KR100658112B1

KR100658112B1 - 구멍 커터용 아버 및 그 사용 방법

Info

Publication number: KR100658112B1
Application number: KR1020057024859A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 비. 코브; 찰스 엠. 오'키페
Original assignee: 어윈 인더스트리얼 툴 컴퍼니
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-12-14
Also published as: WO2005002310A2; EP1638721A2; JP2007521146A; BRPI0411918B1; EP1638721A4; WO2005002310A8; JP4481985B2; CA2531164C; US7073992B2; AU2004253518B2; EP1638721B1; MXPA05014206A; BRPI0411918A; CA2531164A1; AU2004253518A1; US20050025591A1; KR20060064574A; WO2005002310A3

Abstract

본 발명은 나사 구멍을 형성하는 외주면, 및 상기 나사 구멍에 대하여 방사상으로 이격되는 한 쌍의 핀 구멍을 가지는 구멍 커터용 아버를 제공한다. 상기 아버는 아버 보디를 포함하고, 상기 아버 보디는, 구멍 커터의 나사 구멍과 나사 결합되는 나사 단부, 및 상기 나사 단부에 인접하여 형성되고 상기 나사 단부로부터 방사상 외측으로 이격되는 정지면, 상기 아버 보디의 다른 단부에 위치되는 드라이브 섕크, 및 서로에 대하여 상기 아버 보디의 대향측에 위치되고 상기 정지면과 상기 드라이브 섕크 사이에서 상기 아버 보디의 일부분을 따라 축방향으로 연장되는 한 쌍의 제1 지지면을 형성한다. 핀 링은 상기 아버 보디를 슬라이드 가능하게 수용하기 위하여 상기 핀 링을 관통하여 형성되는 구멍, 한 쌍의 드라이브 핀, 상기 핀이 구멍 커터의 대응하는 핀 구멍 내에 수용된 상태로 구멍 커터와 접촉 결합되는 제2 지지면, 및 상기 아버 보디의 제1 지지면과 결합되어 핀 서포트 부재와 아버 보디의 상대 회전을 방지하고, 상기 아버 보디의 정지면을 따라 축방향으로 이동되고 상기 아버 보디의 나사 단부의 메인 직경부와 결합되는 제3 지지면을 가지고 있다.

나사 구멍, 구멍 커터, 구멍 톱, 아버, 정지면, 지지면, 섕크, 핀 서포트

Description

구멍 커터용 아버 및 그 사용 방법{ARBOR FOR HOLE CUTTER AND RELATED METHOD OF USE}

본 발명은 아버(arbor) 및 상기 아버의 사용 방법에 관한 것으로, 특히 아버, 및 상기 아버에 대하여 구멍 톱의 축에서 벗어난 흔들림(off axis wobble)을 방지하는 구멍 톱 및 다른 구멍 커터용 아버의 사용 방법에 관한 것이다.

본 출원은, "구멍 커터용 아버 및 그 사용 방법"을 발명의 명칭으로 하는 미국 가출원으로서, 2003년 6월 24일 출원된 60/482,170호, 및 익스프레스 메일 번호 EV482066669 및 도켓(Docket) 번호 97309.00110으로, 2004년 6월 23일 출원된 유사한 발명의 명칭을 갖는 미국 특허 출원에 대한 우선권을 주장하고, 그 내용이 본 명세서의 일부로서 원용에 의해 여기에 포함된다.

구멍 톱(hole saw) 또는 다른 구멍 커터용의 일반적인 아버는 아버 보디를 포함하는데, 상기 아버 보디는 구멍 톱의 단부 플레이트 내에 나사 결합되어 상기 구멍 톱을 상기 아버에 확고하게 고정시키는 나사 단부를 형성하고 있다. 파일럿 드릴(pilot drill)은 상기 아버 보디의 나사 단부 내에 수용되고 상기 구멍 톱의 중앙을 관통하여 연장된다. 상기 아버 보디는 상기 나사 단부에 인접하여 축방향으로 이격되고 상기 구멍 톱의 단부 플레이트와 결합되는 쇼울더(shoulder)를 형성 한다. 상기 아버는 상기 나사 단부로부터 축방향으로 이격되고 세트 스크류에 의하여 상기 아버 보디에 확고하게 고정되는 핀 링(pin ring)을 추가로 포함한다. 드라이브 플레이트(drive plate)는 상기 나사 단부에 대하여 상기 핀 링의 반대측에 상기 아버 보디에 슬라이드 가능하게 장착되고, 상기 핀 링에 형성된 대응하는 관통 구멍 내로 연장되는 한 쌍의 직경 방향 대향 드라이브 핀을 포함한다. 상기 드라이브 핀의 단부는 상기 구멍 톱을 회전가능하게 구동하도록 상기 구멍 톱의 단부 플레이트에 형성된 대응하는 드라이브 구멍에 수용된다. 로크 너트(lock nut)는 상기 핀 링에 대하여 드라이브 플레이트의 반대측에서 상기 아버 보디에 나사 체결된다.

구멍 톱을 아버에 장착하기 위하여, 단부 플레이트가 상기 아버 보디의 쇼울더에 접촉할 때까지, 구멍 톱의 단부 플레이트는 상기 아버 보디의 나사 단부에 나사 결합된다. 또한 단부 플레이트는 구멍 톱의 드라이브 구멍을 상기 아버의 드라이브 핀과 바로 충분히 정렬하도록 상기 쇼율더로부터 분리하거나 또는 서서히 후퇴시킨다. 또한, 로크 너트는 드라이브 플레이트와 나사 결합되어 드라이브 플레이트를 핀 링에 고정시키고 상기 아버를 구멍 톱에 고정시킨다.

이러한 타입의 아버와 관련되는 한 가지 단점은 구멍 톱이 드라이브 핀을 톱의 드라이브 구멍과 정렬시키기 위하여 쇼울더로부터 서서히 후퇴시킬 때, 톱의 단부 플레이트와 아버의 핀 링 사이에 간극이 형성되는 것이다. 이 간극은 구멍 톱, 특히 비교적 높은 회전 속도로 작동되는 대직경의 구멍 톱 및/또는 구멍 톱의 축에서 벗어난 흔들림에 이르게 할 수 있다. 축에서 벗어난 흔들림은 구멍 톱의 절삭 수명을 단축시키고 및/또는 원하는 것보다 더 큰 절삭 부정확도를 발생시킬 수 있는 절삭 중의 구멍 톱의 바람직하지 않는 진동을 일으킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 상기한 단점 및/또는 문제점의 하나 이상을 해결하는데 있다.

본 발명은 나사 구멍을 형성하는 외주면, 및 상기 나사 구멍에 대하여 방사상으로 이격되어 있는 하나 이상의 핀 구멍을 포함하는 구멍 커터(hole cutter)용 아버(arbor)에 관한 것이다. 상기 아버는 축방향으로-기다란 아버 보디를 포함하고, 상기 아버 보디는 상기 아버 보디의 단부에 형성되고, 상기 구멍 커터의 나사 구멍과 나사 결합될 수 있는 메인 나사 직경부를 형성하는 제1 나사부를 포함한다.

상기 아버 보디의 쇼울더(shoulder)는 상기 제1 나사부에 인접하여 형성되고 상기 제1 나사부로부터 방사상 외측으로 이격되어 있고, 제2 나사부가 상기 제1 나사부에 대하여 상기 쇼울더의 다른 측면에 축방향으로 이격되어 있다. 드라이브 섕크(drive shank)가 상기 제1 나사부의 반대쪽 상기 아버 보디의 다른 단부에 형성된다. 또한 상기 아버 보디는 상기 쇼울더와 상기 드라이브 섕크 사이에서 상기 아버 보디의 일부분을 따라 축방향으로 연장되는 하나 이상의 제1 지지면을 형성한다.

상기 아버는 핀 링(pin ring)을 추가로 포함하는데, 상기 핀 링은 상기 핀 링을 관통하여 형성되는 구멍, 상기 핀 링의 일측면에 형성되는 축방향 지지면, 및 상기 구멍에 대하여 방사상으로 이격되어 있고 상기 축방향 지지면으로부터 축방향으로 연장되는 하나 이상의, 바람직하게는 2개의 드라이브 핀(drive pins)을 형성한다. 상기 핀 링의 제2 지지면은 상기 구멍의 외주의 적어도 일부를 형성한다. 상기 핀 링과 아버 보디는 서로에 대하여 축방향으로 이동가능한 상태로 상기 아버 보디는 상기 핀 링의 구멍 내에 수용될 수 있고, 제1 및 제2 지지면 중 하나 이상은 서로 결합될 수 있어 상기 핀 링과 아버 보디가 서로에 대하여 회전되는 것을 방지한다. 드라이브 핀은 상기 구멍 커터의 핀 구멍 내에 수용될 수 있고, 하나 이상의 제2 및 축방향 지지면은 상기 아버 보디의 쇼울더를 따라 축방향으로 이동허여고 상기 아버 보디의 제1 나사부의 메인 직경부와 결합될 수 있다. 따라서, 드라이브 핀이 대응하는 핀 구멍 내에 수용될 때, 핀 링의 축방향 지지면은 구멍 커터와 접촉 결합되어 그렇지 않으면 상기 핀 링과 구멍 커터 사이에 존재할 수 있는 간극을 제거한다. 상기 아버의 록킹 부재(locking member)는 상기 아버 보디의 제2 나사부와 나사 결합될 수 있어 구멍 커터와 접촉 결합된 핀 링의 축방향 지지면을 분리가능하게 고정시킨다.

또한, 본 발명은 아버를 구멍 커터에 장착하는 방법에 관한 것이다. 상기 구멍 커터는 나사 구멍을 형성하는 외주면, 및 상기 나사 구멍에 대하여 방사상으로 이격되어 있는 하나 이상의 드라이브 핀 구멍을 포함한다. 상기 아버는 나사 단부, 및 상기 나사 단부에 인접하여 형성되고 상기 나사 단부로부터 방사상 외측으로 이격되는 정지면(stop surface)을 포함하는 아버 보디를 포함한다. 상기 아버 보디의 핀 서포트 부재(pin support member)는 상기 핀 서포트 부재를 관통하여 형성되는 구멍, 그 일측면에 형성되는 제2 지지면, 상기 제2 지지면의 외측으로 연장되는 하나 이상의 핀, 및 상기 구멍에 인접하여 형성되는 제3 지지면을 포함한다. 제2 및 제3 지지면 중 하나 이상, 바람직하게는 양자 모두가 상기 아버 보디의 정지면을 따라 축방향으로 이동되어 상기 나사 단부와 결합될 수 있다. 록킹 부재는 상기 아버 보디에 결합되어 구멍 커터와 접촉 결합된 핀 링을 고정시킨다. 상기 방법은,

(ⅰ) 상기 구멍 커터가 상기 아버 보디의 정지면에 접촉할 때까지, 상기 아버 보디의 단부를 상기 구멍 커터의 나사 구멍에 나사 결합시키는 단계,

(ⅱ) 상기 아버 보디의 단부를 상기 구멍 커터의 나사 구멍과 분리시키고, 상기 핀 서포트 부재의 하나 이상의 핀을 상기 구멍 커터의 하나 이상의 대응하는 핀 구멍과 정렬시키는 단계,

(ⅲ) 상기 핀 서포트 부재의 하나 이상의 핀이 핀 구멍 커터의 하나 이상의 대응하는 핀 구멍 내에 수용되고, 상기 제3 지지면이 상기 구멍 커터와 접촉 결합될 때까지, 상기 핀 서포트 부재를 상기 아버 보디를 따라 축방향으로 상기 구멍 커터를 향하여 이동시키는 단계, 및

(ⅳ) 상기 록킹 부재를 상기 아버 보디를 따라 축방향으로 상기 핀 서포트 부재를 향하여 이동시키고, 상기 록킹 부재에 의하여 상기 구멍 커터와 접촉 결합된 상기 핀 서포트 부재의 제2 지지면을 분리 가능하게 고정시키는 단계

를 포함한다.

본 발명의 한 가지 장점은 핀 링의 축방향 지지면이 구멍 커터와 접촉 결합되어 그렇지 않으면 축에서 벗어난 흔들림을 발생시키는 상기 핀 링과 상기 구멍 커터 사이의 간극을 제거한다.

본 발명의 다른 목적, 장점 및 특징이 현재의 바람직한 실시예 및 첨부 도면에 대한 다음의 상세한 설명으로 보다 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명을 구체화하는 아버의 측면도이다.

도 2는 도 1의 아버의 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 아버의 아버 보디의 측면도이다.

도 4는 도 1의 아버의 핀 링의 끝면도이다.

도 5는 아버에 장착된 시트 금속 구멍 커터를 포함하고, 도 1의 아버의 측면도이다.

도 6은 도 5의 6-6선을 따른 도 5의 아버 및 시트 금속 구멍 커터의 단면도이다.

도 7은 도 5 및 도 6의 시트 금속 구멍 커터와 다른 절삭 직경을 가지는 시트 금속 구멍 커터에 장착되는 도 1의 아버의 측면도이다.

도 8은 도 7의 8-8선을 따른 도 7의 아버 및 시트 금속 구멍 커터의 단면도이다.

도 1 내지 도 8에서, 본 발명을 구체화하는 아버는 대체로 참조 부호 10으로 지시된다. 본 발명의 아버는 구멍 톱(hole saws) 및 시트 금속 구멍 커터(sheet metal hole cutters) 등의 구멍 커터와 함께 사용될 수 있다. 여기에서 용어 "구 멍 커터"는 구멍 톱, 시트 금속 구멍 커터 등과 같이, 공작물에 구멍을 절삭하는 다수의 다른 종류의 절삭 공구를 의미하는데 사용된다. 여기에서 용어 "아버"는 구멍 커터와 같은, 회전식 공구를 드릴과 같은 동력식 공구에 지지하는 다수의 다른 종류의 장치를 의미하는데 사용되며, 또한 제한 없이 맨드렐(mandrels)을 포함한다. 도 5 내지 도 10에서, 도시된 구멍 커터는 본 발명의 양수인에게 양도되고, "시트 금속 구멍 커터"라는 발명의 명칭으로, Attorney Docket No. 010211.0089하에 William B. Korb의 이름으로 2004년 6월 16일 출원된, 공동-계류중인 미국 특허 출원 일련 번호[지정 예정임]에 개시된 타입의 시트 금속 구멍 커터이고, 이에 따라 참고로 본 공개의 일부로서 원용된다. 예를 들면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적인 구멍 커터(12)는 단부 벽(14) 및 한 쌍의 직경 방향으로 대향되는 핀 구멍(pin holes)(18)을 포함하고, 상기 단부 벽(14)에는 상기 단부 벽의 중앙부를 관통하여 형성되어 있는 나사 구멍(16)이 형성되어 있고, 상기 핀 구멍(18)은 중앙의 나사 구멍(16)에 대하여 방사상으로 이격되어 있다. 블레이드(blade)(20)는 상기 단부 벽(14)으로부터 축방향으로 연장되고, 상기 아버(10) 및 구멍 커터(12)를 회전가능하게 구동함으로써 공작물에 구멍을 절삭하기 위한 복수의 절삭 톱니(22)를 형성하고, 회전가능하게-구동된 절삭 톱니를 공작물 내로 이동시킨다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 아버(10)는 축방향으로-기다란 아버 보디(24)를 포함하는데, 상기 아버 보디(24)는 상기 아버 보디의 단부에 형성되는 제1 나사부(26)를 포함하고, 구멍 커터(12)의 나사 구멍(16)과 나사식으로 결합될 수 있는 메인 나사 직경부(28)를 형성한다(도 6). 쇼울더(shoulder) 또는 정지 면(stop surface)(30)은 제1 나사부(26)에 인접하여 형성되고 상기 제1 나사부(26)로부터 방사상 외측 방향으로 이격되어 있다. 제2 나사부(32)는 상기 제1 나사부(26)에 대하여 상기 쇼울더(30)의 다른 측면에 축방향으로 이격되어 있다. 드라이브 섕크(drive shank)(34)가 상기 아버 보디(12)의 다른 단부에 형성된다. 한 쌍의 제1 지지면(bearing surfaces)(36)이 서로에 대하여 상기 아버 보디(24)의 대향측에 형성되고, 상기 쇼울더(30)와 상기 드라이브 섕크(34) 사이에서 상기 아버 보디의 실체부를 따라 축방향으로 연장된다. 본 발명의 도시된 실시예에서, 상기 드라이브 섕크(34)는 본 기술의 당업자에게 공지된 타입의 신속-이탈 동력(quick-release power) 드라이브 섕크이다. 그러나, 본 발명의 가르침에 따라 본 기술의 당업자에 의하여 인식될 수 있는 바와 같이, 상기 섕크(34)는 여기서 공개된 상기 섕크(34)의 기능을 수행하기 위하여 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지될 임의의 다수의 다른 타입의 섕크 또는 다른 구조의 형태를 취할 수 있다.

상기 아버(10)는 상기 아버 보디(24)를 슬라이드 가능하게 수용하기 위하여, 구멍(40)이 관통 형성되어 있는 핀 링(pin ring)(38)을 추가로 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 축방향 지지면(42)이 상기 핀 링(38)의 일측면에 형성되고, 한 쌍의 드라이브 핀(drive pins)(44)이 상기 구멍(40)에 대하여 방사상으로 이격되어 있고, 상기 축방향 지지면(42)으로부터 축방향으로 연장된다. 상기 핀 링(38)은 상기 구멍(40)의 대향 외주부를 형성하는 한 쌍의 제2 지지면(46)을 추가로 형성한다. 상기 제2 지지면(46)은 상기 아버 보디(24)의 대응하는 제1 지지면(36)과 슬라이드 가능하게 결합되어 상기 아버 보디 및 핀 링의 상대 회전을 방지한다.

한 쌍의 곡선면(48)이 서로에 대하여 상기 구멍(40)의 대향측에 형성되고, 대향하는 제2 지지면(46)의 단부 사이에 연장된다. 상기 곡선면(48)은 상기 아버 보디의 제2 나사부(32)에 근접하여 이격되어 있지만, 상기 제2 나사부(32)와 접촉되지 않아, 상기 핀 링이 상기 아버 보디의 제2 나사부를 따라 슬라이드 이동될 수 있도록 한다. 도시된 바와 같이, 대향하는 지지면(46) 및 곡선면(48)은 이중 "D자형"을 형성한다. 그러나, 본 발명의 가르침에 따라 본 기술의 당업자에 의하여 인식될 수 있는 바와 같이, 이 형상은 단지 예시적이며, 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지될 다수의 다른 형상 및/또는 외형이 사용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 아버 보디(24)는 상기 핀 링(38)의 구멍(40) 내에 수용될 수 있고, 도 1에서 화살표 50에 의하여 나타낸 바와 같이, 상기 핀 링 및 아버 보디는 서로에 대하여 축방향으로 이동될 수 있지만, 그러나, 제1 및 제2 지지면(36, 46)은 각각 서로 슬라이드 결합되어 상기 핀 링과 아버 보디가 서로에 대하여 회전되는 것을 방지한다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 핀 링(38)의 드라이브 핀(44)은 상기 구멍 커터(12)의 대응하는 핀 구멍(18) 내에 수용될 수 있다. 상기 핀 링(38)의 축방향 지지면(42)과 제1 지지면(46)의 전방 에지는 상기 아버 보디(24)의 쇼울더(30)를 따라 축방향으로 이동될 수 있고, 상기 아버 보디의 제1 나사부(26)의 메인 직경부(28)와 결합될 수 있다. 따라서, 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이, 상기 핀 링(38)의 축방향 지지면(42)은 구멍 커터(12)의 단부 벽(14)과 접촉하여 결합되어, 상기 핀 링(38)의 드라이브 핀(44)이 상기 구멍 커터의 대응하는 핀 구멍(18) 내에 수용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 아버(10)는 상기 아버 보디(24)의 제2 나사부(32)와 나사식으로 결합가능한 록킹 부재(locking member)(52)를 추가로 포함하여, 상기 구멍 커터(12)와 접촉 결합된 상기 핀 링(38)의 축방향 지지면(42)을 분리가능하게 고정시킨다. 탄성 부재(54)가 상기 록킹 부재(52)와 상기 핀 링(38) 사이에 상기 아버 보디(24)에 수용될 수 있어, 상기 록킹 부재 및 핀 링을 상기 구멍 커터에 용이하게 고정시킬 수 있다. 본 발명의 도시된 실시예에서, 상기 록킹 부재(52)는 나사식 너트의 형태로 되어 있고, 상기 탄성 부재(54)는 엘라스토머 O-링의 형태로 되어 있다. 상기 탄성 부재(54)는 록킹 부재(52)가 수동으로 체결되는 것을 용이하게 하여, 상기 구멍 커터와 접촉 결합된 핀 링을 분리가능하지만, 확고하게 고정시키고, 이후에 수동으로 록킹 부재를 분리할 수 있게 한다. 따라서, 상기 탄성 부재(54)는, 필요하다면, 공구 없이, "신속 변환(quick change)" 아버를 가능하게 한다. 그러나, 본 발명의 가르침에 따라 본 기술의 당업자에 의하여 인식될 수 있은 바와 같이, 여기에 도시된 특정 록킹 부재 및 탄성 부재는 단지 예시적이며, 이들 구성요소의 하나 또는 양자 모두의 기능을 수행하기 위하여 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지될, 다수의 다른 타입의 파스너(fasteners) 등의 다수의 다른 타입의 록킹 부재, 및 다수의 다른 타입의 탄성 부재, 또는 록킹 부재를 고정된 위치에 유지시키는 것을 용이하게 하는 다른 타입의 구조체가, 동일하게 사용될 수 있다.

필요하다면, 도 4에 파선으로 도시된 바와 같이, 각각의 제2 지지면(46)은 상기 아버 보디(24)의 제1 나사부(26)와 결합될 수 있는 챔퍼 에지(chamfered edge)(56)를 형성할 수 있다.

상기 아버(10)는, 예를 들면 제2 나사부(32)의 일 단부에서 상기 아버 보디(24)에 형성된 그루브(도 2)에 결합될 수 있는 리테이닝 클립(retaining clip)(58)을 추가로 포함하여, 상기 록킹 부재(52)를 결합하고 추가적인 축방향의 이동을 방지한다. 도시된 실시예에서는, 상기 클립(58)은 c-클립이고, 그러나, 본 발명의 가르침에 따라 본 기술의 당업자에 의하여 인식될 수 있는 바와 같이, 상기 리테이닝 클립은 여기에 공개된 리테이닝 클립의 기능을 수행하기 위하여 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지될, 임의의 다수의 다른 타입의 클립, 파스너 또는 다른 구조체의 형태를 취할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 아버 보디(24)는 파일럿 드릴(pilot drill)(64)(도 5 및 도 6)을 수용하기 위하여 아버 보디의 제1 나사부(26)에 대하여 방사상 내측으로 이격되어 있는 파일럿 드릴 구멍(62), 및 상기 아버 보디의 측벽을 관통하여 방사상으로 연장되는 파스너 구멍(66)을 추가로 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 아버(10)는 상기 파스너 구멍(66) 내에 수용될 수 있고, 상기 파일러 드릴 구멍(62) 내에 수용되는 파일럿 드릴(64)과 결합되어 상기 파일럿 드릴을 상기 아버 보디에 확고하게 고정시킬 수 있는 파스너(68)를 추가로 포함한다. 상기 핀 링(38)은 상기 파스너 구멍(66) 내에 수용되는 파스너(68)에 대하여 축방향으로 이동될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 파스너(68)는 세트 스크류(set screw)이지만, 그러나, 본 발명의 가르침에 따라 본 기술의 당업자에 의하여 인식될 수 있는 바와 같이, 상기 파스너는 여기에서 설명된 파스너의 기능을 수 행하기 위하여 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지될 임의의 다수의 다른 타입의 파스너의 형태를 취할 수 있다.

상기 아버(10)의 작동시, 구멍 커터의 단부 벽(14)이 아버 보디의 정지면(30)과 접촉할 때까지, 상기 아버 보디(24)의 제1 나사부(26)는 상기 구멍 커터(12)의 나사 구멍(16)에 나사식으로 결합된다. 또한 상기 아버 보디(24)의 제1 나사부(26)는, 바로 충분히 정렬되거나, 또는 핀 링(38)의 드라이브 핀(44)이 상기 구멍 커터(12)의 대응하는 핀 구멍(18)과 정렬될 때까지, 상기 구멍 커터(12)의 나사 구멍(16)과 나사 결합 분리되거나 또는 "서서히 후퇴하게(backed away)" 된다. 또한 상기 핀 링(38)의 드라이브 핀(44)이 상기 구멍 커터(12)의 핀 구멍(18) 내에 수용되고, 상기 핀 링(38)의 축방향 지지면(42)이 구멍 커터의 단부 벽(14)과 접촉하여 결합될 때가지, 상기 핀 링(38)은 상기 아버 보디(24)를 따라 축방향으로 그리고 구멍 커터(12)를 향하여 이동된다. 또한 상기 록킹 부재(52)는 상기 아버 보디(24)를 따라 축방향으로 그리고 핀 서포트 부재(pin support member)(38)를 향하여 이동되도록 회전되고, 상기 구멍 커터(12)의 단부 벽(14)과 접촉 결합으로 상기 핀 링의 축방향 지지면(42)을 분리가능하지만, 확고하게 고정시키기 위하여 상기 탄성 부재(54)에 대하여 체결된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파일럿 드릴(64)은 상기에서 설명된 방식으로 상기 아버 보디(24)에 확고하게 고정되고, 슬러그-릴리스 스프링(slug-release spring)(70)은 파일럿 드릴의 베이스 위에 장착되고 상기 아버 보디의 나사 단부(26)에 분리가능하게 고정되어, 구멍 커터로부터 공작물 스크랩(scrap) 및/ 또는 슬러그를 배출하는 것을 용이하게 한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 아버(10)는 임의의 다수의 다른 타입 및/또는 크기의 구멍 커터와 함께 사용될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 도 7 및 도 8에 도시된 구멍 커터(12)는 도 5 및 도 6에 도시된 구멍 커터보다 작은 절삭 직경을 가지고 있다. 그러나, 상기한 다른 크기의 구멍 커터가 그 단부 벽(14)에서 동일한 구멍 패턴을 가짐으로써, 구멍 커터는 동일한 아버(10)와 함께 각각 사용될 수 있다.

본 발명의 한가지 장점은, 핀 링의 축방향 지지면(42) 및 제2 지지면(46)의 에지가 아버 보디의 정지면(30)을 따라 축방향으로 이동될 수 있고, 상기 아버 보디의 제1 나사부(26)의 메인 직경부(28)와 결합되기 때문에, 핀 링의 축방향 지지면(42)은 고정된 위치에서 구멍 커터(12)의 단부 벽(14)과 접촉 결합될 수 있다는 것이다. 따라서, 종래 기술의 아버에서 발생되는 핀 링과 구멍 커터의 단부 벽 사이에 형성되는 간극이 제거되고, 본 발명의 아버는 실질적으로 축 흔들림 없이 작동될 수 있다. 본 발명의 또 다른 장점은, 아버가 상기 아버의 축방향 지지면과 상기 구멍 커터의 단부 벽 사이의 간격을 제거하여, 종래 기술의 아버와 비교하여, 적은 부품을 가지고 및 구조를 사용하기 비교적 간단하고 용이하다는 것이다.

본 발명의 가르침에 따라 본 기술의 당업자에 의하여 인식될 수 있는 바와 같이, 다수의 변형 및 수정이, 부가된 청구항에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 상기에서 설명된 실시예 및 다른 실시예에 이루어질 수 있다. 예를 들면, 아버의 구성요소는 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지 될 임의의 다른 재질로 형성될 수 있고, 상기 아버는 현재 공지되어 있거나 또는 나중에 공지될 임의의 다수의 다른 타입의 공구와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 현재의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 예시적이며, 제한적인 의미로 사용되지 않는다.

본 발명은 아버, 및 아버에 대하여 구멍 톱의 축 흔들림을 방지하는 구멍 톱 및 다른 구멍 커터용 아버의 사용 방법에 이용될 수 있다.

Claims

나사 구멍을 형성하는 외주면, 및 상기 나사 구멍에 대하여 방사상으로 이격되어 있는 하나 이상의 핀 구멍을 포함하는 구멍 커터(hole cutter)용 아버(arbor)에 있어서,

아버 보디, 핀 서포트 부재, 및 록킹 부재를 포함하고,

상기 아버 보디는, 상기 구멍 커터의 나사 구멍과 나사 결합되는 나사 단부, 상기 나사 단부에 인접하여 형성되고 상기 나사 단부로부터 방사상 외측으로 이격되는 정지면(stop surface), 상기 아버 보디의 다른 단부에 위치되는 드라이브 섕크, 및 상기 정지면과 상기 드라이브 섕크 사이에서 상기 아버 보디의 일부분을 따라 축방향으로 연장되는 제1 지지면을 포함하고,

상기 핀 서포트 부재는, 상기 핀 서포트 부재를 관통하여 형성되는 구멍, 상기 핀 서포트 부재의 일측면에 형성되는 제2 지지면, 상기 제2 지지면의 외측으로 연장되는 하나 이상의 핀, 및 상기 구멍에 인접하여 형성되는 제3 지지면을 포함하고,

상기 아버 보디는 상기 핀 서포트 부재의 구멍 내에 수용되어, 상기 핀 서포트 부재와 상기 아버 보디가 서로에 대하여 축방향으로 이동될 수 있고, 상기 제1 및 제2 지지면은 서로 결합되어 상기 핀 서포트 부재와 상기 아버 보디의 상대 회전을 방지하고, 하나 이상의 상기 핀이 상기 구멍 커터의 하나 이상의 핀 구멍 내에 수용되고, 상기 제2 및 제3 지지면 중 하나 이상이 제1 방향으로 상기 아버 보디의 상기 정지면을 따라 축방향으로 이동하여 상기 아버 보디의 나사 단부의 외주면과 결합되어, 상기 제1 방향으로 상기 아버 보디에 대한 추가 축방향 이동을 방지하고, 하나 이상의 상기 핀이 상기 구멍 커터의 하나 이상의 대응하는 핀 구멍 내에 수용된 상태로 상기 핀 서포트 부재의 제2 지지면이 상기 구멍 커터와 접촉 결합되고,

상기 록킹 부재는 상기 아버 보디와 결합되어 상기 핀 서포트 부재를 상기 구멍 톱에 분리가능하게 고정시키는

것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 핀 서포트 부재는 상기 제2 지지면 상에 서로에 대하여 이격되는 2개의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 록킹 부재와 상기 핀 서포트 부재 사이에 상기 아버 보디에 수용될 수 있는 탄성 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
삭제
제3항에 있어서,

상기 탄성 부재는 상기 아버 보디의 외주 주위에 연장되는 환형부(annular portion)를 형성하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제5항에 있어서,

상기 탄성 부재는 O-링인 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
삭제
제1항에 있어서,

상기 핀 서포트 부재의 구멍은 이중 "D자형"을 형성하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
삭제
제1항에 있어서,

상기 록킹 부재와 결합되어 상기 록킹 부재의 축방향의 추가 이동을 방지하도록 상기 아버 보디에 결합될 수 있는 리테이닝 클립(retaining clip)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 아버 보디는, 파일럿 드릴(pilot drill)을 수용하기 위하여 상기 아버 보디의 나사 단부에 대하여 방사상 내측으로 이격되는 파일럿 드릴 구멍, 및 상기 아버 보디의 측벽을 관통하여 방사상으로 연장되는 파스너 구멍을 추가로 형성하고,

상기 아버는 상기 파스너 구멍 내에 수용되어, 파일럿 드릴을 상기 아버 보디에 확고하게 고정시키도록 상기 파일럿 드릴 구멍 내에 수용되는 파일럿 드릴과 결합되는 파스너를 추가로 포함하고, 상기 핀 서포트 부재는 상기 파스너 구멍 내에 수용되는 상기 파스너에 대하여 축방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 구멍 커터는 구멍 톱(saw)인 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
삭제
제1항에 있어서,

상기 록킹 부재는 너트인 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 아버 보디는 상기 나사 단부에 대하여 상기 쇼울더의 다른 측면에 축방향으로 이격되는 제2 나사부를 형성하고, 상기 록킹 부재는 상기 아버 보디의 제2 나사부와 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 따른 아버, 및 복수의 구멍 커터를 포함하고,

각각의 상기 구멍 커터는 나사 구멍을 형성하는 외주면, 및 상기 나사 구멍 에 대하여 방사상으로 이격되는 하나 이상의 핀 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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제1항에 있어서,

상기 핀 서포트 부재는 실질적으로 링 형상인 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 아버 보디는 2개의 제1 지지면을 포함하고, 상기 핀 서포트 부재는 2개의 제3 지지면을 포함하고, 각각의 상기 제3 지지면은 각각의 상기 제1 지지면과 슬라이드 가능하게 결합되어 상기 아버 보디와 상기 핀 서포트 부재의 상대 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
제1항에 있어서,

상기 제3 지지면은 상기 아버 보디의 나사 단부와 결합될 수 있는 챔퍼부를 형성하는 것을 특징으로 하는 구멍 커터용 아버.
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아버를 구멍 커터에 장착하는 방법에 있어서,

상기 구멍 커터는 나사 구멍을 형성하는 외주면, 및 상기 나사 구멍에 대하여 방사상으로 이격되어 있는 하나 이상의 드라이브 핀 구멍을 포함하고, 상기 아버는 아버 보디, 핀 서포트 부재 및 록킹 부재를 포함하고,

상기 아버 보디는 나사 단부, 및 상기 나사 단부에 인접하여 형성되고 상기 나사 단부로부터 방사상 외측으로 이격되는 정지면을 포함하고,

상기 핀 서포트 부재는 이를 관통하여 형성되는 구멍, 그 일측면에 형성되는 제2 지지면, 상기 제2 지지면을 통하여 외측으로 연장되는 하나 이상의 핀, 및 상기 구멍에 인접하여 형성되는 제3 지지면을 포함하고, 상기 제2 지지면의 일부는 상기 하나 이상의 핀에 접촉되고, 상기 제2 및 제3 지지면의 하나 이상은 상기 아버 보디의 정지면을 따라 축방향으로 이동되어 상기 나사 단부와 결합되고,

상기 록킹 부재는 상기 아버 보디에 결합되고,

상기 방법은,

상기 구멍 커터가 상기 아버 보디의 정지면에 접촉할 때까지, 상기 아버 보디의 단부를 상기 구멍 커터의 나사 구멍에 나사 결합시키는 단계,

상기 아버 보디의 단부를 상기 구멍 커터의 나사 구멍과 분리시키고, 상기 핀 서포트 부재의 하나 이상의 핀을 상기 구멍 커터의 하나 이상의 대응하는 핀 구멍과 정렬시키는 단계,

상기 하나 이상의 핀이 상기 구멍 커터의 하나 이상의 대응하는 핀 구멍 내에 수용되고, 상기 하나 이상의 핀에 접촉되는 일부분을 포함하는 상기 제2 지지면이 상기 구멍 커터와 접촉 결합될 때까지, 상기 핀 서포트 부재 및 상기 제2 지지면을 통하여 외측으로 연장되는 하나 이상의 핀을 상기 아버 보디를 따라 축방향으로 상기 구멍 커터를 향하여 이동시키는 단계, 및

상기 록킹 부재를 상기 아버 보디를 따라 축방향으로 상기 핀 서포트 부재를 향하여 이동시키고, 상기 록킹 부재에 의하여 상기 구멍 커터와 접촉 결합된, 상기 하나 이상의 핀에 접촉되는 상기 제2 지지면의 일부를 포함하는 상기 핀 서포트 부재의 제2 지지면을 분리 가능하게 고정시키는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 아버의 장착 방법.
제30항에 있어서,

탄성 부재를 상기 아버 보디 및 상기 핀 서포트 부재에 위치시키는 단계, 및

상기 록킹 부재를 상기 탄성 부재 및 상기 핀 서포트 부재에 대하여 나사 결합시켜 상기 구멍 커터와 접촉 결합된 상기 핀 서포트 부재를 분리가능하게 고정시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 아버의 장착 방법.
제30항에 있어서,

상기 핀 서포트 부재를 상기 아버 보디를 따라 축방향으로 상기 구멍 커터를 향하여 이동시키는 단계는, 상기 핀 서포트 부재의 하나 이상의 핀이 상기 구멍 커터의 하나 이상의 대응하는 핀 구멍 내에 수용되고 상기 제2 지지면이 상기 구멍 커터와 접촉 결합될 때까지, 상기 제2 지지면을 상기 아버 보디의 정지면을 따라 축방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아버의 장착 방법.