KR101328272B1 - 공구 홀더 터릿 - Google Patents

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KR101328272B1
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프랑코 드 베르나르디
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듀플로매틱 오토매지온 에스.피.에이.
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Abstract

본 발명에 따른 공구 홀더 터릿(1)은 길이 축(X-X)을 따라 연장된 캐비티(3)를 갖는 고정 베이스 몸체(2), 공구 홀더 디스크(4), 상기 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 푸는 잠금 수단(7, 9, 12), 잠금 수단(7, 9, 12)을 작동시키는 작동 수단(11, 14), 및 길이 축(X-X) 주변에서 서로에 대해 각도로 간격을 두고 배치된 작업 위치들 사이에서 상기 공구 홀더 디스크(4)를 움직이는 제어 수단(16, 17, 18)을 포함한다. 제어 수단(16, 17, 18)은 고정자 요소(18) 및 캐비티 내측에 구비되는 단일 조각 회전자 요소(17)를 구비한 전기 모터(16)를 포함한다. 회전자 요소(17)는 그 헤드 단부(17a)가 상기 공구 홀더 디스크(4)와 면하는 때까지 후자와 근접하여 길이 축(X-X)을 따라 캐비티(3) 내에서 연장되고, 그리고 상기 헤드 단부(17a)에서 축상으로 그리고 회전 축으로 모두 상기 공구 홀더 디스크(4)와 단단하게 결합된다. 회전자 요소(17)는 잠금 수단(7, 9, 12) 및 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 푸는 작동 수단(11, 14)과 공조한다.
Figure R1020070023024
터릿, 공구 홀더 터릿, 고정 베이스 몸체, 고정자 요소, 회전자 요소, 공구 홀더 디스크

Description

공구 홀더 터릿 {Tool holder turret}
도 1은 고정 공구용 방사상 공구 홀더의 설치를 위해 정렬된 본 발명에 따른 터릿의 길이 방향 단면도를 보여주고;
도 2는 고정 공구용 축상 공구 홀더의 설치를 위한, 도 1에 도시된 터릿을 위한 공구 홀더 디스크의 상세를 보여주고;
도 3은 공구 홀더 디스크의 측면상에서 도 1의 터릿의 전면도를 보여주고;
도 4는 회전 공구용 방사상 생크(shank)를 이용한 공구 홀더의 설치를 위해 정렬된, 본 발명에 따른 터릿의 길이 방향 단면도를 보여주고;
도 5는 고정 공구용 방사상 공구 홀더의 설치를 위해 정렬된 본 발명에 따른 터릿의 다른 실시형태의 길이방향 단면도를 보여주고; 그리고
도 6은 도 5에 도시된 터릿의 잠금 수단의 상세를 보여준다.
본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 공구 홀더 터릿에 관한 것이다.
공구 홀더 터릿은 관련분야에서 공지된 것이고 그리고 통상의 위치에서 기기 공구 위에 터릿을 장착하여 조각(piece)을 터닝(turning) 및/또는 밀링(milling)하기 위해 일반적으로 사용된다.
공구 홀더 터릿의 일 실시예가 미국 특허 제5,787,767호에 도시된다. 관련기술의 상술한 양태에 따르면, 공구 홀더 디스크는 동축 구동 샤프트를 포함하는 제어 수단에 의해 구동되고, 이 샤프트는 터릿의 길이 축에 동심이고 그리고 한 단부에서 공구 홀더 디스크로 그리고 대향하는 단부에서 전기 모터와 같은 외부 제어 유닛으로 연결된다. 터릿의 몸체 외부에 전기 모터를 위치시키는 것은 구동 샤프트와 회전 공구 홀더 디스크 상호간을 연결하기 위한 기어 메커니즘이 필요하기 때문에, 비용과 관련된 문제와 함께 기계 공구 위로 터릿이 장착되는 경우에 크기와 관련된 문제를 가져온다.
상술한 단점들을 예방하기 위해서, 공구 홀더 디스크의 전기 구동 모터를 회전자 주변에 동심 위치가 되는 상기 공구 홀더 디스크의 몸체 안으로 직접 위치시키고, 따라서 터릿의 축 크기를 현저하게 줄이는 것이 관련분야에서 제안되었다. 그러한 연결의 일 실시예가 미국 특허 공개공보 제2002/0170397호에 도시된다. 터릿 몸체의 축 크기와 관련된 문제를 제거함을 통하여, 상기 해법은 일련의 막대한 단점들, 즉 먼저 공구 홀더 디스크의 방사상 크기가 용납할 수 없게 증가하지 않는다면 통합형 축 생크를 구비한 공구 홀더가 디스크 위로 장착될 수 없다는 점과, 그리고 또한 회전 방사상 생크를 구비한 공구 홀더가 장착될 수 없다는 점의 결과로 나타난다.
관련분야에서 제안된 공구 홀더 디스크로 회전자의 직접 연결을 이용하여 터 릿의 중공 몸체 내측으로 전기 모터의 설치함과 관련된 선택적인 해법이 미국 특허 제5,664,470호에 기술된다. 상술한 기술적 해법에 따르면, 전기 모터는 터릿의 고정 베이스 몸체 내측으로 장착되고, 고정자는 터릿 축에 대하여 가로질러 정렬되고 상기 고정자의 단부에 배치된 연성 벽을 통해 후자(터릿의 고정 베이스 몸체)에 결합된다. 동일한 방식으로, 공구 홀더 디스크를 향하여 면한 측면 위의 회전자는 상기 터릿의 축에 동심인 관형 요소(tubular element)의 연성 플랜지 - 터릿 축에 대해 가로지르는 - 를 통해 후자(공구 홀더 디스크)에 축상으로 연결된다. 결과적으로, 공지의 해법에서 고정자 및 회전자 양자는 터릿의 고정 몸체에 대하여 공구 홀더 디스크가 잠기거나 풀리는 경우에 공구 홀더 디스크의 동일 축 움직임의 결과로써 회전자에 나타나는 축 움직임을 허용하도록 요동에 자유롭다. 그러므로 상기 기술적 해법은 모터가 공구 홀더 디스크 및 터릿의 몸체로 연결되는 연성 요소에서 빈번한 손상에 처해지고, 또한 모터의 고정자 및 회전자 사이에 동축성의 손실의 결과로서 발생할 수 있는 단점에 처해지며, 이는 또한 모터 고정 및 무용한 터릿의 결과로 나타날 수 있다.
추가의 해법이 출원인에 의해 제안되었고 그리고 국제 특허공개공보 WO 2004/087370호 내에 기술되었다. 관련기술의 상술한 양태에 따르면, 공구 홀더 터릿은 길이 축을 따라 연장되는 캐비티를 구비한 고정 베이스 몸체, 길이 축 주변에서 베이스 몸체에 대하여 회전하는 공구 홀더 디스크, 베이스 몸체에 대하여 공구 홀더 디스크를 잠그고 푸는 잠금 수단, 잠금 수단에 작용하고 그리고 공구 홀더 디스크의 제 1 위치와 공구 홀더 디스크의 제 2 위치 사이에서 축상으로 이동할 수 있는 제 1 링-형태 요소, 잠금 및 풀림 위치들 사이에서 제 1 링-형태 요소를 움직이기 위한 작동 수단, 및 길이 축 주변에서 상호 각으로 구분되는 작업 위치들 사이에서 공구 홀더 디스크를 움직이는 제어 수단을 포함한다. 제어 수단은 전기 모터 및 제 2 링-형태 요소를 포함하고, 제 2 링-형태 요소는 제 1 링-형태 요소 내측에 동심으로 배치되고 그리고 한 단부에서 공구 홀더 디스크로 그리고 다른 단부에서 전기 모터의 회전자로 축상으로 회전가능하게 단단하게 연결된다.
이전 터릿들에서 존재하는 문제점들을 제거함을 통하여, 상술한 바와 같은 터릿은 일부 단점들, 무엇보다도 먼저 전기 모터의 회전자 및 제 2 링-형태 요소 사이의 연결에 관한 점에 여전히 관련된다. 위에서 인용된 문서 내에 기술된 실시형태에 따라 스크류 결합 구성요소들로 제작된 그러한 연결은 두 개의 요소들의 정확한 동축성(coaxiality)을 요구하며, 따라서 모터의 최적의 성능과 함께 동축성의 부재에 기인하여 상기 모터의 고정(seizing-up) 문제를 방지할 수 있다. 이는 높은 제조 비용의 결과를 가져오는 조각(piece) 생성시 그리고 공구 홀더 터릿의 장착시 특수한 조치(measures)를 필요로 한다.
그러므로 본 발명의 목적은 상술한 요구들과 부합하고 그리고 동시에 관련기술의 양태를 기술하면서 인용된 터릿들에 존재하는 단점들을 예방하는 그러한 구조적 및 기능적 특징들을 갖는 공구 홀더 터릿을 제안하기 위한 것이다.
상술한 목적은 청구범위 제 1 항에 따른 공구 홀더 터릿에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 공구 홀더 터릿의 추가의 특징들 및 이점들이 첨부된 도면들을 참조하여, 비한정적 목적으로 도시되고 주어진 다음의 그 바람직한 실시형태의 기술로부터 명백해질 것이다.
첨부된 도면들을 참조하면, 부호 1은 전반적으로 공구 홀더 터릿을 가리킨다.
공구 홀더 터릿(1)은 길이 축(X-X)을 따라 연장된 캐비티(3)를 갖는 고정 베이스 몸체(2)를 포함한다. 공구 홀더 디스크(4)는 길이 축(X-X)과 부합하는 동축의 회전 축 주변에 고정 베이스 몸체(2)에 대해 회전가능하게 장착된다.
실시예에서 스크류인 결합 수단(6)을 통해 몸체(2)와 통합되어 제작된 제 1 링-형태 요소(5)는 축(X-X)에 대해 동심 위치에서 장착된다. 링-형태 요소(5)는 크라운 기어(7)를 이송하고, 그리고 나서 터릿(1)의 베이스 몸체(2)와 통합된다. 선택적으로, 크라운 기어(7)는 터릿(1)의 베이스 몸체(2)에 의해 직접 이송될 수 있다.
크라운 기어(9)를 구비한 제 2 링-형태 요소(8)는 제 1 링-형태 요소(5)의 내측에 동심으로 위치한다. 링-형태 요소(8)는 실시예에서 스크류인 대응하는 결합 수단(10)을 통해서 공구 홀더 디스크(4)로 결합되고 그리고 나서 공구 홀더 디스크(4)와 회전하여 통합된다. 선택적으로, 크라운 기어(9)는 공구 홀더 디스크(4)에 의해 직접적으로 이송될 수 있다.
크라운 기어들(7, 9)을 향하여 면하는 크라운 기어(12)를 구비한 제 3 링-형태 요소(11)가 캐비티(3) 내측에 장착된다. 링-형태 요소(11)는 크라운 기어(12) 가 동시에 크라운 기어들(7 및 9) 모두에 맞물리고 따라서 공구 홀더 디스크(4)를 잠그는 잠금 위치, 및 크라운 기어(12)가 크라운 기어들(7 및 9)의 기어톱니들과 풀려나고 따라서 공구 홀더 디스크(4)가 회전하도록 하는 풀림 위치 사이에서 축상으로 움직일 수 있다.
상술한 크라운 기어들(7, 9 및 12)은 전반적으로 고정 베이스 몸체(2)에 대하여 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 푸는 잠금 수단으로 정의한다. 상기 잠금 수단(7, 9 및 12)은 다른 구조체, 예컨대 단일 또는 다수의 디스크 브레이크들 또는 유압 구동 부싱(hydraulically driven bushing)을 구비한 브레이크들과 같은 결합 부재들을 통해 실시될 수 있다.
잠금 수단(7, 9 및 12)의 작동은 공구 홀더 디스크(4)의 잠금 위치 및 풀림 위치 사이에서 잠금 수단(7, 9 및 12)을 움직이도록 의도된 작동 수단을 통해서 실시된다.
작동 수단은 실시예에서 유압 유체(hydraulic fluid)인 가압 유체(pressurized fluid)가 공급될 수 있다. 선택적으로, 공급원(supply)은 공기, 전기 또는 전자기가 될 수도 있다.
실시예에서, 작동 수단은 축상으로 이동가능하여 잠금 수단(7, 9 및 12)을 잠그고 푸는, 즉 크라운 기어들(7, 9 및 12)과 맞물리고 풀리는 링-형태 작동 요소(11)를 포함한다.
터릿(1)은 잠겨질 때 길이 축(X-X) 주변에서 상호 각도로 구분되는 작업 위치들 사이에서 공구 홀더 디스크(4)를 움직이기 위한 제어 수단을 더 포함한다.
제어 수단은 터릿(1)의 고정 베이스 몸체(2) 내에 장착된 회전자 요소(17) 및 고정자 요소(18)를 갖는, 전반적으로 부호 16으로 칭해지는 전기 모터를 포함한다.
고정자 요소(18)는 터릿(1)의 고정 베이스 몸체(2)와 통합되고 그리고 축(X-X)과 동심으로 캐비티(3) 내측에 위치하며, 반면 회전자 요소(17)는 또한 캐비티(3) 내측에 위치하며, 축(X-X) 및 고정자 요소(18)에 동심이다.
회전자 요소(17)는 고정자 요소(18)로부터 그 헤드 단부(17a)가 공구 홀더 디스크(4)와 면할 때까지 공구 홀더 디스크(4)에 근접하여 고정 베이스 몸체(2)의 캐비티(3) 내측에 축상으로 연장되고, 그리고 상기 헤드 단부(17a)에서 공구 홀더 디스크(4)와 축상으로 회전가능하게 단단하게 결합된 단일 조각 요소이다.
이러한 방식으로, 고정자 요소(18)에 대한 회전자 요소(17)의 회전은 고정 베이스 몸체(2)에 대한 공구 홀더 디스크(4)의 대응하는 회전을 야기한다. 덧붙여, 전기 모터(16)는 터릿(1) 안으로, 즉 터릿(1)의 고정 베이스 몸체(2) 안으로 완전히 통합되고, 따라서 터릿(1)의 상기 베이스 몸체(2)는 전기 모터(16)의 모터 몸체 또는 하우징으로써 작용한다.
첨부된 도면들에 도시된 실시예에서, 회전자 요소(17)는 그 헤드 단부(17a)에서 결합 스크류(20)를 통해 링-형태 요소(8)로 결합된다. 링-형태 요소(8)가 차례로 결합 스크류(10)를 통해 공구 홀더 디스크(4)와 결합되기 때문에, 회전자 요소(17)는 축상으로 회전가능하게 공구 홀더 디스크(4)와 단단하게 결합된다.
선택적으로, 크라운 기어(9)가 공구 홀더 디스크(4)에 의해 실시되기 때문 에, 회전자 요소는 그 헤드 단부에서 공구 홀더 디스크에 직접적으로 결합될 수 있다.
고정 베이스 몸체(2)에 대하여 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 풀기 위해서, 회전자 요소(17)는 뒤따르는 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백해지는 것처럼, 잠금 수단(7, 9 및 12) 및 작동 수단(11)과 공조한다.
이롭게는, 작동 수단은 축(X-X)에 대하여 동심 위치에서 캐비티(3) 안으로 장착된 링-형태 요소(14), 잠금 수단(7, 9 및 12)의 잠금을 작동하기 위한 챔버(11a), 및 잠금 수단(7, 9 및 12)의 풀림을 작용하기 위한 챔버(11b)를 포함한다. 뒤따르는 상세한 설명으로부터 명백하듯이, 회전자 요소(17)는 잠금 수단(7, 9 및 12)을 잠그고 풀기 위한 작동 수단(11, 14)가 공조한다.
잠금 챔버(11a)는 링-형태 요소(11) 및 링-형태 요소(14) 사이에 위치하고 그리고 베이스 몸체(2)의 내벽(2a)의 일 부분에 의해 그리고 회전자 요소(17)의 외벽(17c)의 일 부분에 의해 정의된다.
반대로, 풀림 챔버(11b)는 베이스 몸체(2)의 내벽(2a)의 일 부분 및 링-형태 요소들(5 및 11)에 의해 정의된다.
회전자 요소(17)는 회전자 요소(17)로부터 베이스 몸체(2)의 캐비티(3) 안으로 돌출하는 인접 요소(19)를 더 갖는다. 첨부된 도면들에 도시된 실시예에서, 인접 요소(19)는 베이스 몸체(2)의 내벽(2a)을 향해 캐비티(3) 안으로 방사상으로 돌출하는 쇼울더(shoulder) 또는 링-형태 플랜지(ring-shaped flange)로 구성된다.
쇼울더(19)는 작동 수단의 링-형태 요소(14)용 인접 요소로써 기능한다. 특 히, 링-형태 요소(14)는 축 베어링(13)의 개재를 통하여 회전자 요소(17)의 쇼울더(19) 위로 인접하도록 의도된다.
다르게 말하면, 쇼울더(19)는 반응 힘들이 인접하는 잠금 수단(7, 9 및 12)을 잠그고 푸는 것을 가능하게 함을 허용한다. 사실, 쇼울더(19)는 회전자 요소(17)를 통하여 크라운 기어(9)를 이송하는 링-형태 요소(8)와 통합된다.
잠금 및 풀림 챔버들(11a 및 11b)은 통상적으로 유압 유체인 가압 유체가 공급되도록 의도된다. 선택적으로 공기 공급원이 사용될 수도 있다.
잠금 위치에서 잠금 수단(7, 9 및 12)을 작동시키기 위하여, 유압 가압 유체가 링-형태 요소(11)를 축상으로 움직이도록 챔버(11a) 안으로 안내된다. 상기 유압 가압 유체(hydraulic pressurized fluid)는 링-형태 요소(11) 상의 한 측면에 작용하고, 링-형태 요소는 기어톱니(7, 9, 12)가 결합되도록 축상으로 움직인다. 다른 측면에서, 유압 유체는 링-형태 요소(14) 상에 작용하고, 이 링-형태 요소는 축 베어링(13)을 통하여 쇼울더(19)에 의해 위치에 보유된다.
쇼울더(19)는 회전자 요소(17)를 통하여 기어톱니(9)를 이송하는 링-형태 요소(8)로 반응을 전달하고, 따라서 기어톱니(7, 9 및 12) 상에 작용하는 잠금 힘들의 시스템을 종료한다.
챔버(11b) 안으로 가압 유체를 안내함에 의해 풀림 조건이 얻어지고, 링-형태 요소(11)가 축상으로 움직여지고 그리고 기어톱니(7, 9 및 12)가 풀린다.
이롭게는, 회전자 요소(17)는 회전자 요소(17)의 양 단부(17a 및 17b)에서 개방된 관통 캐비티(3a)를 구비한 단일 조각 중공 샤프트와 같은 형태이다. 회전 자 요소(17)의 캐비티(3a)는 전달하고자 하는 비틀림 응력의 값과 그리고 회전자 요소(17)의 단부(17a)를 잠금 수단(7, 9 및 12)의 링-형태 요소(8)로 결합시키기 위한 스크류 부재(20)를 장착하기에 필요한 방사상 공간의 양에 기초하는, 미리 설정된 방사상 두께(S)를 갖는 원형 크라운에 의해 링-형태 요소(8)로 결합 영역 근처에 정의된다.
공구 홀더 디스크(4)는 캐비티(21)를 구비하여 제공되고 그리고 - 도 1에 도시된 해법에서 - 고정 공구(24)의 설치를 위해 방사상 생크(23)를 구비한 공구 홀더(22)를 장착하도록 의도된다.
도 2에 도시된 선택적 실시형태에 따르면, 공구 홀더 디스크(4a)는 내부 캐비티가 존재하지 않고 그리고 고정 공구(24a)의 설치를 위한 축 샤프트(23a)를 구비한 공구 홀더(22a)를 장착하도록 배치된다.
도 1 및 도 2의 구조적인 해법에 따르면, 회전자 중공 샤프트(17)의 축 캐비티(3a)가 사용되지 않기 때문에, 공구 홀더 디스크(4 또는 4a)를 향하여 가리키는 단부(17a)가 제거가능한 가로 플러그(25)에 의해 종료된다. 동일한 방식으로, 대향 단부(17b)는 베이스 몸체(2)에 축상으로 결합된 제거가능한 캡(26)에 의해 종료된다.
바람직한 실시형태에 따르면, 전기 모터(16)는 회전자 중공 샤프트(17) 위에 부착된 위치 트랜스듀서(27)와 통상적으로 관련된 서보 모터이다.
서보 모터(16) 및 트랜스듀서(27)는 첨부된 도면들 내에서 도시되지 않고 그 자체로써 공지된 전기 장치들에 의해 제어된다.
도 4를 참조하면, 도 1을 참조하여 기술된 것들에 대응하는 터릿(101)의 구조적 요소들이 동일한 부호를 이용하여 인용된다.
터릿(101)은 샤프트(133)를 이용하여 공구 홀더 디스크(4) 위로 방사상으로 삽입된 공구 홀더(132)의 스핀들(131) 위로 장착된 회전 공구(130)를 조작하도록 배치된다.
통상적인 그 자체이고 그리고 공구 홀더 디스크(4)의 캐비티(21) 내에 장착되며 전반적으로 134로 칭해지는 구동 조립체는 공구(130)의 회전을 위해 제공된다. 회전 움직임은 터릿(1)의 고정 베이스 몸체(2)에 결합되고 그리고 일련의 통상의 구동 기어들(137, 138 및 139)에 의해 구동 샤프트(135)로 연결되는 보조 모터(136)에 의해 전환되는 구동 샤프트(135)를 통해 조립체(134)로 전달된다.
구동 샤프트(135)는 중공 지지 요소(140) 내측에 장착되고, 이는 회전체 중공 샤프트(17)의 캐비티(3a)를 통해 이미 제거되어 버린 캡(26) 및 플러그(25)를 가로지른다.
캐비티(3a)는 또한 전기 연결을 위해 또는 유체 파이프의 관통을 위해 사용될 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 회전 공구(130)용 공구 홀더(132) 이외에, 공구 홀더 디스크(104)가 고정 공구(24)용 공구 홀더(22)로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 터릿은 그러므로 매우 작은 축 및 횡단 크기를 유지하면서도, 고정 공구용 공구 홀더 또는 회전 공구용 공구 홀더와 함께 작업할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 1을 참조하여 기술된 것들에 대응하는 터 릿(201)의 구조적 요소들이 동일 부호를 이용하여 칭해진다.
터릿(201)은 디스크 브레이크와 같은 잠금 수단을 갖는다.
특히, 링-형태 요소(211)의 움직임은 고정 베이스 몸체(2)와 통합된 링-형태 요소(205)의 전면(205a)을 공구 홀더 디스크(4) 및 회전자 요소(17)와 통합된 링-형태 요소(208)의 대향하는 전면(208a)과, 그리고 링-형태 요소(205)의 전면(205b)을 링-형태 요소(208)에 결합되고 링-형태 요소(208 및 211) 사이의 풀림 챔버(211b)에 위치하는 플레이트(230)와 마찰을 이용하여 접촉하도록 허용한다.
상기 잠금 수단은 크라운 기어들(7, 9, 12)을 구비한 실시형태를 참조하여 기술된 바와 동일한 방식으로 작동하고, 그러나 실제로는 플레이트(230)는 크라운 기어들(7, 9, 12)을 대신한다.
특히, 가압 유체가 챔버(211a) 안으로 안내되고 그리고 링-형태 요소(211)가 링-형태 요소(205)에 대항하여 플레이트(230)와 접촉하도록 축상으로 움직이고, 그리고 링-형태 요소(14) 및 회전자 요소(17)를 통한 힘 반응이 링-형태 요소(205)에 대항하여 링-형태 요소(208)를 누르는 경우에 브레이크 효과가 발생한다. 그 결과는 플레이트(230) 및 링-형태 요소(205) 사이의 그리고 링-형태 요소(208) 및 링-형태 요소(205) 사이의 마찰에 의한 브레이크 작용이다.
링-형태 요소(208)에 결합된 플레이트(230)는 작동 수단의 링-형태 요소(211)의 추력(thrust) 하에서 그 축 변형을 가능하게 하고, 따라서 링-형태 요소(211)를 링-형태 요소(205)와 마찰을 이용하여 접촉하는 것을 가능하게 한다. 플레이트(230)는 비틀림 방향에서의 잠금 경화를 보증한다.
플레이트(230)가 제거되고, 따라서 링-형태 요소(211)가 직접 링-형태 요소(205)와 접촉하도록 할 수 있다는 점이 지적된다. 그러한 경우에, 브레이크 효과는 오직 표면들(205a 및 208a) 사이의 접촉으로부터 유도되고, 반면 링-형태 요소(211) 및 링-형태 요소(205)의 표면(205b) 사이의 접촉은 링-형태 요소(211)가 비틀림 방향에서 강체로서 고려되지 않기 때문에 어떠한 브레이크 효과도 야기하지 않는다. 이러한 경우에, 플레이트(230)를 배제한 그 자신의 추력이 어떠한 브레이크 효과도 가져오지 않는 링-형태 요소(11) 위에 보다 큰 유체의 압력이 가해져야 한다.
반대로 풀림의 경우에, 링-형태 요소(208)는 링-형태 요소(205)로부터 떨어지게 되고 그리고 링-형태 요소(211)는 복귀하여 플레이트(230)가 링-형태 요소(208)를 자유롭게 면하도록 한다. 따라서, 회전자 요소(17)의 회전은 요소들(205, 208, 211) 사이에 어떠한 마찰 없이 발생한다.
이롭게는, 터릿(201)은 회전자 요소(17)를 방사상으로 견고하게 지지하기 위한 두 개의 방사상 베어링(231)을 포함하고 그리고 따라서 정확한 회전을 가능하게 한다.
전부 기어톱니(7, 9, 12)를 구비한 시스템을 참조하면, 회전자 요소(17) 및 작동 수단의 링-형태 요소(14) 사이에 그리고 회전자(17)에 결합된 링-형태 요소(8) 및 링-형태 요소(5) 사이에서 지지가 마찰에 의해 얻어지기 때문에 방사상 베어링(231)이 필요하지 않다는 점을 주목해야 한다. 그러한 경우에 작은 방사상 역할(play)이 남고 따라서 잠금 중에 잠금 수단의 전부 기어톱니(7, 9, 12)의 정확 한 조정을 가능하게 한다.
잠금 중에 조정을 위한 작은 방사상 역할을 남겨둠을 통하여 전부 기어톱니(7, 9, 12)를 구비한 해법에서 방사상 베어링(231)이 또한 사용될 수 있다는 점이 지적된다.
회전자 요소(17)가 방사상 베어링(231) 상에서 회전될 수 있기 때문에, 상기 회전자 요소(17)는, 만일 적절히 제어된다면, 잠금 수단이 풀림 양태인 경우에 터릿용 회전 축을 나타낼 수 있다.
따라서 터릿은 또한 회전 제어가 모터(16)에 의해 주어지는 제어된 회전 축을 갖도록 될 수 있다. 모터(16)는 위치, 속도 및 각 움직임에 따라 모터를 제어하는 전기 유닛(도면에 도시되지 않음)에 의해 동시에 그리고 적절히 제어될 수 있다.
이상에서 기술한 바로부터 추론할 수 있듯이, 본 발명에 따른 터릿은 필요조건에 부합하고 그리고 관련기술의 양태를 참조하여 본 명세서 내에서 도입부분에서 참조된 단점들을 방지함을 가능하게 한다.
상술한 바와 같은 사실의 결과로써, 터릿은 터릿의 몸체에 동축이고 그리고 완전히 상기 터릿 안으로 통합된 직렬 모터를 갖는 것을 허용한다.
특히, 전기 모터는 완전히 터릿 안으로, 즉 터릿의 고정 베이스 몸체 안으로 통합되고, 따라서 터릿의 고정 베이스 몸체는 전기 모터의 구동 몸체 또는 쉘(하우징)로서 작용한다.
덧붙여, 본 발명에 따라 모터가 통합된 터릿은 관련 기술의 양태를 참조하여 기술된 터릿에 대해 더욱 적은 개수의 조각들을 가지며, 제조 비용의 항목뿐만 아니라 더욱 적은 전체 크기 및 조립 중의 더욱 높은 단순화 및 정밀도 항목에서 이점을 갖는다.
덧붙여, 터릿은 또한 위치, 속도 및 각 움직임에 따라 제어된 회전 축이 될 수 있다.
덧붙여, 공구 홀더 디스크 위로 전기 모터의 단일 조각 회전자 요소의 직접적인 홀드(hold) 및 터릿의 고정 몸체 내측에서의 그 위치는 터릿을 소형으로 만들 수 있고 그리고 구동 요소들의 더욱 나은 동축성을 보증한다.
자명하게는, 특수하고 긴급한 필요를 만족시키기 위해서 관련분야의 숙련자는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 공구 홀더 터릿에 대해 몇몇 변경 및 변경을 할 수 있고, 그럼에도 그들 모두는 뒤따르는 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다.
본 발명에 따르면 앞서 기술된 요구들과 부합하고 그리고 동시에 관련기술의 양태를 기술하면서 인용된 터릿들에 존재하는 단점들을 예방하는 그러한 구조적 및 기능적 특징들을 갖는 공구 홀더 터릿을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 길이 축(X-X)을 따라 연장된 캐비티(3)를 갖는 고정 베이스 몸체(2);
    상기 길이 축(X-X)과 동축인 회전 축 주변에서 상기 고정 베이스 몸체(2)에 대해 회전가능하게 장착되는 공구 홀더 디스크(4);
    상기 고정 베이스 몸체(2)에 대하여 상기 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 푸는 잠금 수단(7, 9, 12);
    상기 잠금 수단(7, 9, 12)을 작동시키는 작동 수단(11, 14); 및
    상기 길이 축(X-X) 주변에서 서로에 대해 각도로 간격을 두고 배치된 작업 위치들 사이에서 상기 공구 홀더 디스크(4)를 움직이는 제어 수단(16, 17, 18);을 포함하고,
    상기 제어 수단(16, 17, 18)은 상기 고정 베이스 몸체(2)와 통합되고 상기 길이 축(X-X)과 동심으로 위치하는 고정자 요소(18), 및 상기 고정자 요소(18) 내측에 동심으로 위치하는 회전자 요소(17)를 갖는 전기 모터(16)를 포함하고,
    상기 고정자 요소(18)에 대한 상기 회전자 요소(17)의 회전이 상기 고정 베이스 몸체(2)에 대한 상기 공구 고정 디스크(4)의 대응하는 회전의 결과로 나타나는 공구 홀더 터릿(1)에 있어서,
    상기 고정자 요소(18) 및 상기 회전자 요소(17)는 상기 고정 베이스 몸체(2)의 상기 캐비티(3) 내측에 구비되고, 그리고
    상기 회전자 요소(17)는:
    상기 고정자 요소(18)로부터 상기 공구 홀더 디스크(4)와 면하는 그 헤드 단부(17a)까지 상기 공구 홀더 디스크(4)에 근접하여 상기 길이 축(X-X)을 따라 상기 캐비티(3) 내에서 연장되는 단일 조각 요소이고,
    상기 헤드 단부(17a)에서 축상으로 그리고 회전 축으로 모두 상기 공구 홀더 디스크(4)와 단단하게 결합되고, 그리고
    상기 잠금 수단(7, 9, 12) 및 상기 고정 베이스 몸체(2)에 대하여 상기 공구 홀더 디스크(4)의 잠금 또는 풀림을 발생시키는 상기 작동 수단(11, 14)과 공조하는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠금 수단은 상기 고정 베이스 몸체(2)와 통합되고 상기 캐비티(3)의 상기 길이 축(X-X) 주변에 배치된 제 1 크라운 기어(7), 상기 제 1 크라운 기어(7)와 동심이고 상기 공구 홀더 디스크(4)와 통합된 제 2 크라운 기어(9), 공구 홀더 디스크(4)의 잠금 및 풀림 위치 사이에서 상기 작동 수단(11, 14)의 작용 하에서 축상으로 이동가능한 제 3 크라운 기어(12)를 더 포함하고, 제 3 크라운 기어(12)는 상기 잠금 및 풀림 위치에서 각각 제 1 및 제 2 크라운 기어들(7 및 9)과 맞물리고 풀리는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 작동 수단은 상기 제 3 크라운 기어(12)를 이송하고 그리고 상기 제 1 크라운 기어(7) 및 상기 제 2 크라운 기어(9)와 맞물림 및 풀림을 발생시키는 가압 유체(pressurized fluid)의 압력하에서 축상으로 움직일 수 있는 링-형태 작동 요소(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠금 수단은 마찰을 이용하여 상호 접촉으로 가압되도록 의도된 두 개의 대향하는 표면들(205a, 208a)을 포함하고, 상기 두 개의 표면들(205a, 208a)은 각각 고정 베이스 몸체(2) 및 공구 홀더 디스크(4)와 통합된 대응하는 두 개의 링-형태 요소들(205, 208)에 의해 이송되고, 따라서 상기 고정 베이스 몸체(2)에 대하여 상기 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 푸는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(201).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 잠금 수단은 상기 두 개의 링-형태 요소들(205, 208) 중 하나(208)에 고정되고 그리고 상기 두 개의 링-형태 요소들(205, 208)의 다른 링 형태 요소(205)의 표면(205b)에 대해 접촉하도록 가압되도록 의도된 플레이트(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(201).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동 수단은 상기 길이 축(X-X)에 대하여 동심 위치에서 캐비티(3) 안으로 장착되는 링-형태 요소(14)를 더 포함하고, 그리고 상기 단일 조각 회전자 요소(17)는 인접 요소(19; abutment element))와 함께 제공되며, 이때 작동 수단의 상기 링-형태 요소(14)는 축 베어링(13)을 매개로 단일 조각 회전자 요소(17)의 상기 인접 요소에 접경하고, 가압 유체는 상기 잠금 수단(7, 9, 12, 205a, 208a, 230, 205b)과 맞물리는 상기 작동 수단(11, 14)의 인접 요소(19)를 이용하여 링-형태 작동 요소(11) 상에 그리고 링-형태 요소(14) 상에 작용하는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인접 요소(19)는 단일 조각 회전자 요소(17)로부터 고정 베이스 몸체(2)의 내벽(2a)을 향하여 캐비티(3) 안으로 방사상으로 돌출된 쇼울더인 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 잠금 수단(7, 9, 12, 205a, 208a, 230, 205b)과 공조하는 상기 단일 조각 회전자 요소(17)를 통하여, 상기 인접 요소(19)는 잠금 수단(7, 9, 12, 205a, 208a, 230, 205b)의 잠금 및 풀림을 허용하는 반응 힘을 닫는 것(to close)을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 작동 수단(11, 14)은 잠금 수단의 잠금을 작동시키는 챔버(11a), 및 잠금 수단의 풀림을 작동시키는 챔버(11b)를 포함하고, 상기 챔버들(11a, 11b)은 상기 가압 유체가 공급되도록 의도되고 따라서 상기 링-형태 작동 요소(11)를 축상으로 이동하고 그리고 상기 공구 홀더 디스크(4)를 잠그고 푸는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 조각 회전자 요소(17)를 축상으로 단단하게 지지하는 방사상 베어링들(231)을 포함하고, 따라서 상기 단일 조각 회전자 요소(17)는 상기 잠금 수단이 풀림 양태인 경우에 터릿(1; 101; 201)에 대한 회전 축과 동축인 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 조각 회전자 요소(17)는 그 헤드 단부(17a)에서 상기 공구 홀더 디스크(4)와 결합되는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단일 조각 회전자 요소(17)는 공구 홀더 디스크(4)와 통합되고 크라운 기어(7)를 이송하는 링-형태 요소(8)와 결합되고, 상기 크라운 기어(7)와 상기 링-형태 요소(8)는 상기 단일 조각 회전자 요소(17)의 헤드 단부(17a)에 구비되는 것을 특징으로 하는 공구 홀더 터릿(1; 101; 201).
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