KR100287511B1 - 휴대형장치용의공구및공구홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 끌질, 회전천공 및/또는 회전타격천공에 사용되는 수공구장치용 공구수용체에 설치하기 위한 공구에 관한 것으로, 상기 공구는 축방향으로 폐쇄된 2개의 일탈방지홈(1), 축방향으로 자유단부쪽을 향해 개방된 2개의 동반회전홈(2) 및 2개의 동반회전면(3)을 구비하는 끼움고정축(A)를 가진다.

Description

휴대형 장치용의 공구 및 공구 홀더

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 공구의 생크를 도시한 정면도이며,

제2도는 제1도의 II-II 선을 따라 절취한 생크의 단면도이고,

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공구의 생크를 도시한 단면도이며,

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공구의 생크를 도시한 단면도이고,

제5도는 제1도 및 제2도에 도시한 생크를 장착하고 있는 공구 홀더의 단면도이며,

제6도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공구의 생크를 도시한 정면도이고,

제7도는 제6도의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 절취한 생크의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 11, 21, 31 : 록킹 홈

2, 12, 22, 32 : 구동 홈

3, 13, 23, 33 : 구동면

4 : 구동 부재

5 : 록킹 부재

6 : 대응면

7 : 안내 부재

33a, 33b : 표면 부분

A, B, C, D : 생크

W : 정점각

본 발명은 끌질(chiseling), 드릴 및/또는 타격 드릴 등의 휴대형 장치에 있어서의 공구 홀더에 장착되는 공구에 관한 것으로, 특히 거의 원형 단면의 생크(shank)를 구비하며, 축방향으로 폐쇄된 하나 이상의 록킹홈과, 축방향에서 자유단을 향해 개방하는 적어도 하나 이상의 구동홈을 생크에 설치한 공구에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 공구를 유지하기 위한 공구 홀더에 관한 것이다.

독일 특허 제25 51 125호 공보에서는, 생크에 축방향으로 폐쇄된 1개 또는 2개의 록킹홈과, 생크의 자유단을 향해 개방된 1개 또는 2개의 구동홈을 갖는 휴대형 장치용의 공구 및 이러한 공구를 대상으로 삼는 공구 홀더를 개시하고 있다. 공구를 유지하기 위한 공구 홀더는, 록킹홈의 수에 대응하는 수의 록킹 부재, 예컨대, 반경 방향으로 변위 가능한 구형의 록킹 부재를 구비한다. 이 록킹 부재는, 축방향으로 폐쇄된 록킹홈과 협동함으로써, 장치의 사용시에 공구 홀더로부터의 공구의 이탈을 방지한다. 공구를 제거하는 경우에는, 록킹 부재를 반경 방향으로 이동시켜 록킹홈으로부터 이탈 분리시킨다.

전술한 록킹홈 및 록킹 부재에는, 특히 큰 응력이 작용하지 않게 되며, 그 이유는 사용시 공구 홀더에 의해 유지된 공구가 록킹 부재에 대하여 실질적으로 부동(浮動) 상태로 지지되기 때문이다. 즉, 록킹 부재는 록킹홈과 협동하는 사용중에는 토크를 거의 전달할 필요가 없기 때문이다. 단지 공구를 공작 부재에 형성한 구멍으로부터 인출할 때에만, 록킹 부재를 록킹홈과 협동시켜 공구를 공구 홀더와의 결합 상태로 유지하는 것이 필요하게 된다.

이와는 대조적으로, 공구 홀더에 있어서의 구동 부재를 결합시키도록 생크 자유단을 향해 개방한 축방향의 구동홈에는 매우 큰 응력이 걸리게 된다. 이러한 구동홈은, 장치의 사용중에 구동 부재와 협동하여 전체 회전 모멘트를 전달하는 역할을 한다.

공지된 공구 및 공구 홀더의 난점은, 구동홈 및 구동 부재가 빠른 시기에 마모하는 데 있다. 특히, 구동측의 측면, 즉, 회전 방향 전방에 설치되고, 또 회전 방향과는 반대측으로 향한 측면에 매우 큰 마모가 생긴다. 이러한 마모의 이유는 전달하여야 할 회전 모멘트가 높고, 구동 부재의 측면에 대한 구동홈의 상대적인 변위가 계속되기 때문이다. 이러한 상대적 변위는, 특히 끌질 또는 타격 드릴에 있어서의 충격력이 공구에 미치게 하는 작용에 의해 발생한다. 이러한 마모에 의해 공구의 구동홈은, 공구의 작업 영역이 본래의 작업 조건에 따라 손상되기도 전에 이미 확실한 회전 모멘트를 더 이상 전달할 수 없을 정도로 현저히 파손된다. 이로 인해 불가피하게 비용을 들여 공구를 교환하여야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 끌질, 드릴, 타격 드릴 등의 휴대형 장치에 있어서의 공구 홀더에 의해 유지될 때, 조기의 마모를 일으키는 일이 없이 확실한 회전 모멘트의 전달을 보증할 수 있는 공구 및 그러한 공구를 유지하기 위한 공구 홀더를 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 본 발명에 따른 생크에 있어서의 적어도 록킹홈의 주변 영역에, 생크의 자유단을 향해 개방하고, 또 생크의 길이방향 축에 평행하게 연장하는 구동면을 설치함으로써 달성된다.

본 발명에 의한 공구에 있어서의 구동면은, 공구의 강도에 해로운 영향을 주는 횡단면의 취약화를 방지하면서, 회전 모멘트의 전달에 기여하는 부가적인 전달면을 형성한다. 주로 록킹홈이 위치하는 생크의 각 외주 영역에는 구동면이 중복되기 때문에, 구동홈은 삭감되지 않는다. 따라서, 대략 반경 방향으로 연장하여 회전 모멘트를 전달하는 역할을 하는 구동홈의 측면은 그 전체 크기를 그대로 유지한다. 록킹홈의 적어도 일부는, 생크에 구동면을 배치함으로써도 유지된다. 공구를 축방향으로 유지하는 록킹홈의 정지면은, 구동면의 배치에 의해 축소되지만 여전히 충분히 크다. 따라서, 공작 부재의 구멍으로부터 공구를 인출할 때 록킹 부재와 록킹홈을 협동시켜, 공구와 공구 홀더 사이의 결합 상태를 확실하게 유지하는 것이 가능해진다.

구동면은 평면으로 형성되는 것이 유리하다. 평면형 표면은 간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 이점이 있기 때문이다.

구동면을 가능한 한 넓은 면적으로 하기 위하여 구동면을 볼록하게 형성하는 것이 유리하다. 생크의 회단면은, 볼록하게 형성한 구동면을 설치하는 것에 의해 거의 취약화하지 않고 공구를 축방향으로 유지하는 록킹홈의 정지면도 거의 감소하지 않게 된다. 또한, 구동면은 오목하게 형성될 수도 있다. 따라서, 볼록하게 또는 오목하게 형성된 구동면에 작용하는 힘은, 공구에 회전 운동을 부여하기 위해서 불가결한 것이지만 보다 큰 면적에 분산된다. 그 결과, 생크에 작용하는 표면 압력이 저하하여, 생크의 내마모 특성을 효과적으로 향상하는 것이 가능해진다.

공구 홀더의 록킹 부재와 협동하는 구동면의 영역의 크기가 축소되는 것을 회피할 수 있도록, 구동면은 서로 지붕형으로 연장하는 2개의 표면 부분에 의해 구성하는 것이 유리하다. 이들 표면 부분의 정점은 생크의 외주상에 위치시키는 것이 유리하며, 그 경우에 상기 구동면의 영역의 최적 크기가 얻어진다.

이들 표면 부분은, 전달되는 회전 모멘트의 크기에 따라 여러 가지의 크기와 정점감을 가질 수 있다. 또, 발생시킬 모멘트를 고려할 때, 정점각은 120˚ 내지 150˚인 것이 만족스러운 것으로 나타나 있다.

필요한 구동홈 및 록킹홈은, 어느 정도는 생크의 횡단면을 감소시키게 된다. 구동홈과 록킹홈 사이의 중간 영역을 과도하게 취약화시키지 않기 위하여 록킹홈과 구동면이 서로 일치하는 대칭축을 갖는 형상이 되도록, 구동면을 록킹홈에 대하여 배치하는 것이 유리하다.

공구의 생크에 일측으로만 작용하지 않는 매우 높은 회전 모멘트를 수용하기 위해, 생크는 직경선상에서 서로 대향하는 2개의 록킹홈과 2개의 구동면을 설치하는 것이 유리하다. 이 때, 구동면은 서로 평행하게 연장시킨다. 따라서, 2개의 구동면과 반경 방향으로 연장하는 구동홈의 구동측 측면이 회전 모멘트를 전달하는 역할을 하게 된다.

회전 모멘트에 의해 생기는 힘이 생크의 원주 방향으로 균등히 배분하여 작용하도록, 구동면은 대칭적으로 형성하는 것이 바람직하다.

구동면에 의해 가능한 한 회전 모멘트의 대부분을 받기 위해서는, 구동면은 그 길이가 록킹홈의 길이 보다 크게 되도록 형성되는 것이 유리하다. 록킹홈으로부터 길이 방향으로 돌출하는 구동면의 영역은, 그 전체 표면에 걸쳐 회전 모멘트의 전달에 기여한다.

전술한 바와 같이 형성된 공구는, 예컨대 독일 특허 제25 51 125호에 기재된 공지의 공구 홀더에 사용 가능하다는 점에서도 유리하다. 이 때, 전달 가능한 회전 모멘트의 레벨이 저하되며, 구동면이 아무런 기능도 하지 못하게 되는 문제점을 감수해야 한다. 이러한 형태의 공구 홀더에 있어서 원형 단면의 수납 구멍은, 구동홈을 위한 하나 이상의 구동 부재와, 공구의 록킹홈에 대응하여 반경 방향으로 변위 가능한 하나 이상의 록킹 부재를 구비한다. 특히, 공구의 구동면에 대응하는 하나 이상의 대응면을 록킹 부재 영역에 갖는 본 발명의 공구 홀더에 의해 공구를 유지하는 경우에는, 전달 가능한 회전 모멘트의 레벨을 상승시킬 수 있다.

공구의 구동면에 적합시킨 대응면을 공구 홀더에 설치한 본 발명의 구성에 따르면, 공구 홀더로부터 공구 생크로의 추가적인 회전 모멘트의 전달이, 구동홈에 결합한 구동 부재 뿐만 아니라, 구동면에 결합한 대응면에 의해서도 가능해진다.

대응면은 평면으로 형성되는 것이 유리하다. 평면은 용이하고 또한 경제적으로 형성할 수 있는 때문이다.

가능한 한 넓은 면적의 대응면을 구비하는 수납 구멍을 얻기 위해서는, 대응면을 오목하게 형성하는 것이 유리하다. 수납 구멍의 단면적은, 오목 형성된 대응면을 설치하는 것에 의해 축소되어 공구 홀더의 두께는 대응면의 영역에서 증가한다. 이와 같이 하여, 전체적으로 안정된 공구 홀더가 얻어진다. 수납 구멍의 대응면은 볼록하게 형성하는 것도 가능하다. 오목하게 형성된 대응면 뿐만 아니라 볼록하게 형성된 대응면도, 공구에 회전 운동을 부여하기 위해 필요한 큰 힘의 전달에 특히 알맞고, 이것은 힘이 큰 면적에 배분되기 때문이다. 그 결과, 보다 작은 표면 압력이 생겨 공구 홀더의 내마모 특성을 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다.

예컨대, 공구를 충분히 고정하기 위해서, 대응면은 서로 지붕형으로 연장하는 2개의 표면부분에 의해 구성하는 것이 유리이다. 이 경우, 록킹 부재에는 충분히 큰 정지면을 설치하는 것이 가능해진다. 이들 표면 부분의 정점은 수납 구멍의 내주상에 위치시키는 것이 유리하며, 도한, 정점각은 120˚ 내지 150˚로 하는 것이 특히 적합한 것으로 확인했다.

공구 홀더의 안내 부재는 대략 반경 방향으로 연장하는 관통 구멍을 구비하며, 이 관통 구멍은 록킹 부재를 수용하는 역할을 하고, 록킹 부재는 이 관통 구멍내에서 대략 반경 방향으로 변위하게 한다. 록킹 부재를 위한 관통 구멍 영역에서충분한 두께를 달성하기 위해, 록킹 부재 및 대응면은 서로 일치하는 대칭축을 갖도록 배치하는 것이 유리하다.

공구 홀더에는 직경선상으로 서로 대향하는 2개의 록킹 부재와, 직경선상으로 서로 대향하는 2개의 대응면을 설치하는 것이 유리하다. 이러한 형태의 공구 홀더는, 구동 부재와 더불어 2개의 대응면을 구비하기 때문에, 특히 높은 회전 모멘트를 전달하는데 적합하다. 그 경우, 발생된 힘은 구동 부재 및 2개의 대응면에 분배되기 때문에, 서로 협동하는 각 면의 사이에는 보다 작은 표면 압력밖에 생기지 않는다.

회전 모멘트의 전달에 의해 생기는 힘이 공구 생크의 원주 방향으로 균등하게 분배되어 가해질 수 있도록, 공구 홀더의 대응면은 대칭적으로 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 구동홈과 결합된 구동 부재와, 구동면과 결합된 대응면을 통하여 회전 모멘트의 전달이 가능해진다.

이하 본 발명을 예시된 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도 내지 제4도 및 제6도, 제7도는 각각 공구의 생크(A, B, C, D)를 도시하고 있다. 생크(A, B, C, D)는 축방향으로 양끝이 폐쇄된 2개의 록킹홈(1, 11, 21, 31)과, 생크(A, B, C, D)의 자유단을 향해 축방향으로 개방하는 2개의 구동홈(2, 12, 22, 32)을 구비한다. 특히, 제2도, 제3도, 제4도 및 제7도에 도시된 바와 같이, 구동홈(2, 12, 22, 32)의 양측면(2a, 2b, 12a, 12b, 22a, 22b, 32a, 32b)은 각각 반경 방향을 향해 연장한다.

제1도에 도시한 바와 같이, 구동면(3)의 길이 L은 록킹홈(1)의 길이 V보다 더 길게 되어 있다. 록킹홈(1)을 넘어 길이 방향으로 돌출하는 구동면(3)의 영역은, 그 표면 전체가 회전 모멘트를 전달하는 데 사용된다.

제2도에 도시된 바와 같이, 생크(A)는 대칭적으로 형성되고 서로 평행하게 연장하는 2개의 구동면(3)을 구비한다. 이러한 구동면(3)은 평면으로 형성되고, 또 생크(A)의 길이방향으로 연장한다.

제3도에 도시된 생크(B)는, 그 길이방향으로 연장하는 2개의 대칭적인 구동면(13)을 볼록하게 형성한 것이다. 록킹홈(11) 및 구동면(13)은 동일한 대칭축을 가진다.

제4도에 도시된 생크(C)는, 그 길이방향으로 연장하는 2개의 대칭적인 구동면(23)을 오록하게 형성한 것이다. 록킹홈(21) 및 구동면(23)은 동일한 대칭축을 가진다.

제5도는 전술한 구성을 갖는 공구를 유지하기 위한 본 발명에 의한 공구 홀더의 일례를 도시하는 단면도이며, 예시적으로 록킹홈(1), 구동홈(2) 및 구동면(3)을 구비한 공구(제1도 및 제2도 참조)에 있어서의 생크(A)를 장착한 형태를 도시하는 것이다. 공구 홀더는 안내 부재(7), 작동 슬리브(8) 및 상기 작동 슬리브(8)를 둘러싸는 케이지(9)를 구비한다. 작동 슬리브(8)를 축방향 또는 원주 방향으로 변위시킴으로써, 도시하지 않는 절결부를 록킹 부재(5)의 반경 방향 연장선상까지 이동시켜, 록킹 부재(5)를 반경 방향의 관통 구멍(10) 내에서 변위시켜 록킹홈(1)으로부터 이탈 분리시킨다. 그 결과, 공구의 생크(A)가 해제되기 때문에, 생크(A)를 가이드 부재(7)로부터 제거하여 공구를 공구 홀더로부터 인출할 수 있다.

제5도에 또한 도시된 바와 같이, 안내 부재(7)는 구동 부재(4)를 구비하며, 각 구동 부재(4)는 반경 방향으로 향해 연장하는 측면(4a, 4b)를 구비한다.

제6도에 도시된 생크(D)는, 지붕형으로 서로 배치한 2개의 표면 부분(33a, 33b)에 의해 구성되는 구동면(33)을 구비하고 있다.

표면 부분(33a, 33b)의 길이는 생크(D)의 길이방향으로 록킹홈(31)의 양측으로 돌출하도록 형성된다. 록킹홈으로부터 축방향으로 돌출하는 표면 부분(33a, 33b)의 영역은, 그 전체 표면이 회전 모멘트를 전달하는데 사용된다. 구동면(33)의 표면 부분(33a, 33b)은 생크(D)의 길이의 일부에 걸쳐 연장한다. 지붕형으로 서로 배치된 부분(33a, 33b)의 정점각 W는 120˚내지 150˚으로 한다.

표면 부분(33a, 33b)은 서로 대칭적으로 형성한다. 록킹홈(31) 및 구동면(33)은 동일한 대칭축을 가진다.

Claims (15)

1. 끌, 드릴, 타격 드릴 등의 휴대형 장치에 있어서의 사용되는 공구 홀더에 장착되는 공구로서, 거의 원형 단면의 생크(A, B, C, D)를 구비하며, 축방향으로 폐쇄된 하나 이상의 록킹홈(1, 11, 21, 31)과, 축방향으로 자유단을 향해 개방하는 하나 이상의 구동홈(2, 12, 22, 32)을 생크에 설치한 공구에 있어서,

   상기 생크(A, B, C, D)에 있어서의 적어도 록킹홈(1, 11, 21, 31)의 주변 영역에서 상기 생크(A, B, C, D)의 자유단을 향해 개방되고, 또 상기 생크(A, B, C, D)의 길이방향 축에 대하여 평행하게 연장되는 구동면(3, 13, 23, 33)을 구비하며, 상기 록킹홈(1, 11, 21, 31) 및 구동면(3, 13, 23, 33)은 동일한 대칭축을 가지는 것을 특징으로 하는 공구.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동면(3)은 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공구.
3. 제1항에 있어서, 상기 구동면(13)은 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 공구.
4. 제1항에 있어서, 상기 구동면(23)은 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 공구.
5. 제1항에 있어서, 상기 구동면(33)은 지붕형으로 서로 연장하는 2개의 표면 부분(33a, 33b)에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 공구.
6. 제5항에 있어서, 상기 2개의 표면 부분(33a, 33b)의 정점은 생크(D)의 외주상에 위치하는 것을 특징으로 하는 공구.
7. 제6항에 있어서, 상기 2개의 표면 부분(33a, 33b)의 정점각(W)은 120˚내지 150˚인 것을 특징으로 하는 공구.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 생크(A, B, C, D)는 직경선상으로 서로 대향하는 2개의 록킹홈(1, 11, 21, 31)과 2개의 구동면(3, 13, 23, 33)을 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 구동면(3, 13, 23, 33)의 길이(L)는 록킹홈(1, 11, 21, 31)의 길이(V)보다 큰 것을 특징으로 하는 공구.
10. 상기 항들 중 어느 하나의 항에 따른 공구를 유지하기 위한 공구 홀더로서, 거의 원형 단면의 수납 구멍과, 공구에 있어서의 구동홈(2)으로 결합시키는 하나 이상의 구동 부재(4)와, 공구에 있어서의 록킹홈(1)으로 결합할 수 있도록 반경 방향으로 변위 가능한 하나 이상의 록킹 부재(5)를 구비하는 공구 홀더에 있어서,

    상기 수납 구멍에 있어서의 록킹 부재(5)의 영역에 공구의 구동면(3)에 대하는 하나 이상의 대응면(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 공구 홀더.
11. 제10항에 있어서, 상기 대응면(6)은 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공구 홀더.
12. 제10항에 있어서, 상기 대응면은 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 공구 홀더.
13. 제10항에 있어서, 상기 대응면은 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 공구 홀더.
14. 제10항에 있어서, 상기 대응면은 지붕형으로 서로 연장하는 2개의 표면 부분에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 공구 홀더.
15. 제10항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 록킹 부재(5) 및 대응면(6)은 동일한 대칭축을 가지는 것을 특징으로 하는 공구 홀더.