11)의 축방향으로의 이동스트로우크 위치의 변경에 대하여도 링크(27), (31), (41) 전체의 위치를 연동하므로서 대처할수 있다. 또 주축(11)의 축방향으로의 이동속도가 비선형으로 변화해도 정확한 꼬임회전을 얻을 수 있다. 또 링크(27), (31), (40)의 지점의 이동은 프레임(29)의 이동에 의해 행함으로, 기구가 간단하고 지점 이동의 자동화가 용이해지며, 링크기구의 상대운동부가 면접촉으로 되어있으므로 높은 강성을 얻을수 있다.

[실시예 3]

제 7 도에는 본 발명의 제 3 의 실시예에 관한 치차형삭기의 무단조정 헬리컬가이드의 종단면, 제 8도에는 제 7 도중의 Ⅱ-Ⅱ선시시, 제 9 도에는 제 7도중의 Ⅲ-Ⅲ선시시, 제 10 도에는 구동기구의 개념사시, 제 11 도에는 크랭크직경과 꼬임각과의 관계를 나타내는 그래프를 도시하고 있다.

주축(41)의 하부에는 커터(42)가 장착되고, 주축(41)은 커터헤드(43)에 감착된 베어링(44)에 의해 축방향 및 회전방향으로 접동자재하게 안내되어있다. 주축(41)의 상부에는 임의의 꼬임각에 대응하는 리이드 및 방향을 가진 제 1 헬리컬볼록부(45a)를 가진 수놈형(45)이 감합되어있다. 수놈형(45)의 외주에는 제 1 암놈형(46)이 배설되고, 수놈형(45)의 제 1 헬리컬볼록부(45a)는 제 1 암놈형(46)의 내주에 형성된 제 2 헬리컬오목부(46a)에 감합하고 있다. 제 1 암놈형(46)의 외주에는 제 2 헬리컬볼록부(46b)가 형성되고, 제 1 암놈형(46)의 외주에는 제 2 암놈형(47)의 배설되어있다. 제 2 헬리컬볼록부(46b)는 제 2 암놈형(47)의 내주에 형성된 제 2 헬리컬오목부(47)에 감합하고 있다. 제 2 암놈형(47)는 워엄휘일(46)과 도시하지않는 워엄에 의해서 이빨절삭가공중에는 피가공물인 헬리컬기어와 동기회전구동되게 되어있다.

수놈형(45)의 상부에는 하우징(49)이 감착되고, 하우징(49)에는 이송나사(50)의 일단부에 부착된 구면베어링(51)이 회전자재하게 또한 요동자재하게 착설되어있다. 이송나사(50)의 타단부는 블록(52)의 암나사에 나합하며, 블록(52)에는 기어박스(53)에 회전자재하게 지지된 로드(54)가 부착되어있다. 이송나사(50)와 암나사의 나합부는 도시하지않는 크램프장치에 의해 동작중에는 고정되고, 이송나사(50), 블록(52), 로드(54)의 일체물은 구면베어링(51)과 기어박스(53)로 양단지지되어 있다.

수놈형(45)용의 제 1 크랭크축(55)은 기어박스(53)에 회전자재하게 지지되고, 제 1 크랭축(55)의 단면부에는 브래킷(56)이 축방향으로 접동가능하게 착설되어있다. 브래킷(56)에는 플랜지(57)가 부착되고, 브래킷(56)과 플랜지(57)에 걸쳐서 원판(58)이 회전자재하게 지지되어있다. 원판(58)에는 핀(59)를 개재해서 로울러 포오가 3개지지되고, 블록(52)에는주축(11)의 축심에 직교하는 방향으로 요우크(61)가 착설되고, 3개의 로울러 포오(60)는 요우크(61)에 감합하고 있다. 제 1 크랭크축(55)의 단부에는 플랜지(62)가 부착되고, 플랜지(62)에는 이송나사(63)가 회전자재하게 지지되어있다. 이송나사(63)의 선단부에는 치차(64)가 부착되고, 이송나사(63)는 너트(65)에 의해 축방향으로 고정되어있다. 브래킷(56)에는 암나사(66)가 형성되고, 암나사(66)는 이송나사(63)에 나합하고 있다.

제 1 암놈형(46)상단에는 원판부(67)가 형성된 원통(68)이 착설되고, 원통(68)의 원판부(67)에는 로울러포오(69)가 감합하고 있다. 로울러포오(69)는 핀(70)을 개재해서 슬라이더(71)에 지지되고, 슬라이더(71)는 리니어가이드(72)에 접동자재하게 지지되어있다. 제 1 암놈형(46)용의 제 2 크랭크축(73)은 제 1 크랭크축(55)과 동일축상이고 또한 대칭으로 기어박스(53)에 회전자재하게 지지되어있다. 제 2 크랭크축(73)에는 제 1 크랭크축(55)과 마찬가지로 3개의 로울러포오(74), 핀(75), 원판(76), 플랜지(77), 브래킷(78), 암나사(79), 이송나사(80), 플랜지(81), 너트(82), 치차(100)가 부착되어있다. 3개의 로울러포오(74)는 슬라이더(71)의 접동방향으로 직교하는 방향으로 뻗는 요우크(83)에 감합하고있다. 제 1 크랭크축(55)과 제 2 크랭크축(73)은, 제 12 도에 도시한 바와같이 기어트레인에 의해 위상이 0°또는 180°에서 이어져있다. 제 1 크랭크축(55)의 회전동은, 제 1 크랭크축(55), 브래킷(56), 플랜지(57), 로울러포오(60)와 요우크(61)로 구성되는 제 1 크랭크기구인 스코치요우크 기구에 의해서, 요우크, 블록(52), 이송나사(50), 구면베어링(51), 하우징(49)을 재재해서 수놈형(45)과 주축(41)의 축방향으로의 왕복동으로 변환된다. 이때 제 1 암놈형(46)도, 제 2 크랭크축(73)의 회전동이 스코치요우크기구에 의해서 요우크(83), 슬라이더(71), 3개의 로울러포오(74)를 개재해서 축방향으로의 왕복동으로 변환되어서 왕복동한다. 따라서 주축(41)은, 축방향의 왕복동에 추가해서 수놈형(45)과 제 1 암놈형(46)의 상대이동 스트로우크에 대응한 제 1 암놈형(46)에 대한 수놈형(45)의 회전, 및 제 2 암놈형(47)에 대한 제 1 암놈형(46)의 회전이 가해져서, 소위 꼬임운동을 한다.

치차(62)를 구동하므로서 이송나사(63)를 회전시켜서 암나사(60)를 개재해서 브패킷(56)을 접동시켜 수놈형(45)쪽의 크랭크직경(R₁)을 바꾸어 주축(41)의 스트로우크를 결정한다. 크랭크직경(R₁)에 따라서 치차(100)를 구동하므로서 마찬가지로 브래킷(78)을 접동시켜서 제 1 암놈형(46)쪽의 크랭크직경(R₂)을 바꾸어 제 1 암놈형(46)의 스트로우크를 적정하게 조정한다.

수놈형(45)과 제 1 암놈형(46)의 상대이동에 의해서, 주축(41)의 회전각도 α가 변화하는 상태를 제 13 도에 도시한다. α의 부호가 플러스의 경우 위쪽으로부터봐서 우회전, 마이너스의 경우 좌회전을 표시하고 있다. 또한, 여기서는 수놈형(45)의 제 1 헬리컬볼록부(45a)에 우리이드, 제 1 암놈형(46)의 제 2 헬리컬볼록부(46a)에 좌리이드를 사용하고, 리이드의 크기를 동일하게하고 있다. 예를들면, 제 1 암놈형(46)이 정지한 상태의 경우는 제 2 헬리컬볼록부(46D)에 따른 좌꼬임의 운동을 행한다.

또, 제 1 암놈형 (46)이 수놈형(46)의 반분의 속도로 위상 0°에서 움직이면 주축(41)은 수놈형(45)의 제 1 헬리컬볼록부(46a)에 따른 우꼬임의 운동을 행하고, 제 1 암놈형(46)이 수놈형(45)과 동일한 속도로 위상 0°에서 움직이면 주축(41)은 양방향의 회전운동이 상쇄되어서 축방향만의 운동을 행한다. 또, 제 1 암놈형(46)이 수놈형(45)과 위상 180°에서 축방향으로 움직이면 주축(41)은 제 1 헬리컬볼록부(45a)의 리이드보다 작은 우꼬임운동을 행한다.

크랭크반경(R₁)과 (R₂)를 적정하게 조정하므로서, 수놈형(45)에 대한 제 1 암놈형(46)은 위상 0°에서 속도비 0~1.2까지, 위상 180°에서 속도비 0~2.0까지 변화시킬수 있으므로, 임의의 리이드(큰 경향)의 선택이 가능해진다.

수놈형(45)과 제 1 암놈형(46)의 위상은, 기어트레인을 사용하지않고 NC정치를 사용하거나 크랭크반경(R₁), (R₂)의 방향을 동일방향으로 하거나 반대방향으로 하므로서, 0°또는 180°로 조정할수도 있다. 또, 수놈형(45)과 제 1 암놈형(46)의 속도비의 변경은 요우크(61), (83)의 각도(θ)를 바꾸는 것으로도 실시할수 있다.

치차(64)는 제 12 도에 도시한 바와같이, 서어보모우터(84)에 의해 치차(85), (86) 및 치차(87), (88)과 치차(91)를 개재해서 구동하며, 마찬가지로 치차(100)는 서어보모우터(84)에 의해 치차(85), (86) 및 치차(89), (90)와 치차(92)를 개재해서 구동한다. 치차(91)와 치차(64) 및 치차(92)와 치차(100)는 수놈형(45) 및 제 1암놈형(46)의 스트로우크를 조정할때만 맞물리게하고, 그 이외의 치차(91), (92)를 도시하지않는 유압실린더에 의해 축방향으로 이동시켜 맞물림을 풀어놓는다. 주축(41)의 위치를 상하시키는 기구는 치차(93), (94)를 구동해서 조정하나, 설명은 생략되어있다.

본 발명의 치차형삭기의 무단조정 헬리컬가이드장치는, 헬리컬각을 무단계로 임의로 조정할수 있기 때문에, 이빨이 절삭가공되는 공작물의 헬리컬각을 임의로 설정할수있다. 그결과, 가공순서에 따른 단계적 준비작업 없이 헬리컬각을 임의로 설정할수있다. 그결과, 가공순서에 따른 단계적 준비작업 없이 헬리컬각이 다른 복수개종류의 헬리컬기어의 가공이 가능하게되고, 헬리컬기어의 설계사의 제약이 적어짐과 동시에 가공할때의 가공순서에 다른 단계적준비 작업시간이 단축되어, 생산능률향상을 도모하는 일이 가능해진다.

Claims (3)

1. 피가공물 지지용 회전축의 회전중심추과 동일방향으로 뻗는 회전중심축으로서 회전하고 축방향으로 왕복동 가능한 주축과 이주축의 왕복동의 구동을 행하는 제 1 왕복구동수단과, 상기 주축에 연결 혹은 일체화되어 임의의 꼬임각에 대응하는 리이드 및 방향을 가진 제 1 헬리컬볼록부가 형성된 수놈형과, 이 수놈형의 제 1 헬리컬볼록부에 감합하는 제 1 헬리컬오목부를 내주에 가지고 외주에 상기 제 1 헬리컬볼록부와 리이드 및 방향이 동일 또는 다른 제 2 헬리컬볼록부가 형성된 제 1 암놈형과, 이 제 1 암놈형의 제 2 헬리컬볼록부에 감합하는 제 2 헬리컬오목부를 가지고 구동회전도는 제 2 암놈형과, 상기 제 1 암놈형을 상기 주축의 축방향으로 왕복동시키는 제 2 왕복구동수단을 구비 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주축의 제 1 왕복구동수단은 상기 주축과 상기 제 1 암놈형을 연결하여 지점위치가 변경가능하고 이 지점우치의 변경에 의해 이 주축과 이 제 1 암놈형의 축방향의 이동속도비를 제어하는 링크부재를 구비한것을 특징으로 하는 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드장치.
3. 피가공물 지지용 회전축의 회전중심과 동일방향으로 뻗는 회전중심축으로서 회전하고 축방향으로 왕복동가능하고 또한 축주위로 회전자재한 주축과, 이 주축에 연결 혹은 일체화되어 임의의 꼬임각에 대응하는 리이드 및 방향을 가진 제 1 헬리컬볼록부가 형성된 수놈형과, 이 수놈형의 제 1 헬리컬볼록부에 감합하는 제 1 헬리컬오목부를 내주에 가지고 외주에 상기 제 1 헬리컬볼록부와 리이드및 방향이 동일 또는 다른 제 2헬리컬볼록부가 형성된 제 1 암놈형과, 이 제 1 암놈형의 제 2 헬리컬볼록부에 감합하는 제 2 헬리컬오목부를 가지고 구동회전되는 제 2 암놈형과, 제 1 크랭크축의 회전에 의해 상기 주추고가 함께 상기 수놈형을 축방향으로 왕복동시키는 제 1 크랭크기구와, 상기 수놈형과의 사이에서 위상이 0°또는 180°에서 동기하는 상대왕복동을 상기 제 1 암놈형에 상기 제 1 크랭크축과 동기회전하는 제 2 크랭크축의 회전에 의해 부여하는 제 2 크랭크기구를 구비한 치차형삭기의 무단조정헬리컬가이드장치.

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