JP2020514124A - 第1及び第2の電気モーター、ドライブユニット、及びフィードモジュールを備える機械加工組立体 - Google Patents

第1及び第2の電気モーター、ドライブユニット、及びフィードモジュールを備える機械加工組立体 Download PDF

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Abstract

フィードモジュール(30)に着脱可能に搭載可能であり、フィードモジュールを介して機械スタンド上のガイドトラックに沿って可動可能であるドライブユニット(10)を有する機械加工組立体。フィードモジュールは、機械スタンド上のコグトラックと係合するために構成されるフィードギアホイール(33)を備える。スピンドル(13)を回転させるための電気ドライブモーター(12)及びフィードギアホイールを回転させるための電気フィードモーター(16)は、ドライブユニットのハウジング(11)内に配置される。ドライブユニットはドライブ部材を備え、ドライブ部材は、フィードモーターによって回転可能であり、ドライブユニットがフィードモジュールに搭載されると、トルク伝達結合機構(50)を介してフィードギアホイールに動作可能に接続可能であり、ドライブユニットがフィードモジュールに搭載されると、フィードモーターの作用下でフィードギアホイールが回転することを可能にする。【選択図】 図6

Description

本発明は、特許請求項1の序文による機械加工組立体に関する。
例えばコンクリートまたは他の硬質材料内に穴を作成するために、ドライブモーターによって駆動される穿孔ツールを有する機械加工組立体を使用することが知られており、ドライブモーターは機械スタンドによって運ばれるドライブユニット内に配置される。そのような機械加工組立体は、例えば特許文献1からすでに知られている。特許文献1に開示される機械加工組立体において、ドライブユニットはフィードユニットに接続され、フィードユニットによって、ドライブユニットは、機械スタンド内に含まれるカラムに沿って変位可能である。穿孔ツールは、例えば、中空円筒ドリルビットからなり、中空円筒ドリルビットは、一端で、ドライブモーターによって駆動されるスピンドルに取り付けられ、その他端で、ダイヤモンドの切れ刃を有する機械加工本体を備え、機械加工本体はドリルビットの外側環状縁に固定される。ジョイストまたは壁などの構築部材内に穴が作成されるとき、ドライブユニットは、構築部材に向かう方向にカラムに沿って給送され、ドリルビットは、構築部材に入り込み、対応する円筒穴を内部に残しながら、構築部材から円筒本体を切り出す。
特許文献1に開示される機械加工組立体のフィードユニットは、機械スタンド上のコグトラックと係合状態にある回転可能フィードギアホイールを備え、フィードギアホイールは、機械スタンドに沿ってフィードユニットを手動で移動させるために手動で回転されるように構成される。
上記のタイプの機械加工組立体のドライブユニットと共に使用するためのフィードユニットが、機械スタンドに沿うフィードユニットの自動的移動のためのフィードモーターを備える場合があることが同様にすでに知られている。
国際公開第82/00863号 国際公開第2011/129751号
本発明の目的は、新しくかつ好ましい設計を有する、導入部によって述べたタイプの機械加工組立体を提供することである。
本発明によれば、上記目的は、特許請求項1で規定される特徴を有する機械加工組立体によって達成される。
本発明による機械加工組立体は、ドライブユニット、フィードモジュール、ならびにフィードモジュール及びドライブユニットを支持するための機械スタンドを備え、ドライブユニットは、フィードモジュールを介して機械スタンド上のガイドトラックに沿ってドライブユニットが移動することを可能にするようにフィードモジュールに着脱可能に搭載可能である。
機械加工組立体のドライブユニットは、
− ドライブユニットハウジングと、
− ドライブユニットハウジング内に配置された第1の電気モーターと、
− 機械加工ツールに接続するために構成されるスピンドルであって、ドライブユニットハウジングに回転可能に搭載される、スピンドルと、
− 第1の電気モーターの作用下でスピンドルが回転することを可能にするために、第1の電気モーターからスピンドルにトルクを伝達するための、ドライブユニットハウジング内に配置された第1のトランスミッション機構と、
− ドライブユニットハウジング内に配置された第2の電気モーターと、
− ドライブユニットハウジングに回転可能に搭載されたドライブ部材と、
− 第2の電気モーターの作用下でドライブ部材が回転することを可能にするために、第2の電気モーターからドライブ部材にトルクを伝達するための、ドライブユニットハウジング内に配置された第2のトランスミッション機構と
を備える。
機械加工組立体のフィードモジュールは、
− フィードモジュールハウジングと、
− フィードモジュールハウジングに搭載され、前記ガイドトラックと係合するために構成されるガイド部材と、
− フィードギアホイールであって、フィードモジュールハウジングに回転可能に搭載され、フィードギアホイールの回転によってフィードモジュールが、ガイドトラックに沿って移動することを可能にするように、前記ガイドトラックと平行に機械スタンド上に配置されたコグトラックと係合するために構成されるフィードギアホイールと、
− フィードモジュールハウジングに回転可能に搭載され、ドライブユニットがフィードモジュールに搭載されると、トルク伝達結合機構によってドライブユニットの前記ドライブ部材に接続されるように構成される回転可能部材を備え、回転可能部材は、フィードギアホイールに動作可能に接続されて、ドライブユニットのドライブ部材及びフィードモジュールの回転可能部材によって、第2の電気モーターからフィードギアホイールにトルクが伝達されることを可能にし、それにより、ドライブユニットがフィードモジュールに搭載されると、第2の電気モーターの作用下でフィードギアホイールが回転することを可能にする。
ドライブユニットハウジング内に配置された第1の電気モーターは、スピンドルに接続されたツールを回転させるためのドライブモーターを構成し、一方、ドライブユニットハウジング内に配置された第2の電気モーターは、機械スタンドに沿ってドライブユニット及びフィードモジュールを自動的に移動させるためのフィードモーターを構成する。フィードモーターをドライブユニットハウジング内に配置することによって、電気ケーブル及び電気機器がフィードモジュールに含まれることを全く必要とせず、それは、フィードモジュールの構造を簡略化する。さらに、ドライブモーター及びフィードモーターを同じハウジング内に、すなわちドライブユニットハウジング内に配置することによって、機械加工組立体の総合重量及びサイズは、ドライブモーター及びフィードモーターが2つの別個のハウジング内に配置される場合と比較して低減される場合がある。
本発明による機械加工組立体のさらなる有利な特徴は、以下に続く説明及び従属請求項から明らかになる。
本発明は、以下において、添付図面を参照して実施形態の例によってより綿密に述べられる。
本発明の一実施形態による機械加工組立体の異なる方向の1つの方向からの斜視図である。 本発明の一実施形態による機械加工組立体の異なる方向の他の方向からの斜視図である。 図1の機械加工組立体内に含まれるドライブユニットの斜視図である。 図2のドライブユニットの側面図である。 図3のラインIV−IVによる切断図である。 ドライブユニットがフィードモジュールから切り離された状態で見られる、図1の機械加工組立体内に含まれるドライブユニット及びフィードモジュールの上からの平面図である。 図5のラインVI−VIによる切断図である。 ドライブユニットがフィードモジュール上に搭載された状態で見られる、ドライブユニット及びフィードモジュールの上からの平面図である。 図7のラインVIII−VIIIによる切断図である。 ドライブユニット内に含まれる2つのトランスミッション機構の斜視図である。 図9のトランスミッション機構の上からの平面図である。 図9のトランスミッション機構の下からの平面図である。 図11のラインXII−XIIによる切断図である。 フィードモジュールの異なる方向の1つの方向からの斜視図である。 フィードモジュールの異なる方向の他の方向からの斜視図である。 フィードモジュール内に含まれる手動操作式ドライブ機構を通した切断図である。 フィードモジュールの正面図である。 図16のラインXVII−XVIIによる切断図である。 フィードモジュールの側面図である。 図18のラインXIX−XIXによる切断図である。 フィードモジュールの側面図である。 ロック用要素がアンロック位置でフィードモジュール内に含まれる状態で見られる、図20のラインXXI−XXIによる切断図である。 ロック用要素がロック位置にある状態で見られる、図20のラインXXI−XXIによる切断図である。 図22の詳細拡大図である。 手動操作式ドライブ機構の斜視図である。 フィードモジュール内に含まれる部品の斜視図である。
図1は本発明の一実施形態による機械加工組立体1を示す。この機械加工組立体1は、ドライブユニット10、フィードモジュール30、ならびにフィードモジュール及びドライブユニットを支持するための機械スタンド2を備える。
例示的実施形態において、機械スタンド2は、ベースプレート3であって、ベースプレート3を通して機械スタンドが支持表面に載ることを意図される、ベースプレート3、及び、ベースプレート3に取り付けられベースプレート3から突出する細長いカラム4を備える。カラム4は、有利には、ベースプレート3に旋回可能に搭載されて、ベースプレートに対するカラムの傾斜の調整を可能にする。ガイドトラック5はカラム4に沿って延在する。示す例において、このガイドトラック5は、互いに平行にかつ互いから或る距離に配置される2つの細長いガイドトラック要素5a、5bによって形成される。コグトラック6は、ガイドトラック5に平行にカラム4に沿って延在する。
ドライブユニット10は、フィードモジュールを介して機械スタンド2上のガイドトラック5に沿ってドライブユニットが移動することを可能にするためにフィードモジュール30に着脱可能に搭載可能である。
ドライブユニット10は、
− 以下でドライブユニットハウジングと命名されるハウジング11と、
− ドライブユニットハウジング11内に配置された、以下でドライブモーターと命名される第1の電気モーター12(図6及び図8参照)と、
− ドライブモーター12によって回転可能でありかつ機械加工ツールに接続するために構成されるスピンドル13であって、適した軸受け14a、14b(図9及び図12参照)によってドライブユニットハウジング11に回転可能に搭載される、スピンドル13と、
− ドライブモーター12の作用下でスピンドルが回転することを可能にするために、ドライブモーター12からスピンドル13にトルクを伝達するための、ドライブユニットハウジング11内に配置された第1のトランスミッション機構15と、
− ドライブユニットハウジング11内に配置された、以下でフィードモーターと命名される第2の電気モーター16と、
− フィードモーター16によって回転可能でありかつドライブユニットハウジング11に回転可能に搭載されたドライブ部材17と、
− フィードモーター16の作用下でドライブ部材が回転することを可能にするために、フィードモーター16からドライブ部材17にトルクを伝達するための、ドライブユニットハウジング11内に配置された第2のトランスミッション機構18と
を備える。
そのため、ドライブモーター12及びフィードモーター16は共に、ドライブユニットハウジング11内に配置され、ドライブユニットハウジング11は、その結果、両方のモーター12、16のためのモーターハウジングを形成する。
任意の所望のタイプの機械加工ツールは、適した結合、例えば、特許文献2により詳細に述べられるタイプの結合によってスピンドル13に着脱可能に取り付けられて、ドライブモーター12の作用下で機械加工ツールが回転することを可能にする。図1a及び図1bに示す例において、機械加工ツール7は、円筒ドリルビットの形態の穿孔ツールからなり、穿孔ツールは、外側リング状縁8において、ダイヤモンドの切れ刃を有する機械加工本体9を備える。このタイプの穿孔ツールは、コンクリートまたは他の硬質材料内に穴を作成するために使用されることを意図される。同様に、穴を作成するのではなく、別のタイプの機械加工のための他のタイプの穿孔ツールまたは機械加工ツールが、スピンドル13に取り付けられてもよい。
例示的実施形態において、第2のトランスミッション機構18は、ウォームネジ19及びウォームホイール20を有するウォームギア機構を備え、ウォームネジ19は、適した軸受け21によってドライブモジュールハウジング11に回転可能に搭載され、好ましくは遊星ギアの形態の減速ギア23によってフィードモーター16の出力シャフト22(図4及び図6参照)に動作可能に接続されて、フィードモーター16の回転時に、ウォームネジ19が駆動されることを可能にする。ウォームホイール20は、ウォームネジ19と係合状態であり、ドライブ部材17に回転不能に接続される。
例示的実施形態では、ドライブモーター12の出力シャフト24(図9、図10、及び図12参照)は、ここで、第3の回転軸と命名される回転軸A3の周りを回転可能であり、スピンドル13は、第3の回転軸A3と平行に延在する、ここで、第4の回転軸と命名される別の回転軸A4(図11及び図12参照)の周りを回転可能である。第1のトランスミッション機構15は、ドライブモーターの出力シャフト24に回転不能に固定される第1のギアホイール25、及び、スピンドル13に回転不能に固定される第2のギアホイール26を備える。第1のギアホイール25及びドライブモーターの出力シャフト24は、1つのピースで適切に形成され、第2のギアホイール26及びスピンドル13は、図12に示すように1つのピースで適切に形成される。示す例において、第1のギアホイール25は、幾つかの中間ギアホイール27a〜27eによって第2のギアホイール26に駆動可能に接続されるため、スピンドル13は、これらのギアホイール25、27a〜27e、26によって、ドライブモーターの出力シャフト24が第3の回転軸A3の周りを回転するときに、第4の回転軸A4の周りを回転させられる。中間ギアホイール27a〜27eは、適した軸受けによってドライブユニットハウジング11に回転可能に搭載される。代替法として、第1のギアホイール25は、中間ギアホイールが全くない状態で第2のギアホイール26と直接係合する可能性がある。
第1のトランスミッション機構15のギアホイールの適した設計によって、ドライブモーター12の出力シャフト24とスピンドル13とのギア比、それにより、スピンドルに取り付けた機械加工ツール7の回転速度は、必要に応じて調整されることができる。
フィードモジュール30は、
− 以下でフィードモジュールハウジングと命名されるハウジング31と、
− フィードモジュールハウジング31に搭載され、機械スタンド2上のガイドトラック5と係合するために構成されるガイド部材32a〜32dと、
− ここで第1のフィードギアホイールと命名されるフィードギアホイール33であって、フィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載され、第1のフィードギアホイール33の回転によってフィードモジュール30がガイドトラック5に沿って移動することを可能にするために機械スタンド2上のコグトラック6と係合するために構成される、フィードギアホイール33と、
− フィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載され、ドライブユニット10がフィードモジュール30に搭載されると、トルク伝達結合機構50(図6参照)によってドライブユニット10のドライブ部材17に接続されるように構成される回転可能部材34と
を備える。
フィードモジュール30の回転可能部材34は、第1のフィードギアホイール33に動作可能に接続されて、ドライブユニット10のドライブ部材17及びフィードモジュール30の回転可能部材34によって、フィードモーター16から第1のフィードギアホイール33にトルクが伝達されることを可能にし、それにより、ドライブユニット10がフィードモジュール30に搭載されると、フィードモーター16の作用下で第1のフィードギアホイール33が回転することを可能にする。
例示的実施形態において、フィードモジュール30は、前記の回転可能部材34から第1のフィードギアホイール33にトルクを伝達するための、ここで第3のトランスミッション機構と命名されるトランスミッション機構35(図17、図19、及び図25参照)を備える。この場合、回転可能部材34は第1の回転軸A1(図17参照)の周りを回転可能であり、第1のフィードギアホイール33は、第1の回転軸A1に平行に延在する第2の回転軸A2の周りに回転可能である。代替法として、第1のフィードギアホイール33は、例えば、回転可能部材と同じシャフトに固定されることによって、回転可能部材34に回転不能に接続される。
第3のトランスミッション機構35は、フィードモジュールハウジング31内に配置され、回転可能部材34に回転不能に接続される第1のギアホイール36(図17及び図19参照)及び第1のフィードギアホイール33に回転不能に接続される第2のギアホイール37を備える。第1のギアホイール36及び回転可能部材34は、有利には、1つのピースで形成される。示す例において、第1のギアホイール36は、第2のギアホイール37と直接係合するため、回転可能部材34が第1の回転軸A1の周りを回転するとき、第1のフィードギアホイール33は、これらのギアホイール36、37によって第2の回転軸A2の周りを回転させられる。代替法として、第1のギアホイール36は、1つまたは複数の中間ギアホイールによって、第2のギアホイール37と駆動係合状態にある場合がある。示す例において、第2のギアホイール37は、内部的に歯付きリングギアであり、一方、第1のギアホイール36は、外部的に歯付きリングギアホイールである。
例示的実施形態において、フィードモジュール30は、第2のフィードギアホイール38を同様に備え、第2のフィードギアホイール38は、フィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載され、第2のフィードギアホイール38の回転によってフィードモジュール30がガイドトラック5に沿って移動することを可能にするために、機械スタンド2上のコグトラック6と係合するために構成される。この場合、フィードモジュール30は、手動操作式ドライブ機構39を同様に備え、手動操作式ドライブ機構39は、第2のフィードギアホイール38に動作可能に接続されて、手動操作式ドライブ機構39から第2のフィードギアホイール38にトルクが伝達されることを可能にし、それにより、第2のフィードギアホイールが手動操作式ドライブ機構の作用下で回転することを可能にする。示す例において、手動操作式ドライブ機構39は、適した軸受け41によってフィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載されたドライブシャフト40及びドライブシャフト40に回転不能に固定されたヘリカルギアホイール42を備える。ヘリカルギアホイール42及びドライブシャフト40は、有利には、1つのピースで形成される。ドライブシャフト40上のヘリカルギアホイール42は、第2のフィードギアホイール38に回転不能に接続される、対応するヘリカルギアホイール43と係合状態にある。トルクツール(図示せず)と解除可能に係合するために設計されたソケット44は、ドライブシャフト40の各端でドライブシャフト40に固定されて、例えば、ボックススパナーまたは同様なものの形態のトルクツールが、フィードモジュール30がガイドトラック5に沿って手動で移動するとき、ドライブシャフト40に接続されることを可能にする。
前記のガイド部材32a〜32dは、フィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載された回転可能ローラーまたはホイールの形態を有する。ガイド部材32a〜32dは、ガイドトラック5のガイドトラック要素5a、5bと係合状態にあり、ドライブユニット10及びフィードモジュール30がカラム4の長手方向にカラム4に沿って移動することを可能にしながら、ドライブユニット10及びフィードモジュール30をカラム4上の所定の場所に維持するために配置される。例示的実施形態において、2つのガイド部材32a、32bは、フィードモジュールハウジング31の第1の側面上に配置され、ガイドトラック要素の第1のガイドトラック要素5aと係合するために構成され、2つの他のガイド部材32c、32dは、フィードモジュールハウジング31の対向する第2の側面上に配置され、他のガイドトラック要素5bと係合するために構成される。ガイドトラック5へのフィードモジュール30の搭載を容易にするために、フィードモジュールハウジング31の第1の側面上のガイド部材32a、32bは、それぞれのレバー45a、45bによってフィードモジュールハウジング31に対して側方に可動可能であり、これらのガイド部材32a、32bは、それぞれのシャフト46a、46b(図19及び図22参照)に偏心的に接続され、シャフト46a、46bは、次に、フィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載され、関連するレバー45a、45bによってハンドル47a、47bに接続される。フィードモジュール30がガイドトラック5に搭載されると、レバー45a、45bは、フィードモジュールハウジング31から外方に旋回して、フィードモジュールハウジングの第1の側面上のガイド部材32a、32bを、フィードモジュールハウジング31の第2の側面上のガイド部材32c、32dから側方に外方に移動させる。その後、フィードモジュールハウジング31の第2の側面上のガイド部材32c、32dがガイドトラック要素5bのうちの1つのガイドトラック要素と接触状態にある状態で、フィードモジュールハウジング31がガイドトラック5上に位置決めされてしまうと、レバー45a、45bは、フィードモジュールハウジング31に向かって図13及び図16に示す位置になるように旋回し、それにより、フィードモジュールハウジング31の第1の側面上のガイド部材32a、32bを、フィードモジュールハウジング31の第2の側面上のガイド部材32c、32dに向かって側方にかつ他のガイドトラック要素5aと接触状態になるように移動させる。そのように必要とされるとき、側方に可動可能なガイド部材32a、32bは、レバー45a、45bを旋回させることによって、関連するガイドトラック要素5aから外方に移動されて、フィードモジュール30がガイドトラック5から解除されることを可能にする。ガイド部材32a〜32dがガイドトラック要素5a、5bと係合状態にある状態でフィードモジュール30がガイドトラック5に適切に搭載されると、第1及び第2のフィードギアホイール33、38は、コグトラック6と係合状態であり、それにより、フィードモジュール30は、フィードモーター15の作用下で第1のフィードギアホイール33の回転によってガイドトラック5に沿って自動的に可動可能であり、第2のフィードギアホイール38の手動回転によってガイドトラック5に沿って手動で可動可能である。
上記のトルク伝達結合機構50は、クラッチの形態を適切に有し、クラッチは、ドライブユニット10のドライブ部材17に回転不能に接続された第1のクラッチ部51(図2、図6、及び図9参照)及びフィードモジュール30の回転可能部材34に回転不能に接続された第2のクラッチ部52(図5、図6、図13、及び図25参照)を有する。第1及び第2のクラッチ部51、52は、ドライブユニット10がフィードモジュール30に搭載されると互いに係合可能であって、クラッチ部51、52によってドライブ部材17から回転可能部材34までトルクが伝達されることを可能にする。示す例において、第2のクラッチ部52は、第1のクラッチ部51内の対応する凹所54と係合するために構成される突出ペグ53を備える。代替法として、第1のクラッチ部51は、第2のクラッチ部52内の対応する凹所と係合するために構成される突出ペグを備える可能性がある。さらなる代替法として、トルク伝達結合機構50は、ドッグクラッチの形態を有する可能性がある。トルク伝達結合機構50は、もちろん、任意の他の適した設計を同様に有する場合がある。
例示的実施形態において、第2のクラッチ部52は、前進位置であって、第2のクラッチ部52が第1のクラッチ部51とトルク伝達係合状態にある、前進位置と、後退位置であって、第2のクラッチ部52が第1のクラッチ部51から係脱している、後退位置との間で、フィードモジュールハウジング31に対して軸方向に可動可能である。フィードモジュール30は、前進位置と後退位置との間で第2のクラッチ部52を移動させるための手動操縦可能な操縦部材55を備える(図22及び図25参照)。示す例において、クラッチ操縦ウォームネジ56は第2のクラッチ部52に回転不能に接続され、操縦部材55は、手動で回転可能であるようにフィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載されるシャフト57を備え、シャフト57は、ウォームギア58を備え、ウォームギア58は、クラッチ操縦ウォームネジ56と係合状態にあって、第1の回転方向へのシャフト57の回転によって前進位置から後退位置へ、また、逆の回転方向へのシャフト57の回転によって後退位置から前進位置へ第2のクラッチ部52が移動することを可能にする。例示的実施形態において、シャフト57は、シャフト57の一端でシャフト57に固定される操作レバー59(図13及び図14参照)によって回転可能である。代替法として、シャフト57は、一端で、シャフト57を回転するために使用されるツールと着脱可能に係合するように設計されたツール取付け具を備えて、前進位置と後退位置との間で第2のクラッチ部52を移動させる。ドライブユニット10及びフィードモジュール30が、手動操作式ドライブ機構39による第2のフィードギアホイール38の手動回転によってガイドトラック5に沿って手動で移動されるとき、第2のクラッチ部52は、後退位置に移動して、第1のフィードギアホイール33を第2のトランスミッション機構18及びフィードモーター16から切り離し、それにより、ガイドトラック5に沿うフィードモジュール30の手動移動を容易にする。
例示的実施形態において、第3のトランスミッション機構35の上記の第1のギアホイール36は、第2のクラッチ部52及びクラッチ操縦ウォームネジ56に固定して接続され、第2のクラッチ部52が前進位置と後退位置との間を移動するときに、第2のクラッチ部52及びクラッチ操縦ウォームネジ56と共に軸方向に移動するように構成される。これを可能にするために、この第1のギアホイール36は、第3のトランスミッション機構35の第2のギアホイール37に対して軸方向に摺動可能である。
ドライブユニット10は、結合デバイスによってフィードモジュール30に着脱可能に留めることができ、結合デバイスは、例示的実施形態において、
− ドライブユニットハウジング11に固定された4つの雄状結合部材60と、
− フィードモジュールハウジング31に固定され、雄状結合部材60のそれぞれの1つの雄状結合部材と係合するために構成される4つの雌状結合部材70a〜70dと、
− フィードモジュールハウジング31に可動可能に搭載され、ロック用要素の第1の対を形成する第1及び第2のロック用要素71a、71b(図21、図22、及び図25参照)であって、第1のロック用要素71aは、第1の雌状結合部材70a内に受け取られる雄状結合部材60とロック係合状態になるように可動可能であり、第2のロック用要素71bは、第2の雌状結合部材70b内に受け取られる雄状結合部材60とロック係合状態になるように可動可能である、第1及び第2のロック用要素71a、71bと、
− フィードモジュールハウジング31に可動可能に搭載され、ロック用要素の第2の対を形成する第3及び第4のロック用要素71c、71dであって、第3のロック用要素71cは、第3の雌状結合部材70c内に受け取られる雄状結合部材60とロック係合状態になるように可動可能であり、第4のロック用要素71dは、第4の雌状結合部材70d内に受け取られる雄状結合部材60とロック係合状態になるように可動可能である、第3及び第4のロック用要素71c、71dと、
− フィードモジュールハウジング31に回転可能に搭載された操作シャフト72と、
− ロック用要素の第1の対の各ロック用要素71a、71b上で傾斜ガイド表面75a、75b(図23参照)と係合するために設計された第1のウェッジ部材73と、
− ロック用要素の第2の対の各ロック用要素71c、71d上で傾斜ガイド表面75c、75dと係合するために設計された第2のウェッジ部材74と
を備える。
操作シャフト72は、フィードモジュールハウジング31に対して回転可能であるが、フィードモジュールハウジング31に対して軸方向に固定される、すなわち、フィードモジュールハウジング31に対してその軸方向への移動を防止される。
第1のウェッジ部材73は、操作シャフト72上の第1の雄ネジ77aと係合状態にある雌ネジ76aを有し(図23参照)、第2のウェッジ部材74は、操作シャフト72上の第2の雄ネジ77bと係合状態にある雌ネジ76bを有する。操作シャフト72上の第1及び第2の雄ネジ77a、77bは、逆方向にネジを切られている。さらに、ウェッジ部材73、74は、例えばガイド部材78(図25参照)によってフィードモジュールハウジング31に対して回転することを防止される。ガイド部材78は、フィードモジュールハウジング31に固定され、ウェッジ部材73、74内の軸方向ガイド溝79内に受け取られる。そのため、ウェッジ部材73、74は、1つの回転方向への操作シャフト72の回転によって互いから外方に、また、逆の回転方向への操作シャフト72の回転によって互いに向かって操作シャフト72に沿って可動可能である。
ロック用要素71a〜71dは、第1及び第2のウェッジ部材73、74の作用下で、後退アンロック位置(図6及び図21参照)であって、雄状結合部材60が雌状結合部材70a〜70dと係合状態になるまた係合状態から外れるように可動可能である、後退アンロック位置から、前進ロック位置(図8、図22、及び図23参照)であって、ロック用要素71a〜71dが雄状結合部材60とロック係合状態であり、それにより、雄状結合部材60を雌状結合部材70a〜70dに留めたままにする(keep)、前進ロック位置まで可動可能である。第1及び第2のウェッジ部材73、74は、ロック用要素71a〜71dをアンロック位置からロック位置まで移動させるために、第1の回転方向への操作シャフト72の回転によって互いに対して第1の方向へ、また、ロック用要素71a〜71dがロック位置からアンロック位置まで移動することを可能にするために、第2の回転方向への操作シャフト72の回転によって互いに対して逆の第2の方向へ、操作シャフト72に沿って可動可能である。示す例において、第1及び第2のウェッジ部材73、74は、操作シャフト72が前記第1の回転方向に回転するときに、互いから離れるように移動し、操作シャフト72が前記第2の回転方向に回転するときには、互いに向かって移動するように構成される。
例示的実施形態において、各ロック用要素71a〜71dは、フィードモジュールハウジング31に摺動可能に搭載されて、アンロック位置とロック位置との間で軸方向に摺動し、第1及び第2のロック用要素71a、71bは、第1のウェッジ部材73の対向する側面上で互いに整列状態で配置され、第3及び第4のロック用要素71c、71dは、第2のウェッジ部材74の対向する側面上で互いに整列状態で配置される。この場合、第1のウェッジ部材73上の第1の側面上の傾斜した第1のウェッジ表面73a(図23参照)は、第1のロック用要素71a上の傾斜ガイド表面75aと摺動可能に係合するために構成され、第1のウェッジ部材73上の対向する第2の側面上の傾斜した第2のウェッジ表面73bは、第2のロック用要素71a上の傾斜ガイド表面75bと摺動可能に係合するために構成される。対応する方法で、第2のウェッジ部材74上の第1の側面上の傾斜した第1のウェッジ表面74aは、第3のロック用要素71c上の傾斜ガイド表面75cと摺動可能に係合するために構成され、第2のウェッジ部材74上の対向する第2の側面上の傾斜した第2のウェッジ表面74bは、第4のロック用要素71d上の傾斜ガイド表面75dと摺動可能に係合するために構成される。
第1及び第2のロック用要素71a、71bは、少なくとも1つの第1のばね部材80(図16及び図25参照)からのばね力の作用に抗してアンロック位置からロック位置まで互いに対して可動可能であり、第1及び第2のロック用要素71a、71bは、第1及び第2のウェッジ部材73、74が互いに対して前記第2の方向に移動すると、前記少なくとも1つの第1のばね部材80からのばね力の作用下でロック位置からアンロック位置まで移動するように構成される。例示的実施形態において、1つの第1のばね部材80のみが存在し、第1のばね部材80は、張力コイルバネの形態を有し、第1の端で、第1のロック用要素71aに固定され、対向する第2の端で第2のロック用要素71bに固定される。
第3及び第4のロック用要素71c、71dは、少なくとも1つの第2のばね部材81からのばね力の作用に抗してアンロック位置からロック位置まで互いに対して可動可能であり、第3及び第4のロック用要素71c、71dは、第1及び第2のウェッジ部材73、74が互いに対して前記第2の方向に移動すると、前記少なくとも1つの第2のばね部材81からのばね力の作用下でロック位置からアンロック位置まで移動するように構成される。例示的実施形態において、1つの第2のばね部材81のみが存在し、第2のばね部材81は、張力コイルバネの形態を有し、第1の端で、第3のロック用要素71cに固定され、対向する第2の端で第4のロック用要素71dに固定される。
例示的実施形態において、第1及び第2のばね部材80、81は、フィードモジュールハウジング31内のそれぞれの凹所内で受け取られ、各凹所は、細長いカバープレート49(図13参照)によって覆われる。カバープレート49は図16では省略された。
各ロック用要素71a〜71dは、有利には、雄状結合部材60上の対応するウェッジ表面62と係合するために構成されるウェッジ表面82(図6参照)を備え、ドライブユニットハウジング11は、ロック用要素71a〜71dがウェッジ部材73、74の作用下で雄状結合部材60に向かって押されるときに、これらの互いに協働するウェッジ表面62、82の作用下でフィードモジュールハウジング31に締め付けられるように構成される。
例示的実施形態において、各ロック用要素71a〜71dは、雄状結合部材60のうちの1つの雄状結合部材上の凹所または円周溝の形態の対応するロック用部材63とロック式に係合するために構成される、突出するロック用部材83(図6及び図25参照)を備える。各ロック用要素71a〜71dは、操作シャフト72に向く内側端及び対向する外側端を有し、ロック用要素の傾斜ガイド表面75a〜75dはロック用要素の内側端に設けられ、ロック用要素の突出するロック用部材83はロック用要素の外側端で先端として形成される。
トルクツール(図示せず)と解除可能に係合するために設計されたソケット84は、操作シャフト72の一端で操作シャフト72に固定されて、例えば、ボックススパナーまたは同様なものの形態のトルクツールが、アンロック位置とロック位置との間でロック用要素71a〜71dを移動させるために操作シャフトが回転されるとき、操作シャフト72に接続されることを可能にする。
例示的実施形態において、操縦部材55のシャフト57は、図25に示すように、第3のロック用要素71c内の横方向穴85を通して延在する。横方向穴85は、第3のロック用要素71cが、アンロック位置とロック位置との間で移動するときにシャフト57に対してその長手方向に短い距離だけ移動することを可能にするために卵形である。
各雌状結合部材70a〜70dは、好ましくは、雄状結合部材60上の対応する円錐状外部表面66と係合するために構成される円錐状内部表面86(図6、図13、及び図25参照)を有して、雌状結合部材70a〜70d内への雄状結合部材60の挿入を容易にし、フィードモジュールハウジング31に対するドライブユニットハウジング11の正確な位置決めを保証する。
雄状結合部材60は、図2に示すように、有利には、正方形でドライブユニットハウジング11上に位置決めされ、雌状結合部材70a〜70dは、図13及び図16に示すように、対応する正方形でフィードモジュールハウジング31上に位置決めされ、それにより、ドライブユニット10が、フィードモジュールに対する4つの異なる回転位置においてフィードモジュール30に留められることを可能にする。
例示的実施形態に対する代替法として、本発明の機械加工組立体1は、もちろん、ドライブユニットハウジング11をフィードモジュールハウジング31に着脱可能に留めるための任意の他の適切なタイプの結合デバイスを備えてもよい。
本発明は、もちろん、いずれの点でも上述した実施形態に制限されない。逆に、本発明の修正に対する多くの可能性は、添付特許請求の範囲に記載される本発明の基本的概念から逸脱することなく当業者に明らかになるであろう。

Claims (15)

  1. ドライブユニット(10)、フィードモジュール(30)、ならびに前記フィードモジュール及び前記ドライブユニットを支持するための機械スタンド(2)を備える機械加工組立体において、前記ドライブユニット(10)は、前記フィードモジュールを介して前記機械スタンド(2)上のガイドトラック(5)に沿って前記ドライブユニットが移動することを可能にするために前記フィードモジュール(30)に着脱可能に搭載可能であり、
    前記ドライブユニット(10)は、
    − ドライブユニットハウジング(11)と、
    − 前記ドライブユニットハウジング(11)内に配置された第1の電気モーター(12)と、
    − 機械加工ツールに接続するために構成されるスピンドル(13)であって、前記ドライブユニットハウジング(11)に回転可能に搭載される、スピンドル(13)と、
    − 前記第1の電気モーター(12)の作用下で前記スピンドルが回転することを可能にするために、前記第1の電気モーター(12)から前記スピンドル(13)にトルクを伝達するための、前記ドライブユニットハウジング(11)内に配置された第1のトランスミッション機構(15)とを備え、
    前記フィードモジュール(30)は、
    − フィードモジュールハウジング(31)と、
    − 前記フィードモジュールハウジング(31)に搭載され、前記ガイドトラック(5)と係合するために構成されるガイド部材(32a〜32d)と、
    − フィードギアホイール(33)であって、前記フィードモジュールハウジング(31)に回転可能に搭載され、フィードギアホイールの回転によって前記フィードモジュール(30)が前記ガイドトラックに沿って移動することを可能にするために前記ガイドトラック(5)と平行に前記機械スタンド(2)上に配置されたコグトラック(6)と係合するために構成される、フィードギアホイール(33)とを備える、機械加工組立体であって、
    − 前記ドライブユニット(10)は、前記ドライブユニットハウジング(11)内に配置された第2の電気モーター(16)、前記ドライブユニットハウジング(11)に回転可能に搭載されたドライブ部材(17)、及び、前記第2の電気モーター(16)の作用下で前記ドライブ部材が回転することを可能にするために、前記第2の電気モーター(16)から前記ドライブ部材(17)にトルクを伝達するための、
    前記ドライブユニットハウジング(11)内に配置された第2のトランスミッション機構(18)を備え、
    − 前記フィードモジュール(30)は、前記フィードモジュールハウジング(31)に回転可能に搭載され、前記ドライブユニット(10)が前記フィードモジュール(30)に搭載されると、トルク伝達結合機構(50)によって前記ドライブユニット(10)の前記ドライブ部材(17)に接続されるように構成される回転可能部材(34)を備え、前記回転可能部材(34)は、前記フィードギアホイール(33)に動作可能に接続されて、前記ドライブユニット(10)の前記ドライブ部材(17)及び前記フィードモジュール(30)の前記回転可能部材(34)によって、前記第2の電気モーター(16)から前記フィードギアホイール(33)にトルクが伝達されることを可能にし、それにより、前記ドライブユニット(10)が前記フィードモジュール(30)に搭載されると、前記第2の電気モーター(16)の作用下で前記フィードギアホイール(33)が回転することを可能にすることを特徴とする、機械加工組立体。
  2. − 前記第2のトランスミッション機構(18)は、ウォームネジ(19)及びウォームホイール(20)を有するウォームギア配置を備え、前記ウォームネジ(19)は、前記第2の電気モーター(16)の出力シャフト(22)に動作可能に接続されて、前記ウォームネジ(19)が、前記第2の電気モーター(16)によって回転状態で駆動されることを可能にし、
    − 前記ウォームホイール(20)は、前記ウォームネジ(19)と係合状態にあり、前記ドライブ部材(17)に回転不能に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の機械加工組立体。
  3. 前記第2のトランスミッション機構(18)は、減速ギア(23)を同様に備え、前記ウォームネジ(19)は、前記減速ギア(23)によって、前記第2の電気モーター(16)の前記出力シャフト(22)に動作可能に接続されることを特徴とする、請求項2に記載の機械加工組立体。
  4. 前記減速ギア(23)は遊星ギアであることを特徴とする、請求項3に記載の機械加工組立体。
  5. 前記フィードモジュール(30)は、前記回転可能部材(34)から前記フィードギアホイール(33)にトルクを伝達するための第3のトランスミッション機構(35)を備え、前記第3のトランスミッション機構(35)は前記フィードモジュールハウジング(31)内に配置されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の機械加工組立体。
  6. − 前記回転可能部材(34)は第1の回転軸(A1)の周りを回転可能であり、
    − 前記フィードギアホイール(33)は、前記第1の回転軸(A1)に平行に延在する第2の回転軸(A2)の周りを回転可能であり、
    − 前記第3のトランスミッション機構(35)は、前記回転可能部材(34)に回転不能に接続される第1のギアホイール(36)及び前記フィードギアホイール(33)に回転不能に接続される第2のギアホイール(37)を備え、前記第1のギアホイール(36)は、直接にあるいは1つまたは複数の中間ギアホイールによって、前記第2のギアホイール(37)と駆動係合状態にあるため、前記回転可能部材(34)が前記第1の回転軸(A1)の周りを回転するとき、前記フィードギアホイール(33)は、前記ギアホイール(36,37)によって前記第2の回転軸(A2)の周りを回転させられることを特徴とする、請求項5に記載の機械加工組立体。
  7. 前記第2のギアホイール(37)は、内部的に歯付きリングギアであり、前記第1のギアホイール(36)は、前記第2のギアホイール(37)と直接係合状態にある外部的に歯付きギアホイールであることを特徴とする、請求項6に記載の機械加工組立体。
  8. 前記トルク伝達結合機構(50)はクラッチの形態を有し、前記クラッチは、前記ドライブユニット(10)の前記ドライブ部材(17)に回転不能に接続された第1のクラッチ部(51)及び前記フィードモジュール(30)の前記回転可能部材(34)に回転不能に接続された第2のクラッチ部(52)を有することを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載の機械加工組立体。
  9. − 前記第2のクラッチ部(52)は、前進位置であって、前記第2のクラッチ部(52)が前記第1のクラッチ部(51)とトルク伝達係合状態にある、前進位置と、後退位置であって、前記第2のクラッチ部(52)が前記第1のクラッチ部(51)から係脱している、後退位置との間で、前記フィードモジュールハウジング(31)に対して可動可能であり、
    − 前記フィードモジュール(30)は、前記前進位置と前記後退位置との間で前記第2のクラッチ部(52)を移動させるための手動操縦可能な操縦部材(55)を備えることを特徴とする、請求項8に記載の機械加工組立体。
  10. − クラッチ操縦ウォームネジ(56)は前記第2のクラッチ部(52)に回転不能に接続され、
    − 前記操縦部材(55)は、手動で回転可能であるように前記フィードモジュールハウジング(31)に回転可能に搭載されるシャフト(57)を備え、前記シャフト(57)は、ウォームギア(58)を備え、前記ウォームギア(58)は、前記クラッチ操縦ウォームネジ(56)と係合状態にあって、第1の回転方向への前記シャフト(57)の回転によって前記前進位置から前記後退位置へ、また、逆の回転方向への前記シャフト(57)の回転によって前記後退位置から前記前進位置へ前記第2のクラッチ部(52)が移動することを可能にすることを特徴とする、請求項9に記載の機械加工組立体。
  11. − 前記フィードギアホイール(33)は、前記フィードモジュール(30)の第1のフィードギアホイールを構成し、前記フィードモジュール(30)は、第2のフィードギアホイール(38)を同様に備え、前記第2のフィードギアホイール(38)は、前記フィードモジュールハウジング(31)に回転可能に搭載され、前記第2のフィードギアホイール(38)の回転によって、前記フィードモジュール(30)が前記ガイドトラック(5)に沿って移動することを可能にするために前記機械スタンド(2)上の前記コグトラック(6)と係合するために構成され、
    − 前記フィードモジュール(30)は、手動操作式ドライブ機構(39)を備え、前記手動操作式ドライブ機構(39)は、前記第2のフィードギアホイール(38)に動作可能に接続されて、前記手動操作式ドライブ機構(39)から前記第2のフィードギアホイール(38)にトルクが伝達されることを可能にし、それにより、前記第2のフィードギアホイールが前記手動操作式ドライブ機構の作用下で回転することを可能にすることを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載の機械加工組立体。
  12. 前記手動操作式ドライブ機構(39)は、前記フィードモジュールハウジング(31)に回転可能に搭載されたドライブシャフト(40)及び前記ドライブシャフト(40)に回転不能に固定されたヘリカルギアホイール(42)を備え、前記ヘリカルギアホイール(42)は、前記第2のフィードギアホイール(38)に回転不能に接続される対応するヘリカルギアホイール(43)と係合状態にあることを特徴とする、請求項11に記載の機械加工組立体。
  13. − 前記ドライブユニット(10)を前記フィードモジュール(30)に着脱可能に留めるための結合デバイスをそなえ、前記結合デバイスは、
    ・ 前記ドライブユニットハウジング(11)に固定された4つの雄状結合部材(60)と、
    ・ 前記フィードモジュールハウジング(31)に固定され、前記雄状結合部材(60)のそれぞれの1つの雄状結合部材と係合するために構成される4つの雌状結合部材(70a〜70d)と、
    ・ 前記フィードモジュールハウジング(31)に可動可能に搭載され、ロック用要素の第1の対を形成する第1及び第2のロック用要素(71a〜71d)であって、前記第1のロック用要素(71a)は、第1の雌状結合部材(70a)内に受け取られる雄状結合部材(60)とロック係合状態になるように可動可能であり、前記第2のロック用要素(71b)は、第2の雌状結合部材(70b)内に受け取られる雄状結合部材(60)とロック係合状態になるように可動可能である、第1及び第2のロック用要素(71a〜71d)と、
    ・ 前記フィードモジュールハウジング(31)に可動可能に搭載され、ロック用要素の第2の対を形成する第3及び第4のロック用要素(70c,70d)であって、前記第3のロック用要素(71c)は、第3の雌状結合部材(70c)内に受け取られる雄状結合部材(60)とロック係合状態になるように可動可能であり、前記第4のロック用要素(71d)は、第4の雌状結合部材(70d)内に受け取られる雄状結合部材(60)とロック係合状態になるように可動可能である、第3及び第4のロック用要素(70c,70d)と、
    ・ 前記フィードモジュールハウジング(31)に回転可能に搭載された操作シャフト(72)と、
    ・ ロック用要素の第1の対の各ロック用要素(71a,71b)上で傾斜ガイド表面(75a,75b)と係合するために設計された第1のウェッジ部材(73)であって、前記操作シャフト(72)上の第1の雄ネジ(77a)と係合状態にある雌ネジ(76a)を有する、第1のウェッジ部材(73)と、
    ・ ロック用要素の第2の対の各ロック用要素(71c,71d)上で傾斜ガイド表面(75c,75d)と係合するために設計された第2のウェッジ部材(74)であって、前記操作シャフト(72)上の第2の雄ネジ(77b)と係合状態にある雌ネジ(76b)を有する、第2のウェッジ部材(74)と
    を備え、
    − 前記ロック用要素(71a〜71d)は、前記第1及び第2のウェッジ部材(73,74)の作用下で、後退アンロック位置であって、前記雄状結合部材(60)が前記雌状結合部材(70a〜70d)と係合状態になるまた係合状態から外れるように可動可能である、後退アンロック位置から、前進ロック位置であって、前記ロック用要素(71a〜71d)が前記雄状結合部材(60)とロック係合状態であり、それにより、前記雄状結合部材(60)を前記雌状結合部材(70a〜70d)に留めたままにする、前進ロック位置まで可動可能であり、
    − 前記操作シャフト(72)上の前記第1及び第2の雄ネジ(77a,77b)は逆方向にネジを切られ、前記第1及び第2のウェッジ部材(73、74)は、前記ロック用要素(71a〜71d)を前記アンロック位置から前記ロック位置まで移動させるために、第1の回転方向への前記操作シャフト(72)の回転によって互いに対して第1の方向へ、また、前記ロック用要素(71a〜71d)が前記ロック位置から前記アンロック位置まで移動することを可能にするために、第2の回転方向への前記操作シャフト(72)の回転によって互いに対して逆の第2の方向へ、前記操作シャフト(72)に沿って可動可能であることを特徴とする、請求項1から12のいずれか1項に記載の機械加工組立体。
  14. − 前記第1及び第2のロック用要素(71a,71b)は、少なくとも1つの第1のばね部材(80)からのばね力の作用に抗して前記アンロック位置から前記ロック位置まで互いに対して可動可能であり、前記第1及び第2のロック用要素(71a,71b)は、前記第1及び第2のウェッジ部材(73,74)が互いに対して前記第2の方向に移動すると、前記少なくとも1つの第1のばね部材(80)からのばね力の作用下で前記ロック位置から前記アンロック位置まで移動するように構成され、
    − 前記第3及び第4のロック用要素(71c,71d)は、少なくとも1つの第2のばね部材(81)からのばね力の作用に抗して前記アンロック位置から前記ロック位置まで互いに対して可動可能であり、前記第3及び第4のロック用要素(71c,71d)は、前記第1及び第2のウェッジ部材(71c、71d)が互いに対して前記第2の方向に移動すると、前記少なくとも1つの第2のばね部材(81)からのばね力の作用下で前記ロック位置から前記アンロック位置まで移動するように構成されることを特徴とする、請求項13に記載の機械加工組立体。
  15. 前記雄状結合部材(60)は、正方形で前記ドライブユニットハウジング(11)上に位置決めされ、前記雌状結合部材(70a〜70d)は、対応する正方形で前記フィードモジュールハウジング(31)上に位置決めされ、それにより、前記ドライブユニット(10)が、前記フィードモジュールに対する4つの異なる回転位置において前記フィードモジュール(30)に留められることを可能にすることを特徴とする、請求項13または14に記載の機械加工組立体。
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