KR100802130B1

KR100802130B1 - 커팅인써트의 장착 및 분리를 위한 키

Info

Publication number: KR100802130B1
Application number: KR1020037006200A
Authority: KR
Inventors: 한손페르; 얀손군나르
Original assignee: 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2008-02-11
Also published as: SE0004044D0; EP1333950A1; US6572309B2; EP1333950B1; US20020054792A1; CN1219620C; DE60128943D1; KR20030048117A; ATE364469T1; SE0004044L; JP2004512971A; WO2002038317A1; DE60128943T2; CN1473082A; SE516240C2

Abstract

본 발명은 홀더(23)의 인써트시트(24)에 칩제거기계가공용 커팅인써트(31)를 장착 및 분리시킬 때 사용하기 위한 키로서, 샤프트(1) 및 상기 샤프트(1)의 일 끝단부의 영역에 배치되는 확장부재(5)를 포함하고, 상기 확장부재(5)는 진원이 아닌 단면을 갖는 확장부(13)를 포함하고, 상기 확장부(13)는 상기 샤프트(1)에 회전가능하게 고정되고, 상기 샤프트(1)는 상기 샤프트(1)의 길이방향에서 봤을 때 상기 확장부재(5)로부터 이격되어 있는 핸들(3)을 구비하는 키에 관한 것이다. 본 발명에 따른 키는 확장부를 회전가능하게 수용하는 요소(7)를 포함하는 확장부재(5) 및, 상기 키가 상기 요소(7)에 대한 확장부(13)의 회전을 제한하기 위한 부재(22)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

커팅인써트의 장착 및 분리를 위한 키{KEY FOR MOUNTING AND DISMOUNTING OF A CUTTING INSERT}

본 발명은 홀더의 인써트시트에 칩제거기계가공용 커팅인써트를 장착 및 분리시킬 때 사용하기 위한 키로서, 샤프트 및 상기 샤프트의 일 끝단부의 영역에 배치되는 확장부재를 포함하고, 상기 확장부재는 진원이 아닌 단면을 갖는 확장부를 포함하고, 상기 확장부는 상기 샤프트에 회전가능하게 고정되고, 상기 샤프트는 상기 샤프트의 길이방향에서 봤을 때 상기 확장부재로부터 이격되어 있는 핸들을 구비하는 키에 관한 것이다.

이미 GB-PS-1 379 637 및 WO 95/13892에는 상술된 종류의 키가 공지되어 있으며, 상기 키는 샤프트와 상기 샤프트의 자유끝단부에 있는 타원형 확장부를 갖는다. 타원형 확장부는 칩제거기계가공용 커팅인써트 홀더의 슬롯에 삽입하도록 되어 있고, 상기 슬롯은 상기 타원형 확장부의 최대 횡단코너치수(maximum cross corner dimension)보다 작은 횡단 코너 치수를 갖는다. 타원형 확장부를 회전시키면, 슬롯이 넓혀지고, 그에 따라 커팅인써트를 수용하는 홀더의 인써트시트 또한 넓혀져 커팅인써트를 인써트시트에 장착 또는 분리시킬 수 있게 된다. 키에는 상기 키의 회전을 제한하기 위한 어떠한 부재도 제공되어 있지 않기 때문에, 홀더에 과부하가 발생될 수 있으며, 이에 따라 재료의 피로를 야기할 수 있다.

이미 DE-PS-198 14 064에는 상술된 종류의 키가 공지되어 있으며, 상기 키는 샤프트 및 샤프트의 자유끝단부에 있는 대체로 삼각형인 확장부를 갖는다. 확장부는 칩제거기계가공용 커팅인써트를 위한 홀더의 반원(semi-circular)의 개구부와 상호작동하도록 되어 있으며, 상기 삼각형 확장부와 관련하여 상기 확장부가 회전될 때 홀더의 인써트시트가 넓혀져 커팅인써트를 장착 또는 분리시킬 수 있는 방식으로 상기 개구부의 치수가 정해진다. 상기 디자인에는 키의 회전에 대한 어떠한 제한도 정의되어 있지 않기때문에, 부속 홀더의 과부하가 가해지고, 그로 인해 재료에 피로가 누적될 우려가 있다.

본 발명의 주 목적은 확장부의 회전을 제한함으로써 홀더의 재료에 과부하가 가해지지 않고, 특히 홀더의 인써트시트를 형성하는 부분의 인장력이 감소되지 않는 것을 보장하는, 즉 이들 부분의 재료에 피로가 쌓이지 않는 것을 보장하는, 도입부에 정의된 종류의 키를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 키의 또 다른 목적은 커팅인써트의 장착 및 분리와 관련하여 인써트시트를 확장시키는데 비교적 작은 힘이 소요되도록 하는 것이다.

적어도 상기한 주 목적은 후속 독립청구항 제1항에 제시된 특징들을 갖는 키에 의하여 실현된다. 바람직한 실시예들은 종속항에 정의되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 키의 평면도,

도 2는 도 1에 따른 키의 측면도,

도 3은 도 1 및 도 2에 따른 키의 확장부재의 상세도,

도 4는 확장부재에 포함되는 핀의 측면도,

도 5는 도 4에 다른 핀에 포함되는 확장부의 단부도,

도 6은 도 4에 따른 핀에 포함되는 고정부의 단부도,

도 7은 본 발명에 따른 키와 상호작동하도록 되어 있는 옆상(leaf-shaped) 홀더 일 끝단부의 측면도,

도 8은 도 7에 따른 옆상 홀더에 키가 장착될 경우의 개시위치(starting position)의 측면도,

도 9는 도 8에 따른 개시위치의 반대방향에서 본 측면도,

도 10은 키가 도 7에 따른 홀더에 장착될 경우의 상기 키의 종료위치의 측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1) 샤프트

3) 핸들

5) 확장부재

7) 판형요소

8) 에지

9) 제1관통구멍

10) 핀

11) 원통부

12) 원통칼라

13) 확장부

14) 고정부

15) 제2관통구멍

16) 고정부재/원통슬리브부

17) 제3원형구멍

18) 축선방향 제1슬롯

19) 스프링작동식(spring-activated) 위치설정부재

20) 스프링작동식 볼

21) 카운터싱크

22) 쇼울더

23) 홀더

24) 인써트시트

25) 제1에지

26) 제2에지

27) 제2슬롯

28) 확장부

29) 제4구멍

30) 중심선

31) 커팅인써트

도 1 내지 도 3에 예시되어 있는, 본 발명에 따른 키는 샤프트(1), 샤프트(1)에 부착되며 샤프트(1)의 주요부를 따라 연장되는 핸들(3) 및 샤프트(1)에 연결되며 핸들(3)로부터 이격되어 있는 샤프트(1) 끝단부에 배치되는 확장부재(expansion member:5)를 포함한다. 핸들(3)은, 고무 또는 플라스틱과 같이 쥐기에 편리한 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.

도 3에 상세히 예시된 확장부재(5)는 다음의 도 4 내지 도 6에 상세히 도시되어 있는 핀(10)을 수용하는, 중앙에 위치한 제1관통구멍(9)을 갖는 판형요소(7)를 포함한다. 핀(10)은 중간 원통부(11)를 가지며, 도 4에서 그것의 축선방향 오른쪽 끝단부에 원통부(11)보다 약간 큰 직경을 갖는 원통칼라(12)가 제공되어 있음을 알 수 있다. 또한, 핀(10)은 원통칼라(12)에 연결된 확장부(13)를 포함하고, 상기 확장부는 진원이 아니며, 타원형 단면을 갖는 것이 바람직하다(도 5 참조). 또한, 핀(10)은 도 4의 원통부(11)의 좌측 끝단부에 연결되는 고정부(14)를 포함하며, 상기 고정부 또한 진원이 아닌, 타원형 단면을 갖는 것이 바람직하다(도 6 참조). 도 4에서 알 수 있듯이, 예시된 실시예에서는 확장부(13)와 고정부(14)의 길이방향 중심 축선이 일치하지 않는다. 그 이유는 공간을 절약하기 위한 홀더(23)의 디자인에 의한 것으로, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 하지만, 이와 관련하여 상기 확장부(13) 및 고정부(14)의 길이방향 축선이 매우 정확히 일치할 수도 있다는 점에 유의해야 한다.

원통칼라(12)를 갖는 원통부(11)가 판형요소(7)의 관통구멍(9)내에 회전가능하게 수용되므로 핀(10) 역시 상기 판형요소(7)내에 수용된다(도 3 참조). 고정부(14)는 샤프트(1)의 제2관통구멍(15)내에 수용되며(도 3 참조), 상기 제2관통구멍(15)은 진원이 아닌 고정부(14) 단면과 일치하는 단면을 갖는다. 따라서, 고정부(14)와 샤프트(1)간에는 상대적인 회전이 일어나지 않아, 고정부(14)가 적절한 방식, 예를 들어 가압끼워맞춤(press fit)의 방식으로 제2관통구멍(15)내에 회전가능하게 고정될 수 있다. 확장부(13)의 기능은 아래의 설명으로부터 명백해진다.

또한, 확장부재(5)는 판형요소(7)의 원형의 제3관통구멍(17)내에 수용되는 원형 실린더의 슬리브부(16) 형태의 고정부재를 포함한다. 슬리브부(16)에는 상기 슬리브부(16)가 가압끼워맞춤에 의하여 제3관통구멍(17)내에 장착될 수 있도록 하는 축선방향의 제1슬롯(18)이 제공된다.

또한, 확장부재(5)는 스프링작동식 위치설정부재(19)를 포함하며, 상기 위치설정부재(19)는 판형요소(7)의 카운터싱크(21)와 상호작동하도록 되어 있는 스프링작동식 볼(20)을 포함한다. 상기 볼(20)이 카운터싱크내에 있는 경우, 본 발명에 따른 키는 그것의 중립위치에 자리한다(도 1 참조).

또한, 확장부재(5)는 샤프트(1)상에 배치된 멈춤돌기(stop dog)를 포함하며, 상기 멈춤돌기는 샤프트(1)로부터 멀어지는 쪽으로 돌출된 쇼울더(22)의 형태로 되어 있고, 상기 쇼울더는 판형요소(7)쪽을 향하는 샤프트(1)의 측면상에 위치한다. 가령, 도 1 및 도 9에서 알 수 있듯이, 판형요소(7)는 핸들(3)쪽을 향하는 에지(8)를 가지며, 상기 에지는 샤프트(1)의 길이방향에 대하여 가로방향으로 연장된다. 쇼울더(22)의 역할은 아래의 설명으로부터 분명해진다.

도 7에 부분적으로 예시된 홀더(23)는 그것의 일 끝단부에 인써트시트(24)를 가진다. 홀더(23)는 그것의 반대쪽 끝단부에도 동일한 인써트시트를 갖는 것이 바람직하다. 인써트시트(24)는 제1에지(25) 및 제2에지(26)를 가지며, 대향하고 있는 상기 에지들(25,26)은 평행한 것이 바람직하고, 홀더(23)의 길이방향으로 연장되는데, 그 이유는 상기 에지 25와 26사이의 공간에 커팅인써트를 수용하기 위함이다. 제1 및 제2에지(25,26)의 안쪽 끝단부의 내측, 즉, 홀더(23)을 향하여 안쪽방향으로는, 본 발명에 따른 키와 상호작동하도록 되어 있는 부재를 갖는 제2슬롯(27)이 배치된다. 이렇게 함에 있어, 제2슬롯(27)에는 서로 대향하고 있는 확장부(28)가 제공되어 상기 슬롯(27)과 함께 소정 공간을 형성하며, 상기 확장부(13) 사이에서 그것의 최소 횡단코너치수가 연장되는 방식으로 상기 확장부(13)가 배향될 경우 상기 공간내에서 진원이 아닌 키의 확장부(13)가 끼워맞춰진다. 확장부(13)와 상기 확장부(28) 및 슬롯(27)에 의하여 형성되는 공간과의 상호작동에 대해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.

확장부(28)로부터 안쪽으로는 슬롯(27)이 상기 슬롯(27)의 말단부를 형성하는 원형의 제4구멍(29)으로 변형된다. 제4구멍(29)은 슬리브부(16)가 비교적 미세한 공차, 즉, 슬리브부(16)가 상기 제4구멍(29)내로 문제없이 삽입될 수 있는 공차를 갖는 상기 구멍(29)내로 끼워맞춤되는 직경을 갖는다.

슬롯(27)은 상기 슬롯(27)의 길이방향의 중심선(30)에 대하여 상기 슬롯이 대체로 대칭을 이루는 디자인을 갖는다.

본 발명에 따른 키는 인써트시트(24)내에 커팅인써트(31)를 장착시키거나 분리시킬 때에 다음의 방식으로 홀더(23)와 상호작동한다(키와 홀더(23)간의 상호작동을 위한 개시위치를 나타내는 도 8 및 도 9를 참조하라). 이렇게 함에 있어, 키는, 확장부(13)가 확장부(28)내에 수용되고 슬리브부(16)가 제4구멍(29)내에 수용되는 방식으로 슬롯(27)내에 고정된다. 도 8 및 도 9에 예시된 개시위치에서, 키는 그것의 중립위치에 자리한다. 즉, 스프링작동식 볼(20)이 카운터싱크(21)내에 수용된다. 도 8 및 도 9에서 손을 이용하여 샤프트(1)에 윗쪽 방향으로의 힘을 가하면, 샤프트(1)에 고정된 고정부(14)가 회전하고 이에 따라 확장부(13)가 회전하기 때문에 핀(10)이 회전하게 된다. 이러한 확장부(13)의 회전은 상기 확장부(13)의 타원형 단면에 의한 것으로, 슬롯(27)의 확장부(28)가 벌어지도록 가압되며, 이에 따라 대향하고 있는 에지들(25,26)도 서로 벌어지도록 가압된다. 도 10에는, 본 발명에 따른 키의 최종 위치, 즉, 쇼울더(22)가 판형요소(7)와 맞닿는, 보다 정확히는 핸들(3)쪽을 향하여 돌려진 판형요소(7)와 맞닿음으로써 회전이 제한되는, 확장부(13)가 최대로 회전된 위치가 도시되어 있다. 이러한 확장부(13)의 회전 제한은 슬롯(27)과 관련된 홀더(23) 재료의 과부하의 위험을 현저히 줄여주어, 특히 제1에지(25)를 포함하는 "핑거부(finger)"의 재료가 피로강도의 한계에 도달하지 않도록 한다. 재료의 피로강도가 한계에 이르면, 상기 "핑거부"의 커팅인써트(31)에 가해지는 인장력이 줄어들어 홀더(23)의 기능에 직접적인 악영향을 초래하게 된다. 이와 관련하여, 확장부(13)의 회전시에, 확장부(13)가 확장부(28) 사이에 수용되고 슬리브부(16)가 제4구멍(29)사이에 수용됨으로써 판형요소(7)가 홀더(23)에 대하여 정지해 있을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 확장부의 회전시, 샤프트(1)가 판형요소(7)에 대하여 변위되고, 상기 변위가 시작될 때 스프링작동식 볼(21)이 판형요소(7)의 카운터싱크(21)로부터 제거된다.

그러므로, 도 10에 예시된 위치에서, 에지(25,26)가 벌어지도록 가압되어 커팅인써트(31)가 인써트시트(24)내로 삽입될 수 있게 된다. 커팅인써트(31)가 도 10에 예시된 위치에 자리할 경우, 키는, 상기 키와 홀더(23)간의 상호작동을 위하여 도 8 및 도 9에 예시된 개시위치로 복원되어, 커팅인써트(31)가 인써트시트(24)에 고정될 수 있도록 에지(25,26)는 다시 서로 접근하게 된다. 이와 관련하여, 확장부(28)가 서로 접근하려 하므로, 즉 외부영향 없는 중립위치로 돌아가려 하기 때문에, 키는 항상 그것의 개시위치로 복원되려 한다는 점에 유의해야 한다. 그 다음, 키는 홀더(23)에 대하여 측방향으로 변위시킴으로써 제거될 수 있으며, 이는 확장부(13)와 확장부(28)간의 맞물림 및 슬리브부(16)와 제4구멍(29)간의 맞물림이 해제된다는 것을 의미한다.

커팅인써트(31)가 인써트시트(24)로부터 제거될 경우에, 키와 홀더(23)는 도 8 및 도 9에 예시된 개시위치에 자리잡게 되며, 확장부(13)는 확장부(28) 사이에 수용되고 슬리브부(16)는 제4구멍내에 수용된다. 이렇게 함에 있어, 스프링작동식 볼(20)은 판형요소(7)의 카운터싱크(21)에 수용된다. 도 8 및 도 9에서 손으로 샤프트(1)의 핸들(3)에 윗쪽을 향하여 힘을 가하면, 인써트시트(24)에 커팅인써트(31)를 장착시키는 것과 관련하여 상술하였던 방식으로 샤프트(1)가 판형요소(7)에 대하여 변위된다. 도 10에 예시된 위치가 얻어지면, 인써트시트(24)에 위치한 커팅인써트(31)가 제거될 수 있고, 필요할 경우 새로운 커팅인써트로 교체될 수 있다. 그 다음 인써트시트(24)에 커팅인써트(31)를 장착시키는 것과 관련하여 상술하였던 방식으로 키가 그것의 개시위치로 돌아가게 된다.

상술된 실시예에서, 샤프트(1)와 판형요소(7) 사이의 멈춤돌기는 샤프트(1)에 부착되는 원형단면을 갖는 쇼울더(22)의 형태를 가진다. 하지만, 본 발명의 범위안에서, 대안적인 디자인의 멈춤돌기의 적용할 수 있는데, 제한이 아닌 예시의 목적으로 상기 멈춤돌기가 서로에 대하여 소정 각을 이루는 일직선으로 돌출된 2개의 에지부의 형태로 되어 있고 상기 에지부는 판형요소(7)의 에지(8)와 맞닿도록 구성될 수도 있다는 점을 이해해야 한다.

Claims

홀더(23)의 인써트시트(24)에 칩제거기계가공용 커팅인써트(31)를 장착 및 분리시킬 때 사용하기 위한 키로서, 샤프트(1) 및 이 샤프트(1)의 일 끝단부 영역에 배치되는 확장부재(expansion member:5)를 포함하고, 상기 확장부재(5)는 진원이 아닌 단면을 갖는 확장부(13)를 포함하고, 이 확장부(13)는 상기 샤프트(1)에 회전가능하게 고정되며, 상기 샤프트(1)는 이 샤프트(1)의 길이방향에서 볼 때 상기 확장부재(5)로부터 이격되어 있는 핸들(3)을 구비하는 키에 있어서,

상기 확장부재(5)는 상기 확장부(13)를 회전가능하게 수용하는 요소(7)를 포함하고, 상기 요소(7)는, 상기 확장부(13)와 함께 상기 요소(7)를 상기 홀더(23)에 대하여 정지된 위치에서 유지되도록 하는 고정부재(16)를 구비하고, 상기 고정부재(16)는 상기 샤프트(1)의 길이방향에서 볼 때 상기 확장부(13)보다 상기 핸들(3)로부터 더 먼곳에 위치하고, 상기 키는 상기 요소(7)에 대한 상기 확장부(13)의 회전을 제한하기 위한 부재(22)를 가지는 것을 특징으로 하는 키.
제1항에 있어서,

상기 요소(7)는 판형(plate-shaped)이고, 상기 고정부재는 상기 요소(7)로부터 돌출된 원형단면을 갖는 부분(16)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 키.
제2항에 있어서,

상기 원형단면을 갖는 돌출부는 축선방향 슬롯(18)이 제공되는 슬리브부(16)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 키.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 요소(7)에 대하여 상기 확장부(13)의 회전을 제한하기 위한 상기 부재는 상기 샤프트(1)상에 고정되는 쇼울더(22)로 이루어지고, 상기 쇼울더는 상기 샤프트(1)의 핸들(3)쪽을 향하고 있는 상기 요소(7)의 에지(8)와 상호작동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 키.
제1항에 있어서,

상기 키는 상기 샤프트(1)와 상기 요소(7)를 서로에 대한 개시위치(starting position)에서 유연하게 위치설정시키기 위하여 위치설정부재(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 키.
제5항에 있어서,

상기 위치설정부재(19)는 상기 샤프트(1)내의 스프링작동식 볼(20) 및 상기 볼(20)과 상호작동하는 상기 요소(7)의 카운터싱크(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 키.
제1항에 있어서,

상기 확장부재(5)는 진원이 아닌 단면을 갖는 고정부(14)에 의하여 상기 샤프트(1)에 회전가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 키.
제1항에 있어서,

상기 확장부(13) 및 상기 고정부재(16)는 상기 샤프트(1)의 길이방향 중심선에 대하여 대칭인 것을 특징으로 하는 키.