KR101452646B1 - Brake device for motor of machine tool - Google Patents

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이상민
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Abstract

The present invention relates to a brake device for a motor of a machine tool which uses two splines to reduce clearance tolerance between the splines and the lining to get rid of backlash and uses a power link to increase coupling force of the splines and a motor shaft. The brake device for a motor of a machine tool includes a first spline and a second spline installed on a motor shaft and each having teeth formed on an outer peripheral surface; a lining installed by having the teeth, formed on the outer peripheral surfaces of the first spline and the second spline, coupled to inner peripheral surfaces by a gear; a first power link and a second power link installed between the second spline and the motor shaft; a power link cap installed by crossing an upper portion and a rear portion of the second spline; and a bolt coupled to the power link cap by penetrating the first spline and the second spline.

Description

공작기계 모터용 브레이크 장치{Brake device for motor of machine tool}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a brake device for a machine tool,

이 발명은 공작기계 모터용 브레이크 장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 2개의 스플라인을 사용하여 스플라인과 라이닝간의 유격 공차를 줄여서 백래쉬를 없애 주며, 파워 링크를 사용하여 스플라인과 모터샤프트의 결합력을 높여줄 수 있는, 공작기계 모터용 브레이크 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a brake apparatus for a machine tool motor, and more specifically, by using two splines to reduce gap clearance between a spline and a lining to eliminate backlash, and to increase the coupling force between a spline and a motor shaft using a power link And more particularly, to a brake apparatus for a machine tool motor.

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. A machine used for machining a metal or non-metal material to a shape and dimensions using appropriate tools, or for finer machining of a semi-finished material by various cutting or non-cutting methods is called a machine tool. Among the above-mentioned machine tools, a machine tool in which chips are generated in the machining process is called a cutting machine tool, and a non-cutting machine tool in which chips are not generated in a machining process is called a metal machining machine. The above-mentioned cutting machine tool includes a lathe, a milling machine, a machining center, a drilling machine, a boring machine, a grinding machine, a gear processing machine, and a special processing machine. The metal forming machine includes a mechanical press, Bending machines, stair machines, and drawing machines.

공작기계는 수직축과 같은 부속물을 구동시키기 위하여 모터가 설치되며, 상기한 모터의 샤프트에는 회전을 정지시키기 위한 브레이크가 설치되는 구조로 이루어진다.In the machine tool, a motor is installed to drive an accessory such as a vertical axis, and a brake for stopping rotation is installed on the shaft of the motor.

도 1은 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치의 정면도이고, 도 2는 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치의 단면도이다. FIG. 1 is a front view of a conventional brake device for a machine tool motor, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional brake device for a machine tool motor.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치는, 결합키(14)를 이용하여 모터샤프트(11)에 설치되어 있으며 외주면에 치형(12a)이 형성되어 있는 스플라인(12)과, 상기한 스플라인(12)의 외주면의 형성되어 있는 치형(12a)과 내주면이 기어결합되어 설치되는 라이닝(13)을 포함하여 이루어진다.As shown in Figs. 1 and 2, a conventional brake device for a machine tool motor includes a spline (first spline) 12 provided on a motor shaft 11 using a coupling key 14 and having teeth 12a formed on an outer circumferential surface thereof 12 and a lining 13 to which a tooth 12a and an inner circumferential surface of the spline 12 are gear-connected.

상기한 구성에 의한 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the conventional brake device for a machine tool motor according to the above construction is as follows.

아마추어(도시되지 않음)가 전진하여 라이닝(13)과 압착되면 모터샤프트(11)의 회전을 정지시킴으로써 수직축과 같은 부속물의 구동이 정지된다.When an armature (not shown) advances and is pressed against the lining 13, the rotation of the motor shaft 11 is stopped to stop the driving of the accessory such as the vertical axis.

아마추어(도시되지 않음)가 후진하여 라이닝(13)과 떨어지게 되면 모터샤프트(11)가 회전됨으로써 공구대와 같은 부속물이 구동되도록 한다.When the armature (not shown) is retracted and separated from the lining 13, the motor shaft 11 is rotated to drive the attachment such as the tool rest.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치는, 스플라인(12)과 라이닝(13)의 사이에 유격 공차가 형성되어 있기 때문에 스플라인(12)과 라이닝(13)간에 백래쉬가 발생하게 되어 백래쉬로 인한 모터의 낙하로 인해 공구나 소재가 파손될 수 있는 문제점이 있다.However, in the conventional brake device for a machine tool motor as described above, a clearance is formed between the spline 12 and the lining 13, so that backlash occurs between the spline 12 and the lining 13 There is a problem that the tool or the material may be damaged due to the fall of the motor due to the backlash.

또한, 상기한 바와 같은 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치는, 스플라인(12)과 모터샤프트(11)가 키(14)에 의해 결합되어 있기 때문에 상대적으로 결합력이 약한 문제점이 있다.Further, in the conventional brake device for a machine tool motor as described above, since the spline 12 and the motor shaft 11 are coupled by the key 14, there is a problem that the coupling force is relatively weak.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2개의 스플라인을 사용하여 스플라인과 라이닝간의 유격 공차를 줄여서 백래쉬를 없애 주며, 파워 링크를 사용하여 스플라인과 모터샤프트의 결합력을 높여줄 수 있는, 공작기계 모터용 브레이크 장치를 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to reduce gap clearance between a spline and a lining by using two splines to eliminate backlash and increase coupling force between a spline and a motor shaft And to provide a braking device for a machine tool motor.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 모터샤프트에 설치되어 있으며 외주면에 치형이 각각 형성되어 있는 제1 스플라인 및 제2 스플라인과, 상기한 제1 스플라인 및 제2 스플라인의 외주면에 각각 형성되어 있는 치형과 내주면이 기어결합되어 설치되는 라이닝과, 상기한 제2 스플라인과 모터샤프트의 사이에 설치되는 제1 파워링크 및 제2 파워링크와, 상기한 제2 제2 스플라인의 위쪽과 뒤쪽에 걸쳐서 설치되는 파워링크캡과, 상기한 제1 스플라인 및 제2 스플라인을 관통하여 상기한 파워링크캡과 결합되는 볼트를 포함하여 이루어지면 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a spindle motor comprising a first spline and a second spline provided on a motor shaft, the first spline and the second spline having teeth formed on an outer circumferential surface thereof, A first power link and a second power link provided between the second spline and the motor shaft, and a second power link disposed between an upper portion of the second spline and a second power link, A power link cap disposed to extend rearward, and a bolt passing through the first spline and the second spline to engage with the power link cap.

이 발명의 구성은, 상기한 제1 파워링크는 단면이 직각 삼각형으로 이루어지는 링형태로 이루어지면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably such that the first power link is formed in a ring shape having a right triangle in cross section.

이 발명의 구성은, 상기한 제2 파워링크는 단면이 직각 삼각형으로 이루어지는 링형태로 이루어지면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably such that the above-mentioned second power link has a ring-shaped cross section formed by a right triangle.

이 발명의 구성은, 상기한 제1 파워링크와 제2 파워링크를 서로 마주보게 하면서 겹치게 되면 직사각형의 단면이 형성됨으로써 제1 파워링크를 제2 파워링크를 향하여 밀어주게 되면 제2 파워링크로부터 모터샤프트를 향하는 분력이 발생하게 되면 바람직하다.According to the configuration of the present invention, when the first power link and the second power link are overlapped while facing each other, a rectangular cross section is formed, and when the first power link is pushed toward the second power link, It is preferable that a force directed toward the shaft occurs.

이 발명의 구성은, 상기한 파워링크캡의 볼트홀은 깊이가 깊어질수록 반경이 작아지는 테이퍼형태로 가공되어 있으면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably such that the bolt hole of the power link cap is machined into a tapered shape with a smaller radius as the depth becomes deeper.

이 발명은, 2개의 스플라인을 사용하여 스플라인과 라이닝간의 유격 공차를 줄여서 백래쉬를 없애 주며, 파워 링크를 사용하여 스플라인과 모터샤프트의 결합력을 높여줄 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of reducing gap clearance between a spline and a lining by using two splines to eliminate backlash, and to enhance a coupling force between a spline and a motor shaft using a power link.

도 1은 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치의 정면도이다.
도 2는 종래의 공작기계 모터용 브레이크 장치의 단면도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 정면도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 단면도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 단면 사시도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 조립 분해도이다.1 is a front view of a conventional brake device for a machine tool motor.
2 is a cross-sectional view of a conventional brake device for a machine tool motor.
3 is a front view of a brake device for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention.
4 is a sectional view of a brake apparatus for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional perspective view of a brake apparatus for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view of a brake device for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention.

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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.

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. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the invention as disclosed in the accompanying claims. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities, many of which are within the scope of the present invention.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.Also, terms and words used in the description and claims of the present invention are defined based on the principle that the inventor can properly define the concept of a term in order to explain its invention in the best way, And should not be construed as limited to only the prior art, and should be construed in a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. For example, the terms relating to directions are set on the basis of the position represented on the drawing for convenience of explanation.

도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 정면도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 단면도이고, 도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 단면 사시도이고, 도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 조립 분해도이다.FIG. 3 is a front view of a brake apparatus for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a sectional view of a brake apparatus for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of a brake device for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 3 내지 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 구성은, 모터샤프트(21)에 설치되어 있으며 외주면에 치형(22a, 23a)이 각각 형성되어 있는 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)과, 상기한 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)의 외주면에 각각 형성되어 있는 치형(22a, 23a)과 내주면이 기어결합되어 설치되는 라이닝(28)과, 상기한 제2 스플라인(23)과 모터샤프트(21)의 사이에 설치되는 제1 파워링크(24) 및 제2 파워링크(25)와, 상기한 제2 제2 스플라인(23)의 위쪽과 뒤쪽에 걸쳐서 설치되는 파워링크캡(26)과, 상기한 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)을 관통하여 상기한 파워링크캡(26)과 나사결합되는 볼트(27)를 포함하여 이루어진다.3 to 6, a brake apparatus for a machine tool motor according to an embodiment of the present invention is provided with a motor shaft 21 and teeth 22a and 23a formed on the outer circumferential surface thereof, respectively The teeth 22a and 23a formed on the outer circumferential surfaces of the first spline 22 and the second spline 23 and the inner circumferential surfaces of the first spline 22 and the second spline 23 are gear- A first power link 24 and a second power link 25 provided between the second spline 23 and the motor shaft 21, A power link cap 26 installed on the upper and rear sides of the two splines 23 and a power link cap 26 extending through the first splines 22 and the second splines 23, And a bolt (27).

상기한 제1 파워링크(24)는 단면이 직각 삼각형으로 이루어지는 링형태로 이루어지며, 상기한 제2 파워링크(25)도 단면이 직각 삼각형으로 이루어지는 링형태로 이루어짐으로써 상기한 제1 파워링크(24)와 제2 파워링크(25)의 빗변에 해당되는 부위를 서로 마주보게 하면서 겹치게 되면 직사각형의 단면이 형성되는 구조로 이루어진다. 이와 같은 구조에서는 제1 파워링크(24)를 제2 파워링크(25)를 향하여 밀어주게 되면 제2 파워링크(25)로부터 모터샤프트(21)를 향하는 분력이 발생하게 됨으로써 수평방향의 힘의 일부를 수직방향의 힘으로 변환시키는 역할을 한다.The first power link 24 has a ring-shaped cross section having a right triangle. The second power link 25 has a ring-shaped cross section having a right triangle. Thus, the first power link 24 and the second power link 25 are opposed to each other while facing each other, a rectangular cross section is formed. In this structure, when the first power link 24 is pushed toward the second power link 25, a force is generated from the second power link 25 toward the motor shaft 21, so that a part of the force in the horizontal direction To the force in the vertical direction.

상기한 파워링크캡(26)의 볼트홀은 깊이가 깊어질수록 반경이 작아지는 테이퍼형태로 가공되어 있는 구조로 이루어진다.The bolt hole of the power link cap 26 is formed in a tapered shape in which the radius decreases as the depth increases.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 공작기계 모터용 브레이크 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the brake device for a machine tool motor according to the embodiment of the present invention with the above-described configuration is as follows.

모터샤프트(21)에 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)과, 제1 파워링크(24) 및 제2 파워링크(25)와, 파워링크캡(26)을 느슨하게 조립한 후에, 이들 조립체를 라이닝(28)에 끼운다.After loosely assembling the first spline 22 and the second spline 23, the first power link 24 and the second power link 25, and the power link cap 26 to the motor shaft 21, These assemblies are inserted into the lining 28.

다음에, 제1 스플라인(22)과 제2 스플라인(23)을 서로 엇비껴서 돌려줌으로써 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)의 외주면에 각각 형성되어 있는 치형(22a, 23a)과 라이닝(28)의 내주면에 형성되어 있는 치형과의 사이에서 발생되는 유격을 메꾸어 주도록 한다. The first spline 22 and the second spline 23 are rotated so as to be perpendicular to each other so that the teeth 22a and 23a formed on the outer circumferential surfaces of the first spline 22 and the second spline 23, So that the clearance generated between the lining 28 and the teeth formed on the inner peripheral surface of the lining 28 is filled.

제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)과 라이닝(28)의 유격이 최소화되었을 때 볼트(27)를 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)을 통해 관통시켜서 파워링크캡(26)과 결합시키게 된다. 상기한 파워링크캡(26)의 볼트홀은 깊이가 깊어질수록 반경이 작아지는 테이퍼형태로 가공되어 있어서 볼트(27)와 파뤄링크캡(26)의 결합이 견고하게 이루어진다.When the clearance between the first spline 22 and the second spline 23 and the lining 28 is minimized, the bolt 27 is passed through the first spline 22 and the second spline 23, 26). The bolt hole of the power link cap 26 is processed into a tapered shape having a smaller radius as the depth of the bolt hole is increased, so that the bolt 27 and the ferrule link cap 26 are firmly engaged with each other.

볼트(27)가 파워링크캡(26)과 결합되면서 제1 스플라인(22) 및 제2 스플라인(23)을 파워링크캡(26)을 향하여 밀어주게 되고, 이에 따라 제2 스플라인(23)이 제1 파워링크(24)를 제2 파워링크(25)를 향하여 밀어주게 됨으로써 제2 파워링크(25)로부터 모터샤프트(21)를 향하는 분력이 발생하게 되어 모터샤프트(21)가 견고하게 압착 결합이 된다.The bolt 27 pushes the first spline 22 and the second spline 23 toward the power link cap 26 while being coupled with the power link cap 26, 1 power link 24 toward the second power link 25 generates a force directed toward the motor shaft 21 from the second power link 25 so that the motor shaft 21 is firmly compressed do.

이와 같이 조립이 완료된 후, 아마추어(도시되지 않음)가 전진하여 라이닝(28)과 압착되면 모터샤프트(21)의 회전을 정지시킴으로써 수직축과 같은 부속물의 구동이 정지되고, 아마추어(도시되지 않음)가 후진하여 라이닝(28)과 떨어지게 되면 모터샤프트(21)가 회전됨으로써 공구대와 같은 부속물이 구동되도록 한다.After the assembling is completed, when the armature (not shown) advances and is pressed against the lining 28, the rotation of the motor shaft 21 is stopped to stop the driving of the accessory such as the vertical axis, and an armature The motor shaft 21 is rotated so that the attachment such as the tool bar is driven.

21 : 모터샤프트 22 : 제1 스플라인
23 : 제2 스플라인 24 : 제1 파워링크
25 : 제2 파워링크 26 : 파워링크캡
27 : 볼트 28 : 라이닝 21: motor shaft 22: first spline
23: second spline 24: first power link
25: second power link 26: power link cap
27: bolts 28: lining

Claims (5)

모터샤프트에 설치되어 있으며 외주면에 치형이 각각 형성되어 있는 제1 스플라인 및 제2 스플라인과,
상기한 제1 스플라인 및 제2 스플라인의 외주면에 각각 형성되어 있는 치형과 내주면이 기어결합되어 설치되는 라이닝과,
상기한 제2 스플라인과 모터샤프트의 사이에 설치되는 제1 파워링크 및 제2 파워링크와,
상기한 제2 스플라인의 위쪽과 뒤쪽에 걸쳐서 설치되는 파워링크캡과,
상기한 제1 스플라인 및 제2 스플라인을 관통하여 상기한 파워링크캡과 결합되는 볼트를 포함하여 이루어지며,
상기한 제1 파워링크는 단면이 직각 삼각형으로 이루어지는 링형태로 이루어지며,
상기한 제2 파워링크는 단면이 직각 삼각형으로 이루어지는 링형태로 이루어지며,
상기한 제1 파워링크와 제2 파워링크를 서로 마주보게 하면서 겹치게 되면 직사각형의 단면이 형성됨으로써 제1 파워링크를 제2 파워링크를 향하여 밀어주게 되면 제2 파워링크로부터 모터샤프트를 향하는 분력이 발생하게 되는 것을 특징으로 하는 공작기계 모터용 브레이크 장치.A first spline and a second spline provided on a motor shaft and having teeth formed on an outer circumferential surface,
A lining having gear teeth and an inner circumferential surface formed on outer circumferential surfaces of the first spline and the second spline,
A first power link and a second power link provided between the second spline and the motor shaft,
A power link cap installed above and behind the second spline,
And a bolt penetrating the first spline and the second spline to engage with the power link cap,
The first power link is formed in a ring shape whose cross section is a right triangle,
The second power link has a ring-shaped cross section having a right triangle,
When the first power link and the second power link are overlapped while facing each other, a rectangular cross section is formed. If the first power link is pushed toward the second power link, a force directed from the second power link to the motor shaft is generated And a brake device for a machine tool motor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기한 파워링크캡의 볼트홀은 깊이가 깊어질수록 반경이 작아지는 테이퍼형태로 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 공작기계 모터용 브레이크 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bolt hole of the power link cap is machined into a tapered shape having a smaller radius as the depth is increased.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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