KR101305247B1 - 접속 요소 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1공구 요소(1)와 제2공구 요소(1') 사이의 접속 요소에 관련되며, 상기 접속 요소는 제1 또는 제2공구 요소(1')에 있는 돌출부(25) 및 이 돌출부를 수용하는, 제2 또는 제1공구 요소에 있는 공동(3)을 갖는다. 접속 요소는 공동(3)이 다각형 및/또는 별 모양 돌출부(25)를 수용하도록 설계되는 내부 윤곽(5)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

접속 요소, 공구

Description

접속 요소{INTERFACE ELEMENT}

본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 제1공구 요소와 제2공구 요소 사이의 접속 요소에 관한 것이다.

인터페이스라는 용어는 공구 요소들 사이의 연결 점을 말하며, 여기서 공구 요소는 작업물 표면 또는 어댑터, 중간 부품 등을 가공하는데 사용되는 부품일 수 있다. 또한, 공구 요소라는 용어는 기계 축을 말하는데, 여기에 공구 요소가 장착될 수 있다.

상술한 종류에 따른 접속 요소는 잘 알려져 있다. 이것은 토크가 접속 요소에 전달될 수 있는 방식으로, 두 기계 요소들의 연결을 위해 주로 사용된다. 비틀림-방지 요소 및 축 신장수단을 갖는 공구 홀더를 공구 헤드와 연결하는 공구 커플링이 잘 알려져 있다(DE 35 32 891 A1). 이러한 종류의 접속 요소는 토크가 전달될 수 있는 방식으로 두 공구 부품들을 연결하기 위해 사용된다. 이 연결은 공구 요소들이 자동으로 죄이고 조정될 수 있도록 고려되어야만 한다. 토크의 전달을 확보하기 위해, 즉 미끄럼-방지를 제공하기 위해, 적어도 하나의 드라이버 요소를 제공하는 것이 제안된다. 공구 요소들 사이의 다각형 연결, 예를 들어 멀티-투스(multi-tooth) 프로파일을 구현하기 위한 선택 사항 또한 논의된다. 상기 방식으로는 충분한 토크가 전달될 수 없고, 접속 요소가 구비된 공구 요소들의 정확한 정렬이 제공될 수 없는 것으로 나타났다.

본 발명의 목적은 상술한 단점을 갖지 않는, 제1 및 제2공구 요소 사이의 접속을 만들어 내는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 제1항에 기재된 특징을 포함하는 제1 및 제2공구 요소 사이의 접속 요소가 제안된다. 접속 요소는 공구 요소들 중 하나가 돌출부를 갖고 나머지 하나가 돌출부를 수용하는 공동을 갖도록 구성된다. 접속 요소는 다각형 및/또는 별 모양 돌출요소들로 설계된 외부 윤곽을 갖는 돌출부를 특징으로 한다. 중요한 특징은, 외부 윤곽이 토크의 최적 전달을 제공하는 곡선 영역을 포함하고, 접속 요소가 구비된 공구 요소들이, 어떠한 열린 노치(notch) 포지션도 발생하지 않는 방식으로 서로 맞물린다는 것이다. 상기 열린 노치 포지션은 접속 요소를 손상시킬 수 있고 또한 서로 결합한 공구 부품들의 정확한 정렬은 더 어려워진다. 특히 접속 요소는, 다양한 돌출부들이 수용되어 정확하게 유지될 수 있도록 설계되는 공동의 내부 윤곽의 곡선 영역들을 특징으로 한다. 다각형 또는 별 모양 돌출부들이 공동으로 삽입될 수 있으므로, 공동을 갖는 공구 요소의 사용 범위가 상당히 증가된다. 공동은 특별히 설계된 하나의 돌출부를 위해 설계될 뿐만 아니라, 다양하게 설계된 돌출부들이 공동에 삽입되어 정확하게 유지될 수 있다.

접속 요소의 바람직한 구체예는 - 내부에서 봤을 때 - 인접하는 오목한 부분들을 갖는 제1영역 및 적어도 하나의 오목한 제1요소와 적어도 하나의 인접하는 볼록한 제2요소를 갖는 제2영역을 포함하는 내부 윤곽을 갖는 공동을 특징으로 한다. 상기 두 영역들의 설계를 결합함으로써, 주로 다각형인 공동에 돌출부를 삽입하는 것이 가능하고, 또한 돌출부는 별 모양의 외부 윤곽을 갖는다.

이하에서, "다각형" 돌출부는 모서리들이 형성되도록 상이한 각들을 가지고, 서로 인접하는 평평한 표면들만을 갖는 외부 윤곽을 포함하는 돌출부를 말한다. 몇 개의 표면들이 볼록하게 바깥으로 만곡되며 평평한 표면들에 인접할 때도, 외부 윤곽은 다각형으로서 언급된다. 또한, 평평한 표면들과 오목한 표면들 또는 볼록하고 오목한 표면들이 다각형 돌출부의 외부 윤곽을 이루도록 선택될 수 있다.

이하에서, "별 모양" 돌출부는 이격된 돌출요소들을 갖되, 돌출요소들의 측면이 평평하거나 만곡된 돌출부를 말한다. 이는 안쪽으로 오목하게 들어갈 수 있거나 바깥쪽으로 볼록하게 만곡될 수 있다. 별 모양 돌출부의 말단은 뾰족할 수 있으며, 즉 예각을 형성하는 2개의 인접하는 표면들에 의해 형성될 수 있거나, 소정의 반경으로 둥근 모양이다. 돌출부의 측면의 반경은 돌출부의 말단의 반경에 상응할 수도 있다.

다른 구체예들은 종속항에서 발견될 수 있다.

본 발명은 이하에서 도면과 함께 설명된다.

도 1은 공동을 갖는 제1공구 요소의 제1구체예의 평면도이다.

도 2는 제2공구 요소의 돌출부의 제1구체예의 윤곽을 갖는, 도 1에 따른 제1공구 요소의 평면도이다.

도 3은 공구 요소의 돌출부의 제2구체예의 윤곽을 갖는, 도 1에 따른 제1공구 요소의 평면도이다.

도 4는 제2공구 요소의 측면도이다.

도 5는 도 4에 따른 제2공구 요소의 돌출부의 평면도이다.

도 6은 공동을 갖는 제1공구 요소의 제2구체예의 평면도이다.

도 1은 본 도면에서 미도시된 제2공구 요소의 돌출부를 수용하고 제1공구 요소(1)와 제2공구 요소 사이에서 회전 가능하게 고정되는 연결을 구현하도록 설계된, 공동(3)을 갖는 접속 요소의 제1공구 요소(1)의 평면도를 나타낸다.

공동(3)은 도 1의 도면 안쪽으로 들어가는 방향으로 연장되고, 두 부분을 포함하는데, 하나는 주로 원통형으로 설계되고, 다른 하나는 - 도 1에서 - 읽는이를 향하는 방향으로 연장되는 원뿔형 내부 평면을 갖는다. 내부 윤곽(5)을 갖는 제1부분이 지금 먼저 언급된다.

내부 윤곽(5)은 다각형 및/또는 별 모양 돌출부들을 수용할 수 있도록, - 원주 방향에서 볼 때 - 상이하게 설계된 영역들을 포함한다.

도 1의 평면도는 - 내부에서 봤을 때 - 오목한 제1부분들(9a, 9b 및 9c)과 오목한 제2부분들(11a 및 11b)을 포함하는 제1영역(7)의 내부 윤곽(5)을 도시한다. 수평하게 이어지는 직경 선(D1) 아래에 제1영역(7')이 있으며, 제1영역(7')은 상기 직경 선에 대칭이고, 개별적으로 설계된 제1부분들(9'a, 9'b 및 9'c)을 포함하고 오목한 제2부분들(11'a 및 11'b)이 제1부분들(9'a, 9'b 및 9'c) 사이에 배치된다.

적어도 하나의 제2영역(13)이 상기 제1영역들(7 및 7') 사이에 있으며, 제2영역(13)은 적어도 하나의 오목한 제1요소(15)와 적어도 하나의 인접하는 볼록한 제2요소를 포함한다. 여기에 개시된 구체예에서 제2영역(13)은 수평 직경 선(D1)에 대칭되도록 설계됨으로써, 양쪽에서 - 내부에서 봤을 때 - 2개의 볼록한 제2요소들(17a 및 17b)이 오목한 제1요소(15)에 이어진다.

제1직경 선(D1)과 수직인, 수직 직경 선(D2)에 대해 대칭되도록, 제2영역(13')이 구비되며, 제2영역(13')은 오목하게 설계된 제1요소(15')를 포함하고, 볼록한 제2요소들(17'a 및 17'b)이 그 양쪽에서 이어진다.

도 1에 도시된 구체예는 제1영역들(7 및 7')이 수직한 직경 선(D2)에 대해 대칭이라는 것을 보여준다.

읽는이를 향하는 제1공구 요소(1)의 말단의 평면도는 연속적인 환상 표면으로 설계되는 평면(19)을 포함하는, 제1공구 요소(1)의 정면 영역을 도시한다. 평면(19)은 제1공구 요소(1)의 중심 축(21)과 수직인 가상 평면 상에 놓인다. 만일 제1공구 요소(1)가 공작 기계에 연결되거나, 만일 제1공구 요소(1)가 기계 축에 해당되는 경우, 중심 축(21)은 상기 공구 요소의 회전 축을 형성한다.

평면(19)은 도 1의 도면 안쪽으로 들어가는 방향으로 연장되고, 공동(3)의 제2부분에 속하는 공동 영역(23)을 포함한다. 이는 공동(3)의 제1원통형 부분으로 연장된다.

따라서 제1공구 요소(1)의 공동(3)은 두 부분, 즉 상술한 바와 같이 내부 윤곽(5)을 갖는 원통형 공동 영역 및 도 1의 도면 안쪽으로 들어가는 방향으로 원뿔형으로 뾰족해지는 공동 영역(23)을 포함한다. 공동 영역(23)이, 둘러싸는 원뿔형 부분의 내부 표면을 갖지는 않지만, 원통형인 접속 요소도 생각할 수 있다.

도 2는 공동들(3)을 포함하는 공동 영역(23) 및 내부 윤곽(5)을 갖는, 도 1에서 설명된 제1공구 요소를 도시한다. 간략화하기 위해, 도 1의 다른 모든 도면 부호들은 생략된다. 도 2가 제1공구 요소의 동일한 정면도를 도시하므로, 도 1의 설명을 참고한다.

도 1과 비교하여, 도 2에 따른 도면의 유일한 차이점은 상술한 내부 윤곽(5)을 갖는 공동(3)의 원통형 부분 내에, 돌출부(25)의 제1구체예의 윤곽이 표시되고, 다각형 외부 윤곽(27)이 상술한 한정에 따라 설계된다. 돌출부(25)를 도시한 구체예는 외부 윤곽(27)을 포함하며, 외부 윤곽(27)은 2개의 수직의 제1부분들(29 및 29')을 가지는데, 제1부분들(29 및 29')은 수직 직경 선(D2)에서 일정 거리에 대칭적으로 배치되고 외부 윤곽(27)의 2개의 볼록한 제2부분들(31, 31')에 인접하며, 제2부분들(31, 31')은 수평 직경 선(D1)에 대칭적으로 배치된다. 제2부분들(31, 31')은 부분적으로 원통형인 표면들을 형성하고, 곡률의 반경은 내부 윤곽(5)의 제1영역들(7, 7')의 제2부분들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)의 곡률 반경과 실질적으로 동일하다. 수평 직경 선(D1)과 외부 윤곽(27)의 제2부분(31, 31') 사이의 거리는 돌출부(25)의 외부 윤곽(27)이 볼록 부분들(31, 31')의 영역에서 내부 윤곽(5)의 오목한 제2부분들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)과 정확하게 맞도록 선택된다.

서로 수직으로 연장되는 제1부분들(29, 29')의 영역에서 돌출부(25)의 폭은 이들이 내부 윤곽(5)의 제2영역(13, 13')의 볼록한 제2요소(17a, 17b 및 17'a, 17'b)와 실질적으로 정확하게 맞도록 선택된다.

도 2는 돌출부(25)가 원통형 돌출 영역의 내부 윤곽(5)에 의해 상부와 하부에서 단단히 지지되며, 평면과 평행한 제2부분(29, 29')이 내부 윤곽(5)의 제2영역(13, 13')에서, 즉 오목한 제2요소들(17a, 17b 및 17'a, 17'b)에 의해 단단히 지지되는 것을 보여준다.

제1공구 요소(1)에서 원통형 돌출 영역의 특별히 설계된 내부 윤곽(5)은 작은 틈을 두고 적어도 돌출부(25)의 영역들을 수용하며, 높은 토크가 전달가능하다.

도 2에서 표시된 돌출부는 공지된 설계이다.

도 2는 내부 윤곽(5)의 영역에서 공구 요소의 원통형 돌출 영역에 위치하는 돌출부(25)의 원통형 돌출 영역만을 도시한다. 도 2는 읽는이를 향해 원뿔형태로 연장되는 돌출 영역도 포함하는 돌출부(25)는 도시하지 않으며, 외부 벽의 원뿔-외피-형상의 내부 표면이 공구 요소(1)의 공동(3)의 원뿔형 돌출 영역(23)의 내부 벽에 맞닿도록 놓인다.

도 3은 도 1에서 설명된 제1공구 요소(1)의 평면도를 도시한다. 따라서, 도 1에 표시된 도면 부호는 도 3에서 반복되지 않는다. 그 연결에 있어, 도 1의 설명을 참고한다. 내부 윤곽(5)을 갖는 원통형 돌출 영역에서, 별 모양 돌출부(25')의 외부 윤곽(27')이 표시되며, 외부 윤곽(27')은 균일하게 설계된 것으로 도시되고, 원주 방향을 따라 서로 동일한 거리로 이격되며, 돌출부(15')는 볼록한 돌출요소들(33)을 갖고, 오목한 리세스들(35)이 돌출요소들(33) 사이에 위치한다. 돌출요소들(33)과 리세스들(35)은 동일한 곡률 반경을 가지며, 돌출요소들(33)과 리세스들(35)은 가상의 중심 평면에 대해 대칭적으로 설계된다.

돌출요소들은 볼록한, 바깥쪽으로 만곡된 측면들 및 볼록한 말단을 포함한다. 측면들과 말단은 동일한 곡률 반경을 갖는다.

도 3은 돌출부(25')의 외부 윤곽(27')이 내부 윤곽(5)의 제2영역(13 및 13')과 접촉하고, 또한 제1영역(7 및 7')의 제1부분들(9a, 9b, 9c 및 9'a, 9'b, 9'c)의 영역과도 접촉함을 보여준다.

돌출부(25')의 외부 윤곽(27')은 제1영역(7 및 7')의 제2부분들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)과만 접촉하고 공동(3)의 내부 윤곽(5)과는 접촉하지 않는다.

공동(3)의 내부 윤곽(5)과 돌출부(25')의 외부 윤곽(27')과의 거의 완전한 평면 접촉으로 인해, 접속 요소의 두 공구 요소들 사이에 매우 높은 토크가 전달될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 제1공구 요소(1)는 별 모양 외부 윤곽(27')을 갖는 돌출부들(25') 뿐만 아니라 다각형 외부 윤곽(27)을 갖는 돌출부들(25)이 공동(3)으로 삽입될 수 있고 높은 토크가 전달될 수 있게 내부 윤곽(5)과 적어도 부분적으로 완전한 접촉을 하는 방식으로 설계된 내부 윤곽에 의해 주로 구별된다. 돌출부(25')의 구체예에서 높은 토크가 전달될 수 있음이 명백하고, 도 2에 따른 다각형 돌출부(25)의 경우도 그렇다.

도 1 내지 도 3에 관한 설명에 따르면, 제1영역들(7 및 7')의 제2부분들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)이 반드시 오목해야 할 필요가 없다는 것이 명백하다. 돌출부(25)의 외부 윤곽(27)이 적절히 개조될 경우, 완전히 접촉하는 영역들을 제공하는 것이 가능할 것이다. 그 경우에 제2부분들(31, 31')이 변경되어야만 할 것이다. 이들은 연속적으로 볼록하게 설계될 수 없지만, 적절한 지점에서 완전히 접촉하는 영역을 가져야 할 것이다.

또한, 도 3에서 설명된 바와 같이, 외부 윤곽(27')을 갖는 별 모양 돌출부(25')의 사용이 상기 경우에 사용될 수 있다는 것이 더 도시된다. 제1영역들(7 및 7')의 영역들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)과 돌출부(25')의 외부 윤곽(27') 사이에는 틈이 존재한다. 따라서, 상기 영역들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)을 볼록하지 않은 평탄한 표면들로서 설계하는 것도 가능할 것이다.

또한, 제2영역들(11a, 11b 및 11'a, 11'b)이 - 내부 윤곽(5)과 관련하여, 내부로부터 봤을 때- 볼록한 방식으로 설계될 수 있도록 하여, 내부 윤곽(5)이 별 모양 방식으로 설계될 것이고, 상기 영역들이 돌출부(25')의 외부 윤곽(27')과 완전한 접촉을 할 것임이 도 3으로부터 명백하다. 따라서 내부 윤곽(5)과 돌출부(25')의 외부 윤곽(27') 사이의, 도 3에 도시된 틈은 생략될 수 있다. 공구 요소(1)의 공동(3)의 내부 윤곽(5)과 돌출부(25')의 외부 윤곽(27')과의 완전한 표면 접촉으로 인해, 매우 높은 토크가 전달될 수 있다.

도 4는 제2공구 요소(1')의 측면도이다. 접속 요소의 설계를 위해, 제2공구 요소가 어떻게 구성되는지는 중요하지 않다. 이는 이 경우에는 날(knife) 판들의 일부인 다수의 기하학적으로 정의된 블레이드들 중 적어도 하나를 포함하는, 스페이서, 어댑터 또는 여기에 도시된 바와 같은 공구 헤드(37)일 수 있다. 제2공구 요소의 설계가 접속 요소의 구현에 중요하지 않으므로, 공구 헤드(37)의 정확한 구체예는 여기서 더 설명되지 않는다. 공구 헤드(37)가 돌출부(25')를 포함하는 것은 필수적이다. 공구 헤드는 원뿔-외피-형상의 외부 표면을 갖는 원뿔형으로 뾰족해진 돌출 영역(39)을 포함하고, 제1공구 요소(1)의 공동(3)의 원뿔형으로 설계된 돌출 영역(23)과 접촉하도록 설계된다.

공구 헤드(37)의 반대편 말단(39)에서, 도 3에서 이미 설명된 바와 같이, 돌출부(25')는 원통형 돌출 영역(41)을 포함하고, 그 외부 윤곽(27')은 별 모양이다.

돌출부(25')의 최대 외경은 공구 헤드(37)의 외경보다 작다. 따라서 돌출부(25')를 둘러싸는 링-형상의 평면(43)이 제2공구 요소(1')의 중심 축(45)에 수직인 한 평면에 놓이도록 설계된다.

접속 요소가 조립될 때, 외부 윤곽(27')을 갖는 원통형 돌출 영역(41)은, 도 1 내지 도 3에서 설명된 바와 같이, 내부 윤곽(5)을 포함하는 원통형 돌출 영역과 맞물린다. 따라서, 원뿔형 돌출 영역(38)은 제1공구 요소(1)의 공동(3)의 원뿔형 돌출 영역(23)과 접촉한다. 결과적으로, 제1공구 요소(1)의 평면(19)은 제2공구 요소(1')의 평면(43)과 접촉함으로써, 접속 요소의 공구 요소(1, 1')는 정확하게 서로 정렬된다.

도 5는 도 4에 따른 제2공구 요소(1')의 돌출부(25')의 평면도이다. 동일한 부분들은 동일한 도면부호를 갖는다. 따라서, 도 4와 도 3의 설명을 참고하며, 여기서 돌출부(25')의 외부 윤곽(27')은 이미 설명하였다.

도 5에 따른 구체예에 따르면, 많은 냉각제/윤활제 채널(47)이 평면(43)에 개구를 형성한 것을 명확하게 볼 수 있다. 각각, 이러한 냉각제/윤활제 채널들은 제1공구 요소(1)의 평면(19)에 형성되며, 이 경우 공구 헤드(37)의 활동 블레이드들의 윤활이 요구된다. 이들은 간략화를 위해, 도 1 내지 3에는 도시되지 않는다.

도 5는 원주 방향을 따라 다수의 불규칙하게 이격된 돌출요소들(33)을 포함하고 돌출요소들(33) 사이에 오목한 리세스들(35)을 갖는, 돌출부(25')의 원뿔형 돌출 영역(38)과 원통형 돌출 영역(41)을 도시한다. 돌출요소들(33)과 리세스들(35)의 설계 가능성이 도 3에서 이미 검토되었으므로, 여기서 반복은 생략된다.

외부 윤곽(27')이 공동(3)의 내부 윤곽(5)에 주로 상보적으로 설계되기 때문에, 제2공구 요소(1')의 돌출부(25')가 제1공구 요소(1)의 공동(3)으로 문제없이 끼워 맞춰지며 - 제2부분들(11a, 11b, 11'a, 11'b)을 제외하고 - 공동(3)의 내부 윤곽(5)에 대해 평탄하게 놓여지는 것이 명백하다. 따라서, 접속 요소를 구비한 두 공구 요소들(1, 1') 사이의 최대 토크가 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이, 내부 윤곽(5)도 별 모양일 수 있다. 그 경우 돌출부(25')는 공동(3)의 내부 윤곽(5)과 완전한 접촉을 한다.

도 6은 제1공구 요소(10)의 제2구체예의 평면도이다. 유사하고 기능적으로 동일한 부분들은 유사한 도면부호로 표시되며, 따라서 상기 설명을 참고한다.

제1공구 요소(10)는 별 모양 내부 윤곽(5)을 갖는 공동(3)을 포함한다.

도 1 내지 도 3에 따른 제1공구 요소(1)와의 유일한 차이점은 공동(3)이 편심적으로 배치된다는 것이다. 공동(3)의 중심(49)은 일정 거리(e)에서 수직 직경 선(D2)의 왼쪽에 배치되지만, 수평 직경 선(D1)에서 제1공구 요소(10)의 중심 축(21)과 동일하게 놓인다.

도 6의 구체예에 따르면, 공동(3)은 내부 윤곽(5)을 갖는 원통형 돌출 영역 및 도 6에서 읽는이를 향하는 방향으로 연장되고 평면(19)으로 둘러싸이는 원뿔형 돌출 영역(23)을 포함할 수 있다. 평면(19)은 가상 평면에 놓이고, 제1공구 요소(10)의 중심 축(21)은 그에 수직이다. 공동(3)이 편심적으로 배치됨에 따라, 평면(19)의 폭은 - 도 1 내지 3에 따른 구체예와는 달리 - 일정하지 않다.

냉각제/윤활제 채널은 도 5에서 제2공구 요소(1')의 평면(43)에 대해 설명된 바와 같이, 평면(19) 상에 개구를 형성할 수 있다.

여기서는 미도시되어 있지만, 제1공구 요소(10)와 상호작용하는 제2공구 요소(1')는 바람직하게는 그 돌출부(25')가 제2공구 요소(1')의 중심 축(45)과 동축으로 배치되도록 설계된다.

제1공구 요소(10)에서 공동(3)의 편심적인 배치로 인하여, 다음의 효과가 얻어진다: 삽입된 제2공구 요소(1')의 수평 직경 선이 도 6에 도시된 바와 같이, 제1공구 요소(10)의 직경 선(D1)과 동일한 방식으로 정렬되도록, 제2공구 요소(1')가 공동(3)으로 삽입될 수 있다. 공동(3)의 별 모양 설계로 인하여, 제2공구 요소(1')는 도 6에 도시된 바와 같이, 소정 회전 각으로 회전한 후 공동(3)에 삽입될 수 있다. 그 경우, 제1공구 요소(10)의 직경 선(D1)은 수평인 반면에, 삽입된 제2공구 요소(1')의 직경 선(D'1)은 예를 들어 시계 방향으로 45도의 회전된 각으로 배치된다. 회전된 제2공구 요소의 직경 선(D'1)이 도 6에 나타난다.

도 6에 따른 제1공구 요소(10)에 삽입되고, 중심(49)에 대해 소정 각으로 회전 삽입되는 제2공구 요소(1')에 의해, 그리고 편심적으로 배치되는 돌출부(3)에 의해, 제1공구 요소(10)의 중심 축(21)과 비교하여 제2공구 요소(1')에 있는 블레이드의 거리가 변할 수 있다. 따라서, 돌출부(3)의 편심적인 배치의 경우, 상이한 작업 직경들을 구현하는 것이 가능하게 된다.

도 6에 따른 제1공구 요소(10)에 삽입되는 제2공구 요소(1')의 직경 선(D'1)의 회전은 제1공구 요소(10)에서 편심된 공동(3)의 중심(49)을 중심으로 이루어진다.

도 6에서 제1공구 요소(10)에 대하여 제2공구 요소를 회전시킬 때 작업 직경의 변화는 공동(3)의 별 모양 내부 윤곽(5)의 돌출요소들의 이격이 어떻게 설계되는지에 따라 달라짐이 자명하다. 도 6에 도시된 구체예에 대해, 외부 윤곽은 8개의 돌출요소들(51)을 포함하고, 제2공구 요소의 돌출요소들은 도 5의 돌출요소들(33)에 대응되도록 맞물릴 수 있다.

두 공구 요소들의 상호 간에 대한 상대적인 회전의 경우, 도 6에 따른 구체예의 경우보다 상대 위치의 더 작은 변화가 구현될 수 있도록, 내부 윤곽(5)의 돌출요소들(51)의 수를 상당히 증가시키는 것이 가능할 것이다.

도 6은 예를 들어 제2공구 요소에 장착되고 직경 선(D1)에 배치되는 블레이드(55)를 갖는 나이프 블레이드(53)를 표시한다. 따라서 블레이드는 제1공구 요소(10)의 중심 축(21)으로부터 소정 거리(r1)를 가진다. 제1공구 요소(10)가 중심 축(21)을 중심으로 회전함에 따라, 블레이드(55)는 반경(r1)을 갖는 궤도에 놓인다. 따라서 블레이드(55)로 구멍을 가공할 때, 각각의 작업 직경이 존재한다.

나이프 블레이드(55)를 갖는 제2공구 요소가 제1공구 요소(10)로부터 제거되고, 제1공구 요소(10)에 시계 반대 방향으로 재삽입될 경우, 회전 축(21)에 대한 블레이드(55)의 거리는 변경된다. 도 6은 블레이드(55')를 가진, 시계 방향으로 135도 회전한 나이프 블레이드(53')를 도시한다. 여기서, 공동(3)의 편심으로 인해, 블레이드(55')가 회전 축(21)으로부터 소정 거리(r2)에 위치된다. 여기서 r2는 ＞r1이다.

180도 회전한 제2공구 요소가 제1공구 요소(10)에 삽입되는 경우, 나이프 블레이드(53'')가 나이프 블레이드(53)의 반대편에 위치된다. 따라서, 블레이드(55'')는 블레이드(55)의 반대편에 배치된다. 블레이드(55'')는 직경 선(D2)으로부터 소정 거리(r3)에 위치된다. r3는 r2보다 크고, r1보다도 크다. 직경 선(D2)으로부터의 블레이드(55'')까지의 거리(r3)는 r1+e이다.

블레이드(55)의 거리가, 직경 선(D2)까지 r1 = 14.51 ㎜를 갖는 제1위치에서 편심 e = 0.58 ㎜를 갖도록 선택된다면, 반대 위치에서 거리(r3)는 직경 선(D1)에 다시 놓이는 블레이드(55'')에 대해 r3 = 15.67 ㎜가 된다. 회전 축(21)에 대한 날(55')의 거리와 관련하여, 다음이 적용된다: r2 = 15.52 ㎜

제2공구 요소의 회전과 함께 제1공구 요소(10)의 공동(3)의 편심 배치로 인해, 그 돌출부(25)가 공동(3)에 삽입되면, 블레이드(55)의 거리(r1)는 제2공구 요소의 180도 회전시에 r3로 증가한다.

제1위치에서 블레이드의 거리는 r1, 제2위치에서 r2, 그리고 제3위치에서는 r3이다.

별 모양 돌출부의 이격, 즉 제2공구 요소의 돌출요소들의 더 작은 이격의 경우에, 두 공구들 사이의 상대 위치의 더 작은 변화가 구현될 수 있고, 이에 따라 블레이드의 중심 축(21)까지의 거리의 더 작은 변화가 구현될 수 있다. r1부터 r3까지 반경의 변화는 편심 거리(e)의 변화에 의해 영향을 받는다.

반경, 즉 블레이드의 궤도의 직경의 변화는 여러 가지 직경의 구멍이 가공되어야 할 때 뿐 아니라 블레이드(55)가 공구의 가공으로 인해 마멸될 때 바람직할 수 있다.

또한, 제2공구 요소의 돌출부(25)가 그 중심축(45)에 편심 상태로 배치될 때, 제1공구 요소와 블레이드(53)를 갖는 제2공구 요소를 조립할 때의 상대적인 회전을 가지고, 블레이드의 중심 축(45)까지의 거리 변화를 구현할 수 있게 된다. 따라서, 공동(3)과 돌출부(25)는 편심 상태로 배치될 수 있다.

또한, 공동(3)이 통상적으로 공구 축에 형성되고, 돌출부가 공구 요소에 장착되든, 또는 그 반대의 경우든 접속 요소와 관련 없다는 점이 주목되어야 한다. 한편, 공동(3)과 돌출부(25)의 특정 구체예에 의해 높은 토크가 전달될 수 있고, 다른 한편으론, 제2공구 요소의 블레이드의 궤도의 변화는 도 6에 따른 구체예로 가능하다.

여기서 논의된 접속 요소가 원뿔형 리세스 영역(23)을 갖는 리세스를 포함하고 돌출부(25)가 원뿔형 돌출 영역(38)을 가질 경우, 주된 토크는 상기 원뿔형 영역을 통해 전달된다. 최대 모멘트는 여기서 논의된 내부 또는 외부 윤곽을 포함하는, 공동(3)과 돌출 영역(41) 사이의 체결에 의해 전달된다.

제1공구 요소(1 또는 10)와 제2공구 요소(1')를 포함하는 접속 요소에 대해, 두 공구 요소들이 단지 특정된 회전 위치에서 서로 삽입될 수 있도록 할 수 있다. 이는 공동(3)의 내부 윤곽의 돌출요소들의 이격 및/또는 돌출부(25 또는 25')의 외부 윤곽의 돌출요소들의 이격을 상이하게 함으로써 구현될 수 있다. 적절한 구성으로, 돌출부가 단지 특정 회전 위치에서 공동에 삽입될 수 있도록 하는 것이 보장될 수 있다.

두 공구 요소들의 접촉 영역에서 일 공구 요소에 핀 또는 그와 유사한 것을 제공하고, 나머지 공구 요소에 요부를 제공하는 것도 가능하다. 이는 핀이 요부에 걸릴 때, 두 공구 요소들이 결합할 수 있게 한다. 이는 두 공구 요소들의 특정된 회전 각 위치로 유도한다.

이런 종류의 위치는 한편으로는 평면 상에 개구를 형성하는 냉각제/윤활제 채널들을 서로 정렬하기 위해, 또는 다른 한편으로는, 제1공구 요소에 제공된 블레이드들이 제2공구 요소에 있는 안내 레일 또는 블레이드들에 대하여 특정 위치에 있도록 하기 위해 사용될 수도 있다. 접속 요소의 영역에서 두 공구 요소들의 특정 배치로 인해, 접속 요소의 조립 상태에서 공구 요소들의 둘레 표면에 형성되는 칩 또는 윤활 홈들이 서로 정렬되는 것을 보장할 수 있다.

도 1 내지 6의 설명으로부터 명백하듯이, 두 공구 요소들이 그 영역에서 결합하는 접속 요소는 간단하게 구성되고 높은 토크의 전달을 보장한다. 도 1 내지 3으로부터 명백하듯이, 공동(3)의 적절한 구성으로 인해, 상기 공동을 갖는 공구 요소는 보편적으로 사용될 수 있고, 한편으로는 다각형, 다른 한편으로는 별 모양 돌출부가 상기 공동에 체결될 수 있다. 도 1 내지 3에서 설명된 바와 같이, 기존 공구 시스템에 제1공구 요소(1)를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 접속 요소는 간단하게 구성되고 높은 토크의 전달을 보장한다.

Claims (19)

1. 제1 또는 제2공구 요소에 있는 돌출부(25, 25') 및 이 돌출부를 수용하는, 제2 또는 제1공구 요소에 있는 공동(3)을 포함하는, 제1공구 요소(1, 10)와 제2공구 요소(1') 사이의 접속 요소에 있어서, 공동(3)이 다각형 또는 별 모양 돌출요소들을 가지는 내부 윤곽(5)을 갖고, 내부 윤곽(5)이 오목한 제1부분(9a, 9b, 9c) 및 제2부분(11a, 11b)을 갖는 2개의 제1영역(7)을 포함하며, 두 제1영역(7)의 제1부분(9a, 9b, 9c)과 제2부분(11a, 11b)이 각각 여러 가지 곡률 반경을 포함하고, 내부 윤곽(5)이 적어도 하나의 오목한 제1요소(15)와 적어도 하나의 인접하는 볼록한 제2요소(17)를 갖는 2개의 제2영역(13)을 포함하며, 2개의 제1영역(7, 7')과 2개의 제2영역(13, 13')이 서로 반대편에 있는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
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4. 제1항에 있어서, 내부 윤곽(5)은, 오목한 제1부분들(9a, 9b, 9c)과 평평한 제2부분(11a, 11b)을 포함하는 적어도 하나의 영역을 가지며, 제2부분은 제1부분들 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
5. 제1항에 있어서, 내부 윤곽(5)은, 오목한 제1부분들(9a, 9b, 9c)과 볼록한 제2부분(11a, 11b)을 포함하는 적어도 하나의 제1영역을 가지며, 제2부분은 제1부분들 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
6. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 제1영역의 제1 및 제2부분의 곡률 반경이 동일한 곡률 반경을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
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9. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1영역(7)과 제1영역(7')이 마주보고, 제2영역(13)과 제2영역(13')이 마주보되, 제1영역(7)의 윤곽과 제1영역(7')의 윤곽이 동일하고, 제2영역(13)의 윤곽과 제2영역(13')의 윤곽이 동일한 것을 특징으로 하는 접속 요소.
10. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 공동(3)의 내부 윤곽(5)이 공동(3)의 제1직경 선(D1) 및 이 직경선에 수직인 공동(3)의 제2직경 선(D2)에 대칭인 것을 특징으로 하는 접속 요소.
11. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1공구 요소(10)의 공동, 제2공구 요소의 돌출부, 또는 제1공구 요소(10)의 공동 및 제2공구 요소의 돌출부가 제1 또는 제2공구 요소의 중심 축(21, 45)에 대하여 편심 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
12. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 돌출부와 공동이 각각 원뿔-외피-형상의 영역(38, 23)을 갖는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
13. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 돌출부와 공동이 각각 적어도 하나의 원통형 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
14. 제13항에 있어서, 공동(3)의 내부 윤곽(5)이 공동의 원통형 공동 영역의 내벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
15. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 요소가 돌출부 또는 공동을 둘러싸는 평면(19, 43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
16. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    공구 요소가 돌출부 또는 공동을 둘러싸는 평면(19, 43)을 포함하고,

    적어도 하나의 냉각제/윤활제 채널(47)이 평면(19, 43)을 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
17. 제16항에 있어서, 냉각제/윤활제 채널이 평면(19, 43) 상에 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
18. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 공동의 내부 윤곽의 돌출요소들의 이격을 상이하게 하여, 공구 요소들의 특정된 회전 각 위치에서만 공동과 돌출부가 상호 간에 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 접속 요소.
19. 제16항에 있어서, 제1 및 제2공구 요소의 접촉 영역이, 제1 및 제2공구 요소의 연결을 특정된 회전 위치에서만 가능하게 하는 정렬 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 요소.

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