KR101336412B1 - 선반의 주축 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 브레이크 패드에 가해지는 힘이 일정하게 유지되도록 함으로써 브레이크 패드와 주축 디스크의 간격이 일정하게 되도록 하여 브레이크 작동시 흔들림이 발생하지 않도록 하는, 선반의 주축 브레이크 장치에 관한 것으로서,
유압을 발생시키는 모터펌프와, 상기한 모터펌프로부터 전달되는 유압의 방향을 결정하여 전달하는 방향제어 밸브와, 상기한 방향제어 밸브에 연결되어 있는 제1 및 제2 실린더와, 상기한 제1 및 제2 실린더의 내부에 각각 설치되어 있는 제1 및 제2 피스톤과, 상기한 제1 및 제2 실린더에 연결되어 있으며 내부에 스프링에 의해 작동되는 제3 피스톤이 설치되어 있는 제3 실린더와, 상기한 제1 및 제2 피스톤)의 끝에 각각 설치되어 있는 브레이크 패드와, 상기한 브레이크 패드의 사이에 설치되어 있는 주축 디스크를 포함하여 이루어진다.

Description

선반의 주축 브레이크 장치{Brake device for spindel of lathe}
이 발명은 선반의 주축 브레이크 장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 브레이크 패드에 가해지는 힘이 일정하게 유지되도록 함으로써 브레이크 패드와 주축 디스크의 간격이 일정하게 되도록 하여 브레이크 작동시 흔들림이 발생하지 않도록 하는, 선반의 주축 브레이크 장치에 관한 것이다.
각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라고 한다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.
상기한 선반에는, 베드를 가능한 짧게 하여 주로 공작 공작물의 단면절삭에 쓰이는 것으로 길이가 짧고 직경이 큰 공작물의 절삭에 사용하는 선반인 정면선반(face lathe)과, 보통선반과 같으나, 정밀한 형식으로 되어있으며, 테이퍼 깎기 장치, 릴리이빙 장치가 부속되어 있는 선반인 보통선반과, 작업대 위에 설치해야 할 만큼의 소형선반으로 시계부품, 재봉틀 부품등의 소형 부품을 주로 가공하는 선반인 탁상선반과, 대형의 공작물이나 불규칙한 가공물을 가공하기 편리하도록 척(chuck)을 지면 위에 수직으로 설치하여, 가공물의 장착이나 탈착을 편리하게 한 선반인 수직선반과, 보통선반의 심압대 대신에 터릿으로 불리는 회전 공구대를 설치한 여러 가지 공구를 공정에 맞게 설치하여 간단한 부품을 대량생산하는 선반인 터릿선반과, 자동모방장치를 이용하여 모형이나 형판 외형에 트레이서가 설치되고 트레이서가 움직이면, 바이트가 함께 움직여 모형이나 형판의 외형과 동일한 형상의 부품을 자동으로 가공하는 선반인 모방선반 등이 있다.
선반에서 밀링 및 드릴 작업을 위해서 주축을 정지시킬 필요가 있는데, 이와 같이 주축을 정지시키기 위하여 브레이크 장치가 사용된다.
도 1은 종레의 선반의 주축 브레이크 장치의 구성도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 선반의 주축 브레이크 장치의 구성은, 유압을 발생시키는 모터펌프(1)와, 상기한 모터펌프(1)로부터 전달되는 유압의 방향을 결정하여 전달하는 방향제어 밸브(2)와, 상기한 방향제어 밸브(2)에 연결되어 있는 한쌍의 실린더(3a, 3b)와, 상기한 한쌍의 실린더(3a, 3b)의 내부에 각각 설치되어 있는 피스톤(7a, 7b)과, 상기한 실린더(3a, 3b)와 피스톤(7a, 7b)의 사이에 설치되어 있는 스프링(6a, 6b)과, 상기한 피스톤(7a, 7b)의 끝에 각각 설치되어 있는 브레이크 패드(5a, 5b)와, 상기한 브레이크 패드(5a, 5b)의 사이에 설치되어 있는 주축 디스크(4)를 포함하여 이루어진다.
상기한 방향제어 밸브(2)는 4개의 포트(P, T, A, B)로 이루어진다. 상기한 4개의 포트(P, T, A, B)는 외부적으로는, P포트는 모터펌프(1)와 연결되고, T포트와 B포트는 드레인과 연결되고, A포트는 실린더(3a, 3b)와 연결된다. 상기한 4개의 포트(P, T, A, B)는 내부적으로는, 절환전에는 P포트와 B포트가 연결되고 A포트와 T포트가 연결되고, 절환후에는 P포트와 A포트가 연결되고 B포트와 T포트가 연결된다.
상기한 구성에 의한 종래의 선반의 주축 브레이크 장치의 작용은 다음과 같다.
주축을 정지시키기 위하여 모터펌프(1)가 작동하여 유압이 발생되면, 방향제어 밸브(2)가 절환되기 전인 초기에는 상기한 유압은 방향제어 밸브(2)의 P포트를 통하여 입력되어 B포트를 통하여 드레인되며 실린더(3a, 3b)내의 잔존 유압은 방향제어 밸브(20)의 A포트를 통하여 입력되어 T포트를 통하여 드레인된다.
이 상태에서 솔레노이드로부터 발생되는 자력에 의해서 방향제어 밸브(2)가 절환되면, 모터펌프(1)로부터 발생되는 유압은 방향제어 밸브(2)의 P포트를 통하여 입력되어 A포트를 통하여 실린더(3a, 3b)로 전달된다.
이와 같이 실린더(3a, 3b)로 유압이 전달되면 피스톤(7a, 7b)이 브레이크 패드(5a, 5b)를 작동시켜서 주축 디스크(4)를 양쪽에서 밀어 정지시킴으로써 주축이 정지되도록 한다.
밀링이나 드릴 작업이 종료된 후, 주축의 정지를 해제시키기 위하여 솔레노이드의 자력에 의해서 방향제어 밸브(2)가 절환전으로 복원되면, 모터펌프(1)로부터 발생되는 유압이 방향제어 밸브(2)의 P포트를 통하여 입력되어 B포트를 통하여 드레인됨으로써 실린더(3a, 3b)로 전달되지 않게 된다.
이와 같이 실린더(3a, 3b)로 유압이 전달되지 않게 되면, 스프링(6a, 6b)의 복원력에 의해 피스톤(7a, 7b)이 후진됨으로써 브레이크 패드(5a, 5b)에 의해 정지되었던 주축 디스크(4)가 해제된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 선반의 주축 브레이크 장치는, 스프링(6a, 6b)의 탄성력의 차이에 의하여 피스톤(7a, 7b)으로부터 양쪽의 브레이크 패드(5a, 5b)에 가해지는 힘이 서로 달라지게 되어 브레이크 패드(5a, 5b)의 마모 정도가 달라지게 되고, 이에 따라 브레이크 패드(5a, 5b)와 주축 디스크(4)의 사이의 간격이 서로 일정하지 않게 되어 브레이크 작동시 흔들림이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 브레이크 패드에 가해지는 힘이 일정하게 유지되도록 함으로써 브레이크 패드와 주축 디스크의 간격이 일정하게 되도록 하여 브레이크 작동시 흔들림이 발생하지 않도록 하는, 선반의 주축 브레이크 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 유압을 발생시키는 모터펌프와, 상기한 모터펌프로부터 전달되는 유압의 방향을 결정하여 전달하는 방향제어 밸브와, 상기한 방향제어 밸브에 연결되어 있는 제1 및 제2 실린더와, 상기한 제1 및 제2 실린더의 내부에 각각 설치되어 있는 제1 및 제2 피스톤과, 상기한 제1 및 제2 실린더에 연결되어 있으며 내부에 스프링에 의해 작동되는 제3 피스톤이 설치되어 있는 제3 실린더와, 상기한 제1 및 제2 피스톤의 끝에 각각 설치되어 있는 브레이크 패드와, 상기한 브레이크 패드의 사이에 설치되어 있는 주축 디스크를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 방향제어 밸브는 4개의 포트(P, T, A, B)로 이루어지며, 상기한 P포트는 모터펌프와 연결되고, T포트와 B포트는 드레인과 연결되고, A포트는 제1 및 제2 실린더와 연결되며, 절환전에는 P포트와 B포트가 연결되고 A포트와 T포트가 연결되고, 절환후에는 P포트와 A포트가 연결되고 B포트와 T포트가 연결되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 제3 실린더는 상기한 제1 및 제2 실린더에 연결됨에 있어서 제1 및 제2 피스톤을 사이에 두고 방향 제어밸브와 연결되는 부위와의 반대쪽에 연결되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 제1 및 제2 피스톤에 의해서 가압되는 유압이 서로 차이가 있는 경우에 높은 압력측의 실린더내의 유압의 일부가 낮은 압력측의 실린더내로 유입됨으로써 유압차이가 없어지게 되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 방향제어 밸브로부터 제1 및 제2 실린더로 유압이 공급되지 않는 경우에 제3 실린더의 스프링의 복원력에 의해 발생된 유압이 제1 및 제2 실린더에 공급되면 바람직하다.
이 발명은, 브레이크 패드에 가해지는 힘이 일정하게 유지되도록 함으로써 브레이크 패드와 주축 디스크의 간격이 일정하게 되도록 하여 브레이크 작동시 흔들림이 발생하지 않도록 하는, 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 선반의 주축 브레이크 장치의 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 선반의 주축 브레이크 장치의 구성도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. 또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 선반의 주축 브레이크 장치의 구성도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 선반의 주축 브레이크 장치의 구성은, 유압을 발생시키는 모터펌프(10)와, 상기한 모터펌프(10)로부터 전달되는 유압의 방향을 결정하여 전달하는 방향제어 밸브(20)와, 상기한 방향제어 밸브(20)에 연결되어 있는 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)와, 상기한 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)의 내부에 각각 설치되어 있는 제1 및 제2 피스톤(70a, 70b)과, 상기한 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)에 연결되어 있으며 내부에 스프링(60)에 의해 작동되는 제3 피스톤(90)이 설치되어 있는 제3 실린더(80)와, 상기한 제1 및 제2 피스톤(70a, 70b)의 끝에 각각 설치되어 있는 브레이크 패드(50a, 50b)와, 상기한 브레이크 패드(50a, 50b)의 사이에 설치되어 있는 주축 디스크(40)를 포함하여 이루어진다.
상기한 방향제어 밸브(20)는 4개의 포트(P, T, A, B)로 이루어진다. 상기한 4개의 포트(P, T, A, B)는 외부적으로는, P포트는 모터펌프(10)와 연결되고, T포트와 B포트는 드레인과 연결되고, A포트는 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)와 연결된다. 상기한 4개의 포트(P, T, A, B)는 내부적으로는, 절환전에는 P포트와 B포트가 연결되고 A포트와 T포트가 연결되고, 절환후에는 P포트와 A포트가 연결되고 B포트와 T포트가 연결된다.
상기한 제3 실린더(80)는 상기한 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)에 연결됨에 있어서 제1 및 제2 피스톤(70a, 70b)을 사이에 두고 방향 제어밸브(20)와 연결되는 부위와의 반대쪽에 연결되는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 선반의 주축 브레이크 장치의 작용은 다음과 같다.
주축을 정지시키기 위하여 모터펌프(10)가 작동하여 유압이 발생되면, 방향제어 밸브(20)가 절환되기 전인 초기에는 상기한 유압은 방향제어 밸브(20)의 P포트를 통하여 입력되어 B포트를 통하여 드레인되며 실린더(30a, 30b)내의 잔존 유압은 방향제어 밸브(20)의 A포트를 통하여 입력되어 T포트를 통하여 드레인된다.
이 상태에서 솔레노이드로부터 발생되는 자력에 의해서 방향제어 밸브(20)가 절환되면, 모터펌프(10)로부터 발생되는 유압은 방향제어 밸브(20)의 P포트를 통하여 입력되어 A포트를 통하여 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)로 전달된다.
이와 같이 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)로 유압이 전달되면 제1 및 제2 피스톤(70a, 70b)이 브레이크 패드(50a, 50b)를 작동시켜서 주축 디스크(40)를 양쪽에서 밀어 정지시킴으로써 주축이 정지되도록 한다.
이 때 제1 및 제2 피스톤(70a, 70b)에 의해서 가압되는 유압이 서로 차이가 있는 경우에 높은 압력측의 실린더내의 유압의 일부가 낮은 압력측의 실린더내로 유입됨으로써 유압차이가 없어지게 되고, 이에 따라 브레이크 패드(50a, 50b)에 가해지는 힘이 일정하게 유지되도록 함으로써 브레이크 패드(60a, 50b)와 주축 디스크(40)의 간격이 일정하게 되도록 하여 브레이크 작동시 흔들림이 발생하지 않도록 한다.
밀링이나 드릴 작업이 종료된 후, 주축의 정지를 해제시키기 위하여 솔레노이드의 자력에 의해서 방향제어 밸브(20)가 절환전으로 복원되면, 모터펌프(10)로부터 발생되는 유압이 방향제어 밸브(20)의 P포트를 통하여 입력되어 B포트를 통하여 드레인됨으로써 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)로 전달되지 않게 된다.
이와 같이 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)로 유압이 전달되지 않게 되면, 제3 실린더(80)의 스프링(60)의 복원력에 의해 제3 피스톤(90)이 전진됨으로써 유압이 발생하게 되고, 이 유압에 의해 제1 및 제2 실린더(30a, 30b)의 제1 및 제2 피스톤(70a, 70b)이 후진하게 됨으로써 브레이크 패드(50a, 50b)에 의해 정지되었던 주축 디스크(40)가 해제된다.
10 : 모터 펌프 20 :방향 제어벨브
30a, 30b, 80 : 실린더 40 : 주축 디스크
50a, 50b : 브레이크 패드 60 : 스프링
70a, 70b, 90 : 피스톤

Claims (5)

  1. 유압을 발생시키는 모터펌프와,
    상기한 모터펌프로부터 전달되는 유압의 방향을 결정하여 전달하는 방향제어 밸브와,
    상기한 방향제어 밸브에 연결되어 있는 제1 및 제2 실린더와,
    상기한 제1 및 제2 실린더의 내부에 각각 설치되어 있는 제1 및 제2 피스톤과,
    상기한 제1 및 제2 실린더에 연결되어 있으며 내부에 스프링에 의해 작동되는 제3 피스톤이 설치되어 있는 제3 실린더와,
    상기한 제1 및 제2 피스톤의 끝에 각각 설치되어 있는 브레이크 패드와,
    상기한 브레이크 패드의 사이에 설치되어 있는 주축 디스크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반의 주축 브레이크 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 방향제어 밸브는 4개의 포트(P, T, A, B)로 이루어지며,
    상기한 P포트는 모터펌프와 연결되고, T포트와 B포트는 드레인과 연결되고, A포트는 제1 및 제2 실린더와 연결되며,
    절환전에는 P포트와 B포트가 연결되고 A포트와 T포트가 연결되고,
    절환후에는 P포트와 A포트가 연결되고 B포트와 T포트가 연결되는 것을 특징으로 하는 선반의 주축 브레이크 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 제3 실린더는 상기한 제1 및 제2 실린더에 연결됨에 있어서 제1 및 제2 피스톤을 사이에 두고 방향 제어밸브와 연결되는 부위와의 반대쪽에 연결되는 것을 특징으로 하는 선반의 주축 브레이크 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 제1 및 제2 피스톤에 의해서 가압되는 유압이 서로 차이가 있는 경우에 높은 압력측의 실린더내의 유압의 일부가 낮은 압력측의 실린더내로 유입됨으로써 유압차이가 없어지게 되는 것을 특징으로 하는 선반의 주축 브레이크 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기한 방향제어 밸브로부터 제1 및 제2 실린더로 유압이 공급되지 않는 경우에 제3 실린더의 스프링의 복원력에 의해 발생된 유압이 제1 및 제2 실린더에 공급되는 것을 특징으로 하는 선반의 주축 브레이크 장치.
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