KR102477442B1 - 상시 폐쇄식 제동 장치 및 이를 사용하는 로터리 테이블 - Google Patents

상시 폐쇄식 제동 장치 및 이를 사용하는 로터리 테이블 Download PDF

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Abstract

본 발명의 상시 폐쇄식 제동 장치는 내부에 회전 디스크가 설치되어 있는 하우징, 제동링 및 가압링을 포함한다. 제1 챔버에만 유체를 유입 시, 유체는 제동링을 푸쉬하여 회전 디스크의 제동 상태를 해제하고, 제2 챔버에만 유체를 유입 시, 유체는 한편으로 제동링을 푸쉬하여 회전 디스크가 제동 상태를 유지하게 하고, 다른 한 방면으로 가압링을 푸쉬하여 탄성 유닛을 압축하게 하고, 탄성 유닛은 압축을 받아 발생하는 에너지는 유체를 거쳐 제동링에 작용하여 제동링이 이중 증압 효과를 달성하게 한다. 만약 유체의 작용이 실효하는 경우, 제동링은 여전히 탄성 유닛을 통해 회전 디스크에 제동 효과를 제공하여 작동 안전성을 향상시킨다. 또한, 본 발명은 상술한 상시 폐쇄식 제동 장치를 사용하는 로터리 테이블을 제공한다.

Description

상시 폐쇄식 제동 장치 및 이를 사용하는 로터리 테이블{Normally closed disc clamp system and rotary table using same}
본 발명은 제동 장치에 관한 것으로, 특히 상시 폐쇄식 제동 장치 및 상기 상시 폐쇄식 제동 장치를 사용하는 로터리 테이블을 가리킨다.
주축이 가공된 후에 회전하는 것을 방지하기 위하여, 일반적으로 구조에 한 세트의 제동기를 배치하고 정지된 주축에 제동력을 인가하여 주축이 정지 상태에서 안정적으로 유지되게 한다. 그러나 전통적인 제동기는 특수한 상황에서(예를 들면 무경보 정전 또는 관로 파열) 주축에 대해 제동력을 제공할 수 없으며, 이렇게 되면 기계의 손상을 쉽게 초래할 뿐만 아니라 심지어 주변 인원의 안전을 위협할 수 있다.
CN 210024594U에서 공개한 상시 폐쇄식 유압 브레이크 장치는 정지 또는 대기 상태에서 복수 스프링의 탄력으로 피스톤을 아래로 가압하여 브레이크 장치가 꽉 잡은 상태에서 주축을 잠그며, 이를 통해 주축의 회전을 방지한다. 제동 해제 시, 액체 압력 오일로 피스톤을 반대 방향으로 푸쉬하여 브레이크 장치가 릴리스된 상태로 되게 하고, 이때의 주축은 정상적으로 작동할 수 있다. 그러나 상술한 특허 문헌에서 복수의 스프링이 제공하는 제동력에만 의지하는 것은 아주 한정적이고 중절삭 및 고이송의 상황에 적용하기 어렵다.
또한, 도 1 및 도 2에 나타난 종래의 상시 폐쇄식 제동기는 주로 제동판(1), 제동 피스톤(2), 복수의 압축 스프링(3) 및 제동 해제 피스톤(4)을 포함하고, 그중의 압축 스프링(3)은 제동판(1)에 대해 축 방향의 추력을 항시 인가하여 제동판(1)이 상시 폐쇄 제동 상태를 유지하게 한다. 제동 피스톤(2)만 유체 작용을 받는 경우, 제동판(1)에 축방향 추력을 인가하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 제동 피스톤(2)과 상기 압축 스프링(3)의 공동 작용으로 제동판(1)이 회전축(5)에 제동 효과를 제공하도록 한다. 제동 해제 피스톤(4)만 유체 작용을 받는 경우, 제동판(1)에 반대방향 추력을 인가하여 상기 압축 스프링(3)이 제동판(1)에 인가하는 축방향 추력을 극복하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 제동판(1)의 회전축(5)에 대한 제동 효과를 해제하게 한다. 그러나 상술한 종래 기술에서, 제동 피스톤(2)이 받는 유체력과 압축 스프링(3)이 제동판(1)에 인가하는 탄력은 동일한 작용력 방향을 구비하므로, 제동 피스톤(2)이 받는 유체력이 클수록 압축 스프링(3)이 발생하는 탄력은 오히려 더 작게 되고, 따라서, 제동판(1)이 회전축(5)에 제공하는 제동 효과에 영향을 주게 되어 중절삭 및 고이송의 상황에 적용되기 어렵다.
본 발명의 주요한 목적은, 이중 증압 및 상시 폐쇄식 제동의 효과를 이룰 수 있어 조작의 안전성을 향상시키고 중절삭 및 고이송의 상황에 적용되는 상시 폐쇄식 제동 장치를 제공하는 것이다.
상술한 주요 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 상시 폐쇄식 제동 장치는 하우징, 디스크 세트, 제동링, 가압링 및 탄성 유닛을 포함한다.
상기 하우징은 수용홈을 구비하고; 상기 디스크 세트는 상기 하우징의 수용홈 내에 설치되고, 제1 고정 디스크, 제2 고정 디스크 및 회전 디스크를 구비하고, 상기 회전 디스크는 상기 제1 고정 디스크와 상기 제2 고정 디스크 사이에 설치되고; 상기 제동링은 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 이동 가능하게 설치되고, 또한 상기 하우징과의 사이에 제1 챔버를 형성하고, 그 밖에, 상기 제동링은 제동부를 구비하고, 상기 제동링이 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제동링의 상기 제동부는 상기 제1 고정 디스크를 가압하여 상기 회전 디스크를 상기 제1 고정 디스크와 상기 제2 고정 디스크 사이에 고정시키고 상기 제동링이 제동 해제 위치에 위치한 경우, 상기 제동링의 상기 제동부는 상기 제1 고정 디스크를 릴리스하여 상기 회전 디스크가 상기 제1 고정 디스크 및 상기 제2 고정 디스크에 상대적으로 회전하도록 하고; 상기 가압링은 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 설치되고, 부분적으로 상기 제동링에 밀착하여 상기 가압링과 상기 제동링 사이에 제2 챔버를 형성하게 하고; 상기 탄성 유닛은 상기 가압링에 설치되어 상기 가압링을 상기 제동링의 방향으로 푸쉬하도록 탄력을 제공한다.
상술한 내용으로부터 알 수 있듯이, 상기 제1 챔버에만 유체를 유입 시, 상기 제동링은 상기 유체의 작용을 받아 상기 제동 해제 위치에 유지되고, 상기 제2 챔버에만 상기 유체를 유입 시, 상기 제동링은 상기 유체의 작용을 받아 상기 제동 위치에 유지되고, 상기 가압링은 상기 유체의 작용을 받아 상기 탄성 유닛을 압축하고, 상기 유체가 상기 가압링에 인가하는 작용력의 방향은 상기 탄성 유닛이 상기 가압링에 인가하는 작용력의 방향과 서로 반대되고, 파스칼의 원리(Pascal's principle)에 따라, 상기 제2 챔버는 밀폐 상태이기에 상기 탄성 유닛이 압축되어 발생한 에너지는 상기 유체를 거쳐 상기 제동링에 작용되어 상기 제동링이 이중 증압 효과를 달성하게 한다. 또한, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 상기 유체를 유입시키지 않은 경우, 상기 가압링은 상기 탄성 유닛이 인가한 작용력을 받아 상기 제동링을 푸쉬하여 상기 제동링이 상기 제동 위치에 유지되게 하여 상시 폐쇄 제동의 효과를 달성한다. 다시 말하면, 본 발명의 상시 폐쇄식 제동기는 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버에 상기 제동링과 상기 가압링을 결합하는 설계를 이용하여, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버에 각각 상기 유체를 유입시키면, 상기 제동링이 상기 회전 디스크에 제동 해제 효과 및 제동 효과를 제공하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 상기 유체를 유입하지 않거나 또는 효력을 상실한 상황에서 상기 탄성 유닛이 제공한 부분 제동력에 의해 상기 제동링은 여전히 상기 제동 위치에 유지될 수 있고, 상시 폐쇄 제동의 효과를 달성하고 조작의 안전성을 향상시킨다.
바람직하게, 상기 제동링은 이너 링 면을 구비하고, 상기 이너 링 면에 밀봉링과 상기 밀봉링에 인접 설치된 백 드래그 링이 삽입 설치되고, 상기 가압링의 상기 제동링을 향한 측면에 제1 플랜지와 상기 제1 플랜지에 인접한 제2 플랜지를 구비하고, 상기 가압링의 상기 제1 플랜지는 상기 제동링에 밀착하고, 상기 가압링의 상기 제2 플랜지는 상기 밀봉링과 상기 백 드래그 링에 밀착한다. 이를 통해 상기 밀봉링은 상기 제동링과 상기 가압링 사이의 밀봉 효과를 증가시키고, 또한, 상기 백 드래그 링을 통해 상기 제동링이 작동 시 양호한 평형을 유지할 수 있게 하고, 상기 제동링이 경사지게 되어 제동 효과에 영향을 주는 것을 방지한다.
바람직하게, 상기 제동링의 상기 제동부는 제동면을 구비하고, 상기 제동링이 상기 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제동링은 상기 제동부의 상기 제동면으로 상기 제1 고정 디스크를 가압하고, 상기 제동면의 직경방향 길이는 상기 제1 고정 디스크, 상기 제2 고정 디스크 및 상기 회전 디스크가 서로 중첩되는 영역을 초과하지 않으므로 상기 제동링이 상기 제동 디스크를 가압하거나 또는 상기 제1 고정 디스크와 상기 제2 고정 디스크 사이에 설치된 분리링을 가압하는 것을 방지한다.
바람직하게, 상기 제동링은 상기 제동면에 인접한 이너 링 면을 더 구비하고, 상기 제동면과 상기 이너 링 면 사이에 제1 협각이 구비되고, 상기 제1 협각은 90도보다 작고 이렇게 되면 상기 제1 고정 디스크가 제동 해제 상태에서 원상 회복되어 사용 수명을 연장할 수 있게 한다.
바람직하게, 상기 제1 고정 디스크는 수압 구간을 구비하고, 상기 제동링이 상기 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제1 고정 디스크의 상기 수압 구간과 상기 제동링의 상기 이너 링 면 사이에 제2 협각을 구비하고, 상기 제2 협각은 상기 제1 협각보다 작거나 같으며, 이로써 가장 바람직한 클램핑 효과를 얻을 수 있다.
바람직하게, 상기 탄성 유닛은 탄성체 베이스와 복수의 탄성체를 구비하고, 상기 탄성체 베이스는 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 설치되고 또한 상기 가압링에 인접 설치되고, 상기 탄성체는 상기 가압링과 상기 탄성체 베이스 사이에 설치되어 상기 가압링을 상기 제동링의 방향으로 푸쉬한다.
또한, 본 발명은, 상술한 상시 폐쇄식 제동 장치를 사용하는 회전 테이블을 더 제공한다. 상기 회전 테이블은 회전 가능한 방식으로 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 관통 설치되고, 또한 외주면에서 상기 회전 디스크를 고정 연결하는 회전축을 더 포함한다. 이를 통해, 상기 제동링이 상기 제동 위치에 위치하는 경우, 상기 회전 디스크는 상기 제1 고정 디스크와 상기 제2 고정 디스크 사이에 클램핑 고정되어 상기 회전축이 제동 효과를 발생하게 하고, 상기 제동링이 상기 제동 해제 위치에 위치한 경우, 상기 회전 디스크는 상기 회전축과 동기 작동할 수 있다.
본 발명에서 제공한 상시 폐쇄식 제동 장치 및 상기 상시 폐쇄식 제동 장치를 사용한 로터리 테이블에 대한 상세한 구조, 특징, 조립 또는 사용 방식은 후속으로 실시예에서 상세히 설명하고 서술한다. 그러나 본 발명의 분야에서 당업자는 이와 같은 상세한 설명 및 본 발명을 실시하기 위하여 열거한 특정 실시예는 본 발명을 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 청구범위를 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 상시 폐쇄식 제동기의 부분 단면도이고, 주로 제동판이 회전축에 제동 효과를 제공하는 것을 나타낸다.
도 2는 종래의 상시 폐쇄식 제동기의 다른 한 부분의 단면도이고, 주로 제동판이 회전축에 대한 제동 효과를 해제하는 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 로터리 테이블에 스윙 타입 주축 헤드를 결합하여 사용한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 로터리 테이블의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 로터리 테이블이 제공한 상시 폐쇄식 제동 장치의 분해 사시도이고, 그중 하우징은 도시되지 않는다다.
도 6은 본 발명의 로터리 테이블의 측면도이다.
도 7은 도 6의 7-7 절단선을 따른 부분 단면도이고, 주로 제2 챔버에 제2 유체를 유입하지 않은 것을 나타낸다.
도 8은 도 6의 8-8 절단선을 따른 부분 단면도이고, 주로 제2 챔버에 제2 유체를 유입하지 않은 것을 나타낸다.
도 9는 도 7과 유사하고, 주로 제2 챔버에 제2 유체를 유입하는 것을 나타낸다.
도 10은 도 8과 유사하고, 주로 제1 챔버에 제1 유체를 유입하는 것을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 상시 폐쇄식 제동 장치의 부분 단면도이고 주로 제동링과 디스크 세트 사이의 구조 관계를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 상시 폐쇄식 제동 장치의 다른 한 부분의 단면도이고, 주로 제동링과 디스크 세트 사이의 각도 관계를 나타낸다.
출원인이 우선 설명하는 것은, 하기에 소개하는 실시예 및 청구범위를 포함한 전체 명세서에서 방향성에 관한 명사는 모두 도면의 방향을 기준으로 한다. 다음 하기에 소개하는 실시예 및 도면에서 동일한 소자의 표기 번호는 동일하거나 근사한 소자 또는 그 구조 특징을 대표한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 상시 폐쇄식 제동 장치(20)는 회전축(12)을 결합하여 사용하나 회전축(12)과 로터리 테이블(10)을 구성하고, 상술한 회전축(12)는 스윙 타입 주축 헤드(14)와 조립할 수 있어 스윙 타입 주축 헤드(14)는 상술한 회전축(12)에 의해 구동되어 스윙 타입 작동을 진행할 수 있게 한다. 도 4 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 상시 폐쇄식 제동 장치(20)는 하우징(30), 디스크 세트(40), 제동링(50), 가압링(60) 및 탄성 유닛(70)을 포함한다.
하우징(30)은 수용홈(31)과 이너 플랜지(32)를 구비한다. 수용홈(31)의 단면 형상은 원형을 이루고, 이너 플랜지(32)는 수용홈(31)의 홈벽에서 직경방향으로 돌출 연신되어 나오고, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(12)은 회전 가능한 방식으로 수용홈(31) 내에 설치되고, 이너 플랜지(32)에 의해 둘러싸인다. 또한, 하우징(30)은 (도 8에 도시된 바와 같이) 직경방향으로 수용홈(31)을 연통하는 제1 플러우 채널(33)과 (도 7에 도시된 바와 같이) 직경방향으로 수용홈(31)을 연통하는 제2 플러우 채널(34)을 더 구비하고, 제1 플러우 채널(33)의 입구단에는 제1 유체(22)(액체 압력 오일이고, 실제로 가스를 사용할 수 있고, 액체 압력 오일에 한정되지 않는다)를 주입하는 제1 커넥터 헤드(16)를 설치하고, 제2 플러우 채널(34)의 입구단에는 제2 유체(24)(액체 압력 오일이고 실제로 가스를 사용할 수 있고 액체 압력 오일에 한정되지 않는다)를 주입하는 제2 커넥터 헤드(18)를 설치한다.
디스크 세트(40)는 하우징(30)의 수용홈(31) 내에 설치되고 제1 고정 디스크(41), 제2 고정 디스크(42), 분리링(43) 및 2개의 서로 스택 된 회전 디스크(44)를 구비하고, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 고정 디스크(41), 제2 고정 디스크(42) 및 분리링(43)은 복수의 나사(45)를 이용하여 하우징(30)의 이너 플랜지(32)에 함께 고정되고, 그중의 제2 고정 디스크(42)는 제1 고정 디스크(41)에 비해 하우징(30)의 이너 플랜지(32)에 더욱 근접하고, 분리링(43)은 제1 고정 디스크(41)과 제2 고정 디스크(42) 사이에 위치하여 양자를 이격시킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 회전 디스크(44)의 외주 가장자리는 제1 고정 디스크(41)와 제2 고정 디스크(42) 사이에 위치하고, 또한 2개의 회전 디스크(44)의 내주 가장자리는 복수의 나사(46)를 이용하여 회전축(12)의 아우터 플랜지(122)에 고정되어, 2개의 회전 디스크(44)가 회전축(12)을 따라 함께 회전할 수 있게 한다.
제동링(50)은 전후 이동 가능한 방식으로 하우징(30)의 수용홈(31) 내에 설치되고 또한 하우징(30)과의 사이에 제1 플로우 채널(33)을 연통하는 제1 챔버(54)를 형성하고(도 8에 도시된 바와 같이), 제1 챔버(54)의 전후 양단은 각각 하우징(30) 및 제동링(50)에 의해 밀봉된다. 제동링(50)은 디스크 세트(40)에 인접 설치되고, 또한 제동링(50)의 디스크 세트(40)를 향한 측면은 제동부(52)가 돌출 연신되고, 제동링(50)이 도 9에 도시된 제동 위치(P1)에 위치한 경우, 제동링(50)은 제동부(52)로 제1 고정 디스크(41)를 가압하여 제1 고정 시트(41)가 탄성 변형시키고 회전 디스크(44)를 제1 고정 디스크(41)과 제2 고정 디스크(42) 사이에 클램핑 고정되게 하고, 제동링(50)이 도 10에 도시된 제동 해제 위치(P2)에 위치한 경우, 제동링(50)의 제동부(52)는 제1 고정 디스크(41)를 릴리스하여 제1 고정 디스크(41)가 원상 회복되게 하고, 이때의 회전 디스크(44)는 회전축(12)를 따라 제1 고정 디스크(41)과 제2 고정 디스크(42)에 상대적으로 회전할 수 있게 한다.
가압 링(60)은 하우징(30)의 수용홈(31) 내에 설치되고 제동링(50)에 인접 설치되고, 가압링(60)의 제동링(50)을 향한 측면에 제1 플랜지(61)와 제1 플랜지(61)에 인접되는 제2 플랜지(62)가 돌출 연신되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 가압링(60)은 제1 플랜지(61)로 제동링(50)을 가압하여 가압링(60)과 제동링(50) 사이에 제2 챔버(63)을 형성하게 하고, 제2 챔버(63)의 외측은 제2 플로우 채널(34)를 연통하고, 제2 챔버(63)의 내측은 제1 플랜지(61)에 의해 밀봉된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 가압링(60)은 제2 플랜지(62)로 제동링(50)의 이너 링 면(51)에 밀착되고, 제동링(50)의 이너 링 면(51)에 밀봉링(55)과 밀봉링(55)에 인접 설치된 백 드래그 링(56)이 삽입 설치되고, 한편으로 밀봉링(55)에 의해 양자 사이의 밀봉 효과를 증가시키고, 다른 한편으로 백 드래그 링(56)에 의해 제동링(50)은 작동 시 양호한 평형을 유지할 수 있어 제동링(50)이 경사져 제동 효과에 영향 주는 것을 방지한다.
탄성 유닛(70)은 하우징(30)의 수용홈(31) 내에 설치되고, 환형을 이루는 탄성체 베이스(71), 복수의 탄성체(73)(압축 스프링을 예로 함) 및 복수의 핀 부재(74)를 구비한다. 탄성체 베이스(71)는 하우징(30) 내에 고정 설치되고 또한 가압링(60)에 인접 설치되고, 가압링(60)의 탄성체 베이스(71)를 향한 측면에 복수의 오목홀(64)을 구비하고(도 7에 도시된 바와 같이), 탄성체 베이스(71)의 가압링(60)을 향한 측면에 복수의 카운트 보어(72)를 구비하고(도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이), 상기 탄성체(73)는 일대일의 방식으로 상기 오목홀(64)과 상기 카운트 보어(72) 사이에 설치되고, 상기 탄성체(73)의 일단은 탄성체 베이스(71)에 밀착되어 지지하고, 상기 탄성체(73)의 타단은 가압링(60)을 밀착하여 탄력을 제공하여 가압링(60)을 제동링(50)의 방향으로 푸쉬한다; 상기 핀 부재(74)는 일대일의 방식으로 상기 탄성체(73)에 관통 설치되고 상기 카운트 보어(72)에 나사 설치되어 상기 탄성체(73)에 대해 지지 효과를 제공한다.
실제 작동 시, 제2 커넥터 헤드(18)를 이용하여 제2 플로우 채널(34)에 제2 유체(24)를 유입시켜 제2 유체(24)가 제2 챔버(63) 내에 진입하게 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 유체(24)는 한편으로 제동링(50)을 푸쉬하여 제동링(50)이 도 9에 도시된 제동 위치(P1)에 유지되게 하고, 다른 한편으로 제2 유체(24)는 가압링(60)을 푸쉬하여 가압링(60)이 상기 탄성체(73)를 압축하게 하고, 제2 챔버(63)가 밀봉 상태이고, 또 제2 유체(24)가 가압링(60)에 인가되는 작용력과 상기 탄성체(73)가 가압링(60)에 인가되는 작용력이 서로 반대되는 방향을 구비하므로, 파스칼 원리(Pascal's principle)에 따라, 상기 탄성체(73)가 압축되어 발생하는 에너지가 제2 유체(24)를 거쳐 제동링(50)에 작용하여, 제동링(50)이 이중 증압 효과를 달성하게 한다. 즉 제2 챔버(63)에 대해 제2 유체(24)를 유입시키는 경우, Ft=F1+F2이고, 그중의 Ft는 제동링(50)이 제공한 총 제동력이고, F1은 제2 유체(24)가 제동링(50)에 인가한 추력이고, F2는 모든 탄성체(73)가 압축될 때 발생하는 에너지이고, 제2 유체(24)가 가압링(60)에 인가한 작용력이 클수록 상기 탄성체(73)가 압축되어 발생하는 에너지가 더 크므로, 제동링(50)이 제공할 수 있는 총 제동력도 따라서 더 커진다.
반대로, 회전축(12)이 정상적으로 작동하게 하려면, 먼저 제2 챔버(63)에 제2 유체(24)를 유입하는 것을 정지하고, 이어서 제1 커넥터 헤드(16)를 이용하여 제1 플로우 채널(33)에 제1 유체(22)를 유입시켜 제1 유체(22)가 제1 챔버(54) 내에 진입하게 하고, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 유체(22)는 제동링(50)을 먼저 푸쉬하고, 이어서 제동링(50)은 가압링(60)을 푸쉬한다. 이때의 상기 탄성체(73)는 여전히 가압링(60)에 작용력을 인가하므로 제1 유체(22)가 제동링(50)에 인가한 작용력이 상기 탄성체(73)가 가압링(60)에 인가하는 작용력보다 큰 경우, 제동링(50)을 도 10에 도시된 제동 해제 위치(P2)에 유지되게 할 수 있다. 이때의 회전 디스크(44)는 제1 고정 디스크(41)와 제2 고정 디스크(42)에 의해 클램핑되지 않으므로, 회전축(12)이 정상 작동할 수 있게 한다.
제2 유체(24)의 공급이 특수 상황(예를 들면 무경보 정전 또는 관로 파열)으로 인해 실효되면, 제동링(50)이 제2 유체(24)가 제공한 추력을 잃게 되지만, 상기 탄성체(73)는 여전히 가압링(60)을 통해 제동링(50)에 작용력을 인가할 수 있어, 제동링(50)이 도 7에 도시된 제동 위치(P1)에 유지되게 하고, 회전축(12)이 안전하게 정지하는 효과를 달성한다. 다시 말하면 정상적인 상태에서, 제동링(50)은 제2 유체(24)의 작용력 및 상기 탄성체(73)가 압축될 때 발생하는 작용력을 이용하여 회전 디스크(44)에 완전한 제동력을 제공하고, 만약 제2 유체(24)의 공급이 실효되면 상기 탄성체(73)가 제공한 부분 제동력은 여전히 제동링(50)을 도 7에 도시된 제동 위치(P1)에 유지시킬 수 있고, 이를 통해 상시 폐쇄 제동의 효과를 달성하고, 나아가서 작동의 안전성을 향상시킨다.
추가로 보충 설명해야 하는 것은, 도 11에 도시된 바와 같이, 제동링(50)의 제동부(52)는 제1 고정 디스크(41)를 가압하는 제동면(53)을 구비하고, 제동면(53)의 직경방향 길이(L)는 제1 고정 디스크(41), 제2 고정 디스크(42) 및 회전 디스크(44)가 서로 중첩된 영역을 초과하지 않고, 제동면(53)의 직경방향 길이(L)가 상술한 범위를 초과하면, 회전 디스크(44)를 누름으로 회전 디스크(44)의 손상을 초래할 수 있는 것 외, 분리 링(43)을 누름으로써 제동 효과에도 영향을 줄 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제동면(53)은 이너 링 면(51)에 인접되고 이너 링 면(51)과의 사이에 90도보다 작은 제1 협각(θ1)을 구비하고, 만약 제1 협각(θ1)이 90도 이상이면, 제1 고정 디스크(41)가 제동면(53)에 눌린 후 변형되어 S형과 유사한 상태를 초래할 수 있어, 원상 회복이 어렵게 한다. 이렇게 되면 제동 해제 상태에서 회전 디스크(44)의 작동에 쉽게 영향을 줄 수 있고, 제1 협각(θ1)이 90도보다 작은 경우, 제1 협각(θ1)은 제1 고정 디스크(41)의 변형각에 근접하여 제1 고정 디스크(41)에 하나의 만곡점만 있게 되고, 제1 고정 디스크(41)에 대해 절단력이 주는 수명 영향을 효과적으로 개선할 수 있다. 또한, 제1 고정 디스크(41)는 제동면(53)에 의해 가압되는 수압 구간(412)을 구비하고, 제1 고정 디스크(41)의 수압 구간(412)과 제동링(50)의 이너 링 면(51) 사이에 제2 협각(θ2)을 구비하고, 제2 협각(θ2)은 제1 협각(θ1)보다 작거나 같고, 상술한 특수한 각도의 설계를 통해, 한편으로 가장 바람직한 클램핑 효과를 얻을 수 있고, 다른 한편으로 제1 고정 디스크(41)는 제동 해제 상태에서 순리롭게 원상 회복될 수 있어 제1 고정 디스크(41)의 사용 수명을 연장한다.
상기 내용을 종합하면, 본 발명의 상시 폐쇄식 제동기(20)는 제1 챔버(54)와 제2 챔버(63)에 제동링(50)과 가압링(60)을 결합한 설계를 이용하여, 제1 챔버(54)와 제2 챔버(63)에 대해 각각 제1 유체(22)와 제2 유체(24)를 유입시켜, 제동링(50)이 회전 디스크(44)에 대해 제동 해제 효과 및 제동 효과를 제공하는 것을 제어할 수 있고, 또한, 제1 챔버(54)에 제1 유체(22)를 유입하지 않고, 제2 챔버(63)에 제2 유체(24)(또는 제2 유체(24) 공급 실효)를 유통하지 않는 상태에서, 상기 탄성체(73)가 제공한 부분 제동력에 의해 제동링(50)은 여전히 제동 위치(P1)에 유지될 수 있도록 하여, 상시 폐쇄 제동의 효과를 달성하고, 나아가서 작동의 안전성을 향상시키므로, 중절삭 및 고이송의 상태에 적용될 수 있다.
[종래기술]
1: 제동판
2: 제동 피스톤
3: 압축 스프링
4: 제동 해제 피스톤
[본 발명]
10: 로터리 테이블
12: 회전축
122: 아우터 플랜지
14: 스윙 타입 주축 헤드
16: 제1 커넥터 헤드
18: 제2 커넥터 헤드
20: 상시 폐쇄식 제동 장치
22: 제1 유체
24: 제2 유체
30: 하우징
31: 수용홈
32: 이너 플랜지
33: 제1 플러우 채널
34: 제2 플러우 채널
40: 디스크 세트
41: 제1 고정 디스크
412: 수압 구간
42: 제2 고정 디스크
43: 분리링
44: 회전 디스크
45: 나사
46: 나사
50: 제동링
51: 이너 링 면
52: 제동부
53: 제동면
54: 제1 챔버
55: 밀봉링
56: 백 드래그 링
L: 제동면의 직경방향 길이
P1: 제동 위치
P2: 제동 해제 위치
60: 가압링
61: 제1 플랜지
62: 제2 플랜지
63: 제2 챔버
64: 오목 홀
70: 탄성 유닛
71: 탄성체 베이스
72: 카운트 보어
73: 탄성체
74: 핀 부재
θ1: 제1 협각
θ2: 제2 협각

Claims (7)

  1. 하우징, 디스크 세트, 제동링, 가압링 및 탄성 유닛을 포함하는 상시 폐쇄식 제동 장치에 있어서,
    상기 하우징은 수용홈을 구비하고;
    상기 디스크 세트는 상기 하우징의 수용홈 내에 설치되고, 제1 고정 디스크, 제2 고정 디스크 및 회전 디스크를 구비하고, 상기 회전 디스크는 상기 제1 고정 디스크와 상기 제2 고정 디스크 사이에 설치되고;
    상기 제동링은 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 이동 가능하게 설치되고, 또한 상기 하우징과의 사이에 제1 챔버를 형성하고, 상기 제동링은 제동부를 구비하고, 상기 제동링이 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제동링의 상기 제동부는 상기 제1 고정 디스크를 가압하여 상기 회전 디스크를 상기 제1 고정 디스크와 상기 제2 고정 디스크 사이에 고정시키고, 상기 제동링이 제동 해제 위치에 위치한 경우, 상기 제동링의 상기 제동부는 상기 고정 디스크를 릴리스하여 상기 회전 디스크가 상기 제1 고정 디스크 및 상기 제2 고정 디스크에 상대적으로 회전하도록 하고;
    상기 가압링은 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 설치되고, 부분적으로 상기 제동링에 밀착하여 상기 가압링과 상기 제동링 사이에 제2 챔버를 형성하게 하고;
    상기 탄성 유닛은 상기 가압링에 설치되어 상기 가압링을 상기 제동링의 방향으로 푸쉬하고,
    그중, 상기 제1 챔버에만 유체를 유입 시, 상기 제동링은 상기 유체의 작용을 받아 제동 해제 위치에 유지되고, 상기 제2 챔버에만 상기 유체를 유입 시, 상기 제동링은 상기 유체의 작용을 받아 상기 제동 위치에 유지되고, 또한 상기 가압링은 상기 유체의 작용을 받아 상기 탄성 유닛을 압축하고, 상기 유체가 상기 가압링에 인가하는 작용력의 방향은 상기 탄성 유닛이 상기 가압링에 인가하는 작용력의 방향과 반대되고, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 상기 유체를 유입하지 않은 경우, 상기 가압링은 상기 탄성 유닛이 인가한 작용력을 받아 상기 제동링을 푸쉬하여 상기 제동링이 상기 제동 위치에 유지되도록 하는,
    상시 폐쇄식 제동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제동링은 이너 링 면을 구비하고, 상기 이너 링 면에 밀봉링과 상기 밀봉링에 인접 설치된 백 드래그 링이 삽입 설치되고, 상기 가압링의 상기 제동링을 향한 측면에 제1 플랜지와 상기 제1 플랜지에 인접한 제2 플랜지를 구비하고, 상기 가압링의 상기 제1 플랜지는 상기 제동링에 밀착하고, 상기 가압링의 상기 제2 플랜지는 상기 밀봉링과 상기 백 드래그 링에 밀착하는, 상시 폐쇄식 제동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제동링의 상기 제동부는 제동면을 구비하고, 상기 제동링이 상기 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제동링은 상기 제동부의 상기 제동면으로 상기 제1 고정 디스크를 가압하고, 상기 제동면의 직경방향 길이는 상기 제1 고정 디스크, 상기 제2 고정 디스크 및 상기 회전 디스크가 서로 중첩되는 영역을 초과하지 않는, 상시 폐쇄식 제동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제동링의 상기 제동부는 제동면을 구비하고, 상기 제동링이 상기 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제동링은 상기 제동부의 상기 제동면으로 상기 제1 고정 디스크를 가압하고, 상기 제동링은 상기 제동면에 인접한 이너 링 면을 더 구비하고, 상기 제동면과 상기 이너 링 면 사이에 제1 협각을 구비하고 상기 제1 협각은 90도보다 작은, 상시 폐쇄식 제동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 고정 디스크는 수압 구간을 구비하고, 상기 제동링이 상기 제동 위치에 위치한 경우, 상기 제동링은 상기 제동부의 상기 제동면으로 상기 제1 고정 디스크의 상기 수압 구간을 가압하고, 또한 상기 제1 고정 디스크의 상기 수압 구간과 상기 제동링의 상기 이너 링 면 사이에 제2 협각을 구비하고, 상기 제2 협각은 상기 제1 협각보다 작거나 같은, 상시 폐쇄식 제동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 유닛은 탄성체 베이스와 다수의 탄성체를 구비하고, 상기 탄성체 베이스는 상기 하우징의 상기 수용홈 내에 설치되고 또한 상기 가압링에 인접 설치되고, 상기 탄성체는 상기 가압링과 상기 탄성체 베이스 사이에 설치되어 상기 가압링을 상기 제동링의 방향으로 푸쉬하는, 상시 폐쇄식 제동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 상시 폐쇄식 제동 장치; 및
    상기 하우징의 상기 수용홈 내에 이동 가능하게 설치되는 회전축
    을 포함하고,
    상기 회전축의 외주면은 상기 회전 디스크를 고정 연결하여 상기 회전축이 상기 회전 디스크와 동기 작동하게 하는,
    로터리 테이블.
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