KR100486398B1 - 드릴링및충격전기적기계용삽입공구및공구홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드릴링 기계, 특히 해머 드릴용 삽입 공구 및 공구 홀더에 관한 것이다. 삽입 공구의 공구 샤프트(11)의 코어 횡단면(1)상에 종방향 지지대(6)가 배치된다. 상기 종방향 지지대는 공구의 축방향 가이드, 회전력 전달, 및 공구 홀더의 공구 수용부 내에 공구의 록킹을 수행한다.

Description

드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구 및 공구 홀더

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 기재된 삽입 공구 및 공구 홀더에 관한 것이다.

DE-43 17 273 A1호에는 삽입 공구의 회전 구동을 개선하기 위한 해결책이 공지되어 있으며, 여기서는 회전 구동 홈에 부가해서, 회전 구동 클리트(cleat; 쐐기)가 샤프트의 둘레에 배치되어 있다. 그로 인해, 회전 구동 표면이 확대되므로 마모가 감소하지만, 샤프트의 코어 횡단면은 회전 구동 홈 및 록킹 함몰부에 의해 약화되어 충격 작동 시에 기계의 충격 볼트로부터 공구 샤프트로 도입된 충격파들이 공구 팁에 최적으로 가이드되지 않는다. 또한, 회전 구동 홈의 바닥에서 노칭 효과가 발생하며, 상기 효과는 심한 회전 응력 하에서 또는 끌(chise: 정) 공구가 기울어질 때에 반동 충격 하에서 샤프트의 파괴를 유발할 수 있다. 따라서, 상기 방식의 실시예는 비교적 경량 기계 및 경량 삽입 공구를 위해서만 안정적이며 내마모성을 갖는다.

CH-PS 429 630호에는 대형 드릴링 공구를 위해, 드릴 로드의 단부에 삽입 공구로서 설치된 충격 드릴 헤드가 공지되어 있다. 이 공구 샤프트는 스플라인 샤프 트로서 형성된다. 그러나, 축방향 록킹을 위해 샤프트의 코어를 약화시키는 원호형 리세스가 드릴 헤드 홀더에 삽입된 록킹 바디를 수용하기 위해 제공되어 있다. 또한, 상기 실시예는 작동 중에 충격파의 방해와 코어 횡단면의 약화를 초래한다.

DE 36 06 331 A1호에는 샤프트 단부에 배치되고 직경방향으로 마주 놓인, 축 방향으로 연장하는 2개의 회전 구동 클리트를 삽입 공구의 샤프트에 제공하는 것이 공지되어 있다. 상기 회전 구동 클리트는 공구 기계에 설치된 공구 수용부에서 수용 슬리브의, 축방향으로 연장하고 직경방향으로 마주 놓인 2개의 회전 구동 홈과 상호 작용한다. 상기 슬리브 내에서 록킹 바디는, 공구 샤프트가 축방향으로 빠져나오지 않게 록킹되도록 방사방향으로 이동 가능하게 배치된다. 공구 샤프트는 회전 구동 클리트의 수에 대응하는 다수의 위치에서 공구 수용부 내로 밀려질 수 있다. 거기서, 축방향 록킹이 회전 구동 클리트 후방에 배치되어 있기 때문에, 비교적 짧은 회전 구동 클리트가 주어진다. 이것은 상기 방식의 회전 구동 클리트의 마모 및 부하에 있어서 매우 불리하다. 그러나, 공구의 높은 안정성을 얻기 위해 축방향으로 긴 다른 회전 구동 클리트를 둘레에 균일하게 분포하고 배치하면, 잘못된 록킹의 위험이 발생한다.

도 1a 및 도 1b는 일정한 코어 횡단면을 갖는 본 발명에 따른 삽입 공구의 제 1 실시예의 측면도 및 단면도.

도 2a 및 도 2b는 일정한 코어 횡단면을 갖는 본 발명에 따른 드릴링 공구의제 2 실시예의 측면도 및 단면도.

도 3a 및 도 3b는 일정한 코어 횡단면을 갖는 본 발명에 따른 끌 공구의 제 3 실시예의 측면도 및 단면도.

도 4a 내지 도 10b는 다른 실시예로서 삽입 공구의 샤프트 단부의 측면도 및 단면도.

도 11은 도 12a 및 도 12b에 따른 공구 홀더에 알맞는 공구 샤프트의 측면도.

도 12a및 도 12b는 도 11에 따른 공구 샤프트용 공구 홀더의 단면도.

본 발명의 목적은 높은 충격 강도 및 낮은 마모성을 가지며, 잘못된 록킹이확실하게 방지되는, 중간 기계용 삽입 공구 및 공구 홀더를 제공하는 것이다.

상기 목적은 삽입 공구에 관한 청구항 제 1 항의 특징부에 기재된 구성에 의해 달성되며, 그것에 의해 하기 장점이 얻어진다. 즉, 충격 볼트로부터 밀봉 및 가이드 영역을 거쳐서 삽입 샤프트의 코어 횡단면까지의, 그리고 예컨데 드릴 코어 또는 끌 직경의 중단 없는 시스템 횡단면이 충격의 방해 없이 최적의 충격 전달을 가능하게 하는 것이다. 상기 시스템 횡단면은 어떤 곳에서도 감소되거나 약화되지 않는다. 상기 시스템 횡단면은 특히 경우에 따라 장치에 설치된 타격체(beater) 칼라, 삽입 샤프트의 지지대(struts), 경우에 따라 밀봉 및 가이드 영역, 및 드릴 나선부(thread)에 의해 단순히 확대된다. 상기 종방향 지지대는 회전 구동, 반동 충격 시 또는 공구가 기울어질 때의 회전 방지, 및 축방향 록킹을 수행한다. 인접한 종방향 지지대의 상이한 폭 및/또는 샤프트 둘레에서 상기 지지대의 상이한 오프셋에 의해 소위 잘못된 록킹이 회피된다.

상기 구성에 의해, 규정된 충격 볼트 직경을 가진 기존 장치에서 높은 강도및 적합한 내마모성을 갖는 삽입 공구의 삽입 샤프트가 실현될 수 있다.

삽입 공구의 삽입 샤프트 영역에서 원형 코어 횡단면은 최상의 센터링을 보장한다. 이러한 센터링은 예컨대 끌 작업(chiseling)에서 순수한 축방향 운동 및 충격 조정을 위한 전제 조건이다. 상기 축방향 운동 및 충격 조정은 최상의 작업 진척 및 그에 따라 최소의 충격 손실과 휨을 위한 전제 조건이다. 휨 하중을 회피함으로써, 한편으로는 파괴 위험이 감소되고, 다른 한편으로는 보다 양호한 잡음 감소가 이루어진다.

청구범위 종속항에 기재된 구성에 의해 독립항에 기재된 특징의 바람직한 실시 및 개선이 이루어진다. 특히 충격 볼트로부터 삽입 공구로의 전이 영역에서 가급적 일정한 시스템 횡단면은 충격파의 방해 없는 진행에 특히 바람직하다. 따라서, 공구 샤프트의 단부에는 충격을 최상으로 도입하기 위해, 공구 샤프트의 순수한 코어 횡단면을 가진 부분은 회전 구동을 위한 종방향 지지대를 가진 영역이 이어지기 전에 제공된다. 상기 후방 부분은 충격파 도입 기능 뿐만 아니라 샤프트 가이드를 위해서도 바람직하다. 또한, 상기 부분은 상이한 길이로 실현되거나 또는 완전히 생략될 수 있다. 상기 부분은 충격 작동에 부적합한 삽입 공구용 코드화 수단으로 사용된다. 상기 부분의 단축 또는 생략에 의해 기계의 충격 볼트가 삽입 공구의 샤프트에 더 이상 부딪치지 않는다.

코어 횡단면과 종방향 지지대 또는 밀봉 및 가이드 영역 사이에서 완만한 전이, 예컨대 반경 또는 오목한 형상에 의해, 충격이 가급적 방해 없이 전달된다.

공구 수용부와 공구 샤프트 사이에서 회전력 전달 및 축방향 록킹의 두가지 기능은 직렬 배치에서 단 하나의 록킹 부재에 의해 실현될 수 있다. 즉, 이것을 위해 경우에 따라 전방 단부면을 갖는 단 하나의 종방향 지지대만이 필요하다. 상기 록킹 부재는 삽입 공구가 다수의 예정된 위치에서 단 하나의 고정 가능한 록킹 바디에 의해 공구 홀더에 삽입하기 위해, 둘레에서 여러 번 사용할 수 있다. 여기서, 2가지 기능은 축방향으로 차례로 배치되어 있다. 그러나, 축방향 록킹 및 회전력 전달의 2가지 기능이 샤프트 둘레에 나란히 배치될 수도 있다. 이 경우에 록킹 리세스를 갖지 않은 종방향 지지대들이 종방향 지지대 내의 록킹 리세스 양측에 배치되거나 또는 단축된 하나의 종방향 지지대 양측에 배치된다. 따라서, 2가지 기능이 짧은 축방향 부분에 수용될 수 있다.

종방향 지지대와 록킹 부재의 직렬 및 병렬 배치의 조합은 삽입 샤프트를 최상으로 이용하는 공간 절약형의 배치가 이루어질 수 있게 한다. 짧은 지지대는 공구 샤프트의 동일한 축방향 부분에서 축방향 록킹을 가능하게 하는 한편, 큰 측면표면적을 갖는 직접 인접한 긴 지지대는 회전력 전달에 이용된다. 밀봉 및 가이드영역으로 연속하는 종방향 지지대는 삽입 공구의 가이드와, 충격 진행을 보조하고,과비례적 방식으로 표면 관성 또는 저항 모멘트를 보조하며, 그에 따라 공구 샤프 트의 파손에 대한 안전성을 보조한다. 비교적 작은 원주방향 부분에서 록킹 및 토크 전달을 조합하는 배치가 선택되면, 상기 조합은 전체 둘레에 걸쳐서 비교적 빈번하게 반복될 수 있다. 이로 인해, 공구 수용부 내로 공구 샤프트를 삽입하기 위한 정확한 위치를 찾기 위해 최대로 필요한 회전각이 작아진다. 마모를 최적화하기 위해, 종방향 지지대의 폭이 그들 사이에 놓인 홈 또는 사이공간(간극)에 대해 대략 동일한 크기로 분할되어야 한다. 이로 인해, 삽입 공구 및 공구 홀더가 균일한 부하를 받으며, 그 마모가 감소된다.

청구항 제 12 항에 기재된 특징을 갖는 공구 홀더에서는 수용 슬리브의 전방밀봉 및 가이드 영역 뒤에서 록킹 바디가 2개의 종방향 클리트들 사이에 배치됨으로써, 상기 록킹 바디가 샤프트의 코어 횡단면과 결합되지 않는 것이 바람직하다. 또한, 기계의 충격 볼트가 삽입 공구의 샤프트 단부에 대해 최상으로 가이드됨으로써, 충격파가 가급적 방해 없이 공구 팁에 전달되는 것이 바람직하다. 충격 볼트와 샤프트 단부가 공구 홀더의 수용 보어의 후방 부분에 수용되기 때문에, 삽입 공구 및 공구 홀더에 대해 바람직하게 삽입 시스템이 얻어진다. 청구항 제 15 항에 따라 공구 흘더의 충격 볼트, 샤프트 단부, 삽입 공구의 코어 횡단면, 및 그 드릴 코어 또는 그 끌 직경이 거의 일정한 시스템 횡단면을 갖는 삽입 시스템이 얻어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 제 1 실시예로서 드릴링 기계, 특히 해머 드릴에 있어서 삽입 샤프트로서 작용하는 공구 샤프트(11)를 갖는 삽입 공구(2)인 충격 드릴을 도시한다. 상기 공구 샤프트(11)에는 복수의 종방향 지지대(6)가 설치되어 있으며, 상기 지지대는 축방향 가이드, 회전력 전달, 반동 충격시 또는 기울어질 경우에 회전 방지, 및 축방향 록킹을 수행한다. 회전 구동 또는 회전 방지는 기계의 공구 홀더(도 12)를 통해서 실행되고 충격은 충격 볼트(24)에 의해 수행된다. 상기 볼트(24)는 기계의 구동 스핀들 슬리브 내에서 전후로 이동하며, 도 1a 및 도 1b에 별도로 도시되어 있다. 공구 샤프트(11)는 샤프트 단부까지 연장되는 약화되지 않은 코어 횡단면(1), 바람직하게는 10mm의 직경을 갖는 코어 횡단면(1)을 구비한다. 상기 코어 횡단면은 장치 내의 충격 볼트(24), 밀봉 및 가이드 영역(4), 및 드릴 코어(5)의 대략 동일한 횡단면과 함께 대략 일정한 시스템 횡단면을 형성한다. 코어 횡단면(1)상에 4개의 종방향 지지대(6)가 균일하게 분포되어 배치되어 있다. 지지대의 외부 윤곽(7)은 바람직하게는 14mm의 직경을 가지며 원형 부재로 형성되어 있다. 지지대의 측면(12)은 경사지게 연장함으로, 종방향 지지대(6)가 베이스 쪽으로 넓어지고, 이것은 비절삭 제조시 몰드로부터의 용이한 분리를 가능하게 한다. 지지대의 측면(12) 및 단부면(8)의 형상은 예컨대 오목하게 만곡되므로, 코어 횡단면(1)으로부터 지지대(6)까지의 완만한 확대 전이가 이루어진다. 지지대의 측면(12) 및 단부면으로부터 외부 윤곽으로의 전이부는 라운딩되거나 또는 예리한 엣지로 이루어질 수 있다. 지지대의 일 측면으로부터 사이공간(15)을 통해 다음 지지대 측면까지의 형상은 원형이거나 또는 오목하게 형성된다. 인접하는 종방향 지지대(6)의 측면(12)은 코어 횡단면(1)에까지 이르는 오목한 영역(14)을 통해 서로 접속될 수 있다. 삽입 공구(2)는 작업 영역쪽으로 밀봉 및 가이드 영역(4)을 갖는다. 최적의 충격 특성을 위해, 상기 영역(4)은 코어 횡단면(1)과 동일한 직경을 갖는다. 종방향 지지대(6)는 공구 샤프트의 축방향으로 연장한다. 종방향 지지대(6)는 샤프트 단부쪽으로 경사지게 연장하고 라운딩된 후방 단부면(8b)을 가지며, 공구 팁쪽으로 오목하게 연장하는 전방 단부면(8a)을 갖는다. 이들 단부면(8a)은 공구 샤프트(11)의 축방향 록킹을 위하여 기계의 도 12에 따른 공구 홀더 내에 고정될 수 있는 록킹 바디의 맞물림을 위해 사용된다. 록킹 바디에 의해 허용되는 공구 샤프트(11)의 축방향 운동을 위해 영역(13)이 제공되며, 상기 영역(13)에는 밀봉 및 가이드 영역(4)이 공구 팁을 향해 인접한다. 본 실시예에서, 2개의 영역들(4, 13)은 코어 횡단면(1)을 갖는다. 종방향 지지대가 샤프트 단부 앞에서 코어 횡단면(1)으로 이어지기 때문에, 샤프트 단부는 공구 샤프트(11)의 코어 횡단면(1)을 갖는 원통형 부분(3)을 형성한다. 둘레에 균일하게 분포된 4개의 종방향 지지대(6)가 오목하게 경사진 전방 단부면(8a)을 갖기 때문에, 공구 샤프트(11)는 서로 오프셋된 상이한 위치에서 기계의 공구 홀더에 삽입될 수 있고 록킹될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 충격 드릴의 다른 실시예를 도시한다. 이 경우, 밀봉 및 가이드 영역(4)의 직경이 횡단면(1)의 직경보다 크게 형성된다. 특히, 종방향 지지대들(6)의 외경과 같은 크기로 형성된다. 2개의 서로 마주 놓인 종방향 지지대들(6)에서 오목한 전방 단부면(8a)을 형성하기 위해, 이들 종방향 지지대들에는 코어 횡단면(1)에 이르는 종방향 리세스(13)가 제공되어 있다. 기계의 공구 홀더 내의 록킹 바디가 축방향으로 이동 가능하게 이 종방향 리세스내로 결합될 수 있다. 이것을 위해 2개의 다른 종방향 지지대들(6)은 90°오프셋되어 배치되어 있다. 상기 지지대는 축방향 록킹을 위한 종방향 리세스를 갖지 않고, 공구 샤프트(11)의 가이드 영역(4)에서 끝난다. 이 해결책에서, 인접하는 종방향 지지대들(6)은 서로 다른 폭을 갖고, 종방향 지지대들(6) 사이의 종방향 홈으로 형성된 인접한 사이공간들(15)은 상이한 오프셋을 갖는다. 2개의 좁은 종방향 지지대들(6)과 인접한 사이공간들(15)의 중심과의 사이의 각(α)은 균일한 분포의 경우와 같이 45°가 아니라 40°이다. 이 경우, 모든 종방향 지지대들이 록킹 기능을 갖지 않기 때문에, 종방향 지지대들 사이의 사이공간의 상이한 오프셋은 불연속 종방향 지지대(6)가 공구 홀더에서 도 12에 따른 록킹 바디를 갖는 종방향 홈 내에 놓이는 방식으로, 잘못된 록킹을 방지한다.

도 3a 및 도 3b는 삽입 공구로서 끌(chisel)을 도시한다. 여기서는 종방향 지지대(6) 및 샤프트 단부(3)가 도 1에 따른 공구 샤프트와 동일한 방식으로 형성된다. 그러나, 여기서 공구 샤프트(11)의 밀봉 및 가이드 영역(4)이 코어 횡단면(1)보다 크며, 상기 영역(4)과 종방향 지지대(6) 사이에서 공구 샤프트의 전체 둘레에 걸쳐서 록킹 바디를 결합시키기 위해 코어 횡단면(1)에 감소된 영역(13)이 제공된다.

도 4a 및 도 4b는 또 다른 실시예로서, 삽입 공구의 공구 샤프트(11)를 도시하는데, 여기서는 상부 종방향 지지대(6)만이 록킹 바디를 결합시키기 위한 종방향리세스(13)를 갖는다는 점이 도 2a 및 도 2b에 도시된 종방향 지지대(6)와 다르다. 따라서, 상기 샤프트는 도 12에 따른 록킹 바디를 갖는 공구 홀더 내의 일 위치에만 삽입될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 4개의 종방향 지지대(6) 중 2개가 길게 형성되고, 코어 횡단면(1)내의 밀봉 및 가이드 영역(4)에서 끝난다는 점을 제외하고는 도 1a 및 도 1b의 실시예와 유사한 공구 샤프트의 다른 실시예를 도시하고 있다. 따라서, 상기샤프트는 180°서로 오프셋된 위치에서만 공구 수용부 내로 삽입될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예와 유사하지만, 축방향 록 킹을 위한 종방향 리세스(13)가 서로 마주 놓인 2개의 넓은 종방향 지지대(6)의 중심에 설치된다는 점이 상이한, 공구 샤프트의 다른 실시예를 도시하고 있다.

도 7a 및 도 7b는 도 3a 및 도 3b와 유사한 공구 샤프트를 도시한다. 여기 서는 종방향 지지대(6)의 후방 단부가 쐐기형으로 형성되고, 이에 의해 대응하는 공구 수용부 내로의 삽입이 용이하게 된다. 또한, 여기서는 밀봉 및 가이드 영역(4)의 직경이 코어 횡단면(1)의 직경 보다 크지만, 종방향 지지대(6)의 외경 만큼은 크지 않다.

도 8a 및 도 8b는 축방향 록킹을 위해 각각 하나의 종방향 리세스(13)를 가진 서로 마주 놓인 2개의 동일한 종방향 지지대(6)가 코어 횡단면(1)에 제공된, 공구 샤프트(11)를 도시한다. 또한, 서로 마주 놓인 종방향 지지대(6)의 두 쌍(6a)이 코어 횡단면(1)에 오프셋되어 배치된다. 쌍들(6a)은 사다리꼴 종방향 홈(16)에 의해 서로 분리된다. 여기서도 도 7a 및 도 7b에서와 같이, 밀봉 및 가이드 영역(4)은 코어 횡단면의 직경과 종방향 지지대(6)의 외경 사이에 있는 직경을 갖는다.

도 9a 및 도 9b에 따른 실시예에서, 공구 샤프트(11)의 단부에 있는 후방 단 부 부분(3)만이 코어 횡단면(1)을 형성하는 한편, 밀봉 및 가이드 영역과, 종방향지지대들(6) 사이의 공구 샤프트의 영역은 큰 직경을 갖는다. 장치의 공구 수용부에서 삽입 공구의 가이드는 공구 샤프트의 전체 축방향 길이에 걸쳐 이루어진다. 상기 공구 샤프트가 성형(비절삭 가공)에 의해 제조될 때, 가이드를 위한 후방 단부 부분(3)을 제외하고 원료(소재)(raw material)의 직경이 유지된다. 종방향 지지대(6)는 종방향 함몰부(15a)를 코어 횡단면(1)의 직경까지 만입시킴으로써 함몰 부(15a)의 양측에서 재료의 변위에 의해 형성된다. 공구 샤프트의 밀봉 및 가이드 영역(4)은 그 형상이 제조 방법에 의해 변화하지 않으므로, 초기 허용 오차를 유지한다. 회전력 전달 및 록킹을 위한 종방향 지지대(6)를 갖는 공구 샤프트의 중간 영역만이 변화한다.

성형 제조는 도 7a 및 도 7b와 도 8a 및 도 8b에 도시된 공구 샤프트에서도가능하다. 그 이유는 지지대가 프레스 공구의 몰드로부터 분리되도록 형성되어 있기 때문이다. 즉, 지지대의 측면이 몰드로부터의 분리를 위한 경사면을 갖고 그 단부가 언더컷을 갖고 있지 않기 때문이다. 여기서, 종방향 지지대는 공구 샤프트가 그 피치에 따라 성형 가공 시에 프레스 공구에 대해 회전되어 가공되도록, 즉 공구 몰드가 공구 샤프트의 둘레에서 피치 빈도에 따라 여러번 배치되도록, 특히 도 7a 내지 도 9b에서는 샤프트 절반에 대해 각각 한번 배치되도록 형성된다. 스필로버(spillover) 또는 몰드로부터의 분리를 위한 엣지는 공구 샤프트에서 축방향 가이드와 회전력 전달 및 록킹을 위한 기능 영역에 배치되어 있지 않고, 그들 사이의 사이공간(15)에 배치된다. 종방향 지지대들(6) 사이의 공간은 밀봉 및 가이드 영역(4)에서 변함없이 유지되는 원료 직경의 내부에 배치되고, 재료 변위에 의해 제조된 종방향 지지대(6)는 그 원료 직경의 외부에 배치된다. 도 1a 내지 도 6b에 도시된 공구 샤프트를 몰드 없이 절삭 제조하는 경우, 원료 직경으로부터 시작해서 종방향 지지대들(6) 사이의 모든 사이공간(15)과 록킹 영역(13)이 프로파일 밀링 공구에 의해 제조될 수 있다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 실시예는 도 6a 및 도 6b에 도시된 실시예의 변 형예이다. 여기서, 종방향 지지대(6)의 횡단면은 대칭적으로 형성되어 있지 않고 비대칭적인 프로파일을 갖는다. 종방향 지지대(6)의 회전 구동 측면(12a)은 대략 방사방향으로 연장되는 반면에, 회전 구동에 의한 부하를 받지 않는 후방 측면(12b)은 원호 형상으로 연장된다. 이로 인해, 종방향 지지대들(6) 사이의 사이공간(15)은 쐐기형으로 형성된다. 방사방향으로 연장하는 측면(12a)은 회전 구동 모멘트를 최적으로 흡수할 수 있고, 그에 대해 대략 직각으로 연장된, 인접하는 종방향 지지대의 후방 측면(12b)은 매우 큰 면적을 가지므로, 끌 공구가 기울어질 때 반동 충격이 보다 양호하게 흡수될 수 있다. 두 측면들 사이의 전이부는 예리한 엣지로 형성되거나 또는 라운딩될 수 있다. 비대칭적인 측면 형상은 토크 전달 기능을 보조하는데, 그 이유는 공구 홀더 내에 위치한 종방향 클리트(cleats), 즉 공구 샤프트(11)의 종방향 지지대(6)의 사이공간(15)에 결합하는 클리트가 쐐기형 횡단면을 가질 수 있게 하기 때문이다. 이것은 공구가 토크 전달 및 충격에 의해 부하를 받을 때 기울어짐을 방지한다. 또한, 비대칭 측면 형상은 쐐기형 사이공간(15)이 통상의 장방형 커팅 인서트를 갖는 롤러 밀(miller)의 사용을 허용하기 때문에 공구 샤프트의 합리적인 제조를 가능하게 한다. 비대칭 종방향 지지대(6)는 기계의 시계 방향 회전에 대해 설계되고 최적화된다. 역회전 방향은 드릴 홀로부터 삽입 공구를 빼낼 때에만 필요하다.

도 11에 도시된 실시예에는 도 12a 및 도 12b에 도시된 공구 홀더(20)내에 수용하기 위한 공구 샤프트(11)가 도시되어 있다. 삽입 공구(2)의 공구 샤프트는 종방향 지지대(6)의 구성에 있어서 도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에 상응하지만,밀봉 및 가이드 영역(4)이 종방향 지지대(6)의 외경과 동일한 직경을 갖는다는 차이점이 있다.

도 12a 및 도 12b에는 도 11에 도시된 공구 샤프트를 수용하기 위한 공구 홀더(20)의 종단면도 및 횡단면도가 도시되어 있고, 이 공구 홀더(20)는 수용 슬리브(21)를 갖는 관형 공구 수용부를 갖는다. 상기 수용부의 보어 직경은 전방 영역에서 공구 샤프트(11)의 밀봉 및 가이드 영역(4)의 직경에 상응한다. 공구 수용부의 중간 영역에서, 공구 수용부는 종방향 지지대(6)의 영역에서 공구 샤프트(11)의 프로파일에 상응하게 도 12b에 나타난 삽입 프로파일을 갖는다. 거기서, 수용 슬리브(21)의 내경은 종방향 클리트(25)의 높이 만큼 감소되며, 상기 종방향 클리트(25)는 토크 전달을 위해 내부로 향해 공구 샤프트에 설치된 종방향 홈(16)내로 그리고 종방향 지지대(6)의 측면들 사이의 사이공간(15)내로 돌출한다. 상기 종방향 클리트들(25) 사이의 크기는 공구 샤프트(11)의 코어 직경에 대략 상응하는 내경(22)을 구성한다. 종방향 클리트(25)는 토크 전달의 기능을 충족시키기 위해 필요하며 축방향 가이드를 위해 사용된다. 종방향 클리트(25)의 길이는 토크 전달을 위한 충분한 표면적을 제공할 정도의 크기로 설정된다. 종방향 클리트(25)는 전방으로부터 록킹의 영역에까지 연장된다. 삽입 공구를 축방향으로 록킹하기 위해, 전방 영역에서 2개의 종방향 클리트들(25) 사이에 록킹 바디, 예컨대 볼(23)이 수용 슬리브의 개구 내로 삽입된다. 상기 볼은 공구 샤프트가 도입되면 방사방향 외향으로 휘어진 다음, 스프링의 힘에 의해 록킹될 수 있다. 그러나, 공구 샤프트를 분리하기 위해서는 록킹 바디가 수동으로 해제되어야 한다. 이것은 볼(23)을 록킹 위치로 가압하는 스프링(28)의 힘에 대항해서 링(27)을 갖는 작동 슬리브(26)를 뒤로 잡아당김으로써 이루어진다. 공구 수용부 내의 종방향 클리트들(25) 사이에는 홈이 설치되어 있다. 상기 홈은 공구 수용부의 후방 영역에서 충격 볼트(24)용 가이드 영역의 개시 부분에까지 연장한다. 상기 영역에서 공구 홀더(20)에 삽입된 공구 샤프트(11)의 후방 단부 부분(3)도 안내된다. 상기 영역은 대략 충격 볼트(24)의 직경과 일치하는 코어 횡단면의 직경을 갖는다. 그러나, 삽입 공구는 주로 수용 슬리브(21)의 전방 영역에서 안내된다. 거기서, 오염에 대해 밀봉하기 위해 밀봉 립(29)이 공구 홀더(20)에 장착된다.

공구 홀더(20)는 기계의 구동 스핀들(33)에 분리 가능하게 고정된다. 조립 슬리브(30)를 전방으로 잡아당김으로써, 공구 홀더(20)의 분리 시에 록킹 볼(32)이 외부로 향해 안전 링(31) 후방으로 빼내짐으로써, 공구 홀더를 해제시킨다. 공구 홀더를 구동 스핀들(33)상으로 밀면, 자동 록킹이 이루어진다. 삽입 시 먼저 공구 홀더(20)가 그리고 그 다음에 록킹 볼(32)의 안전 링(31)이 상기 볼들에 도달하기때문에, 볼들이 외부로 해제 위치로 이동된다. 이 위치에서 공구 홀더(20)가 스핀들 상으로 더 밀려지면, 상기 볼들은 안전 링(31)을 가압하고, 그후에 이 볼이 공구 수용부의 외부 둘레에 설치된 구형 리세스에서 내부로 이동하여 그 저면에 놓인다. 그리고 나서, 안전 링(31)은 스프링의 힘에 의해 록킹 볼(32)위로 이동하고, 구동 스핀들에서 공구 홀더의 시트를 안전하게 한다. 작동 슬리브(26) 및 조립 슬리브(30)는 자유로이 회전할 수 있으므로, 이들은 작동 중에 엣지 접촉 시 공구 홀더의 회전에도 불구하고 정지해 있다. 이것은 사용자에 대한 큰 안전성을 의미하는데, 그 이유는 기계가 그로 인해 반동 모멘트를 흡수하지 않기 때문이다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 공구 홀더에 삽입된 도 11에 도시된 공구 샤프트에서는 본 발명에 따른 삽입 시스템이 얻어진다. 공구 홀더(20)내의 충격 볼트(24), 샤프트 단부(3), 코어 횡단면(1) 및 드릴 코어(5) 또는 삽입 공구(2)의 끌 직경은 거의 일정한 시스템 횡단면을 갖는다.

물론, 본 발명은 도시된 실시예에만 한정되지 않고, 도시된 실시예와의 구조적 차이가 청구항 제 15 항에 기재된, 삽입 공구를 위한 삽입 시스템의 범위를 벗어나지 않는다면 다양한 실시예가 가능하다. 예컨대, 공구 샤프트의 지지대 측면은 방사방향으로 또는 서로 비대칭적으로 형성될 수 있다. 종방향 지지대는 예컨대 쐐기형 또는 1/4 원형을 형성할 수 있다. 종방향 지지대는 축선에 대해 경사지게 연장될 수 있다. 또한, 축 방향으로 다수의 지지대가 차례로 또는 서로 오프셋되어 배치될 수 있다. 축방향 록킹을 위한 종방향 지지대에 있는 종방향 리세스는 코어 횡단면까지 안내될 필요는 없다. 밀봉 및 가이드 영역이 종방향 지지대의 외부 윤곽 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 삽입 공구의 코딩은 샤프트의 후단부(3)의 상이한 길이에 의해 이루어질 수 있다. 밀봉 및 가이드 영역 및 코어 횡단면에 대한 종방향 지지대의 쇼울더는 원추형으로 또는 오목하게 연장될 수 있다. 종방향 지지대가 종방향 홈을 갖거나 또는 종방향 지지대의 사이공간이 다른 지지대를 가질 수 있다. 기계의 충격 볼트 직경이 공구 샤프트의 코어 횡단면의 직경 보다 작으면, 공구 샤프트의 단부면의 횡단면이 충격 볼트의 횡단면과 동일하도록 원추형 형상이 샤프트 단부에 제공된다. 종방향 지지대(6)가 충분히 넓으면, 종방향 리세스(13)가 축방향 록킹을 위해 종방향 지지대의 전체 폭에 걸쳐 연장되지 않고, 폭의 일부에만 걸쳐서 연장되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 종방향 지지대의 적어도 토크 전달 측면이 종방향 리세스의 영역에도 유지될 수 있다.

Claims (15)

1. 기계의 각각의 공구 홀더(20)내로 삽입 가능한 공구 샤프트(11)를 포함하고, 상기 샤프트는 회전 구동 및 축방향 록킹을 위한 수단(6, 8)을 가지며, 상기 공구 샤프트(11)는 그 단부면에까지 이르는 약화되지 않은 둥근 코어 횡단면(1)을 갖고, 상기 횡단면의 둘레에는 다수의 종방향 지지대(6)가 균일하게 분포되어 배치되며, 상기 종방향 지지대(6)는 회전 구동을 위한 토크 전달 또는 회전방지를 위해 대칭적으로 사용되고, 상기 종방향 지지대 중 적어도 하나는 축방향 록킹을 위한 전방 단부면(8a)을 갖는, 드릴링 및 충격 전기적 기계용, 특히 수동 공구 기계용 삽입 공구(2)에 있어서,

   상기 인접한 종방향 지지대(6)가 상이한 폭을 갖거나 또는 상기 종방향 지지대들(6) 사이의 인접한 사이공간들(15)은 서로 다른 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 종방향 지지대(6)의 후방 단부면(8b)이 경사지게, 특히 샤프트 단부쪽으로 오목하게 기울어지고, 적어도 하나의 종방향 지지대(6)가 경사지게, 특히 오목하게 기울어진 전방 단부면(8a)을 축방향 록킹을 위해 구비하며, 상기 단부면은 그 전방에 배치된 공구 샤프트(11)의 둥근 밀봉 및 가이드 영역(4)에 대해, 기계의 공구 홀더(20)에 고정 가능한 록킹 바디(23)의 맞물림을 위한 소정 간격(13)을 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코어 횡단면(1)은 드릴링 공구 또는 끌 공구의 코어(5)의 횡단면과 적어도 동일하고, 상기 가이드 영역(4)의 횡단면은 상기 코어 횡단면(1)과 적어도 동일한 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 종방향 지지대(6)는 상기 샤프트 단부를 형성하는 원통형 부분(3)의 앞에서 상기 코어 횡단면(1)으로 이어지는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
5. 제 1 항에 있어서, 둘레에 불균일하게 분포된 다수의 동일한 종방향 지지대(6)는 경사지게, 특히 오목하게 기울어진 전방 단부면(8a)을 가짐으로써, 상기 공구 샤프트(11)는 서로 마주하는 두 위치에서만 기계의 공구 홀더(20)내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 가이드 영역(4)의 직경은 상기 코어 횡단면(1)의 직경 보다 크고, 상기 종방향 지지대(6)중 적어도 일부는 축방향 록킹을 위한 전방 단부면(8a) 없이 상기 가이드 영역(4)에서 끝나는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
7. 제 1 항에 있어서, 오목한 형상의 상기 전방 단부면(8a)을 형성하기 위해, 상기 종방향 지지대 중 적어도 하나는 상기 코어 횡단면(1)에까지 이르는 종방향 리세스(13)를 가지므로, 기계의 공구 홀더(20)내의 록킹 바디(23)가 그 안에 결합될 수 있고, 그 결과 상기 공구 샤프트(11)가 제한된 이동량으로 축방향으로 이동 가능하게 공구 홀더(20)에 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 인접한 종방향 지지대(6)의 측면(12)은 상기 코어 횡단면(1)에까지 이르는 오목한 영역(14)을 통해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 종방향 지지대(6)의 축에 평행하게 연장하는 두 측면은 상기 종방향 지지대(6)가 그 베이스 쪽으로 넓어지도록 서로 경사지는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 공구 샤프트(11)의 코어 횡단면(1)에는, 축방향 록킹을 위한 각각 하나의 종방향 리세스(13)를 가진 서로 마주 놓인 2개의 동일한 종방향 지지대(6)와, 상기 지지대에 대해 오프셋되어 서로 마주 놓인 종방향 지지대(6)의 각 2 쌍(6a)이 배치되며, 상기 종방향 지지대의 상기 쌍(6a)은 바람직하게는 사다리꼴 종방향 홈(16)에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 종방향 지지대(6)의 회전 구동 측면(12a)은 대략 방사방향으로 연장하고, 상기 회전 구동에 의해 부하를 받지 않는 측면(12b)은 대략 원호 형상으로 연장하는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 삽입 공구.
12. 제 1 항에 따른 삽입 공구(2)의 공구 샤프트(11)용 수용 슬리브(21) 및 충격 볼트(24)를 포함하는, 드릴링 및 충격 전기적 기계용, 특히 수동 공구 기계용 공구 홀더(20)에 있어서,

    상기 수용 슬리브(21)의 전방 부분(21a)은 밀봉 및 가이드를 위해 평활하게 형성되고, 그 뒤에 놓인 부분(21b)은 공구의 회전 구동을 위해 방사방향 내향으로돌출한 다수의 종방향 클리트(25)를 포함하며, 방사방향 외부로 해제 가능한 적어도 하나의 록킹 바디(23)는 인접한 2개의 종방향 클리트들(25) 사이의 전체 폭에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 공구 홀더.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 종방향 클리트(25)를 갖는 부분(21b)이 상기 수용 슬리브(21)의 중간 부분을 형성하고, 상기 수용 슬리브(21)의 후방 부분(21c)이 충격 볼트(24)의 수용 및 가이드를 위해 평활하게 형성되며, 상기 삽입 공구(2)의 코어 횡단면(1)의 직경과 대략 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 공구 홀더.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 수용 슬리브(21)의 전방 부분(21a)의 직경이 상기 삽입 공구(2)의 종방향 지지대(6)의 외경과 적어도 동일한 크기이고, 상기 수용 슬리브(21)의 후방 부분(21c)에 삽입 공구(2)의 샤프트 단부(3)가 수용되어 가이드되는 것을 특징으로 하는 드릴링 및 충격 전기적 기계용 공구 홀더.
15. 드릴링 또는 충격 전기적 기계용, 특히 수동 공구 기계용의 제 12 항에 따른 공구 홀더(20)내로 제 1 항에 따른 삽입 공구를 삽입하기 위한 삽입 시스템에 있어서,

    충격 볼트(24), 샤프트 단부(3), 코어 횡단면(1), 및 드릴 코어(5) 또는 끌 직경 및 삽입 공구(2)의 밀봉 및 가이드 영역(4)이 거의 일정한 시스템 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 삽입 시스템.