KR19990008118A - 카운터 원심 척과 안착시스템 - Google Patents

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KR19990008118A
KR19990008118A KR1019970707643A KR19970707643A KR19990008118A KR 19990008118 A KR19990008118 A KR 19990008118A KR 1019970707643 A KR1019970707643 A KR 1019970707643A KR 19970707643 A KR19970707643 A KR 19970707643A KR 19990008118 A KR19990008118 A KR 19990008118A
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KR1019970707643A
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에릭 쥐 한
로저 제이 캐난
Original Assignee
홀 브룩스
파워 툴 홀더스 인코포레이티드
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Abstract

척(chuck)은 축 리세스의 본체와 리세스를 교차하는 횡단개구를 포함한다. 1차와 2차 캠부재는 적어도 부분적으로 횡단개구내에 배열되며, 척의 회전시에 툴 자루를 고정하는 원통의 슬릿(slit)화된 내부 슬리브를 움켜쥐는 각각의 1차와 2차 통로를 갖는다.
내부 슬리브는 본체에 상대적인 축의 운동을 위해 스프링-경사를 이루고 있으며, 경사진 리테이너 슬리브와 연결되었을 때 압축되어 척이 회전을 하지 않을 때 툴의 자루를 보유하는 경사진 상단을 갖는다.
외부 슬리브는 함께 주형된 내부와 외부 쉘을 포함하며 본체에 대하여 축방향으로 이동되게 배열되어 형성된다.
원거리 작동부재는 외부 슬리브와 내부 슬리브의 축의 운동에 영향을 미침으로서 척으로부터 툴 자루의 삽입이나 탈거를 허용한다.
연결 메카니즘은 척과 구동 스핀들을 연결시키며 또한 척과 구동 스핀들의 자동연결 안착을 적용하기 위한 안착 메카니즘을 갖는다.

Description

카운터 원심 척과 안착시스템
본 출원은 1996년 3월 1일 출원되어 계류중인 임시출원번호 60/012,604의 연속출원이며 이출원을 참고자료로 사용하고 있다.
본 발명은 기계툴(machine tool)의 구동 스핀들(drive spindle)에 부착될 수 있으며 기계틀에서 작동되는 동력 빗(bits) 또는 툴(tool)을 고정할 수 있는 급-교환식 척(chuck) 장치에 관한 것이다.
구동 스핀들에 적용되는, 예를 들어 라우터빗(router bits)과 같은 동력 빗이 물려 고정되도록, 콜릿(collet)이나 척은 구동 스핀들에 대하여 동력빗을 축방향과 방사방향으로 모두 잠기도록 되어야 한다. 다시 말하면 동력 빗은 구동 스핀들에 비례하여 회전하거나 또는 축방향의 안과 바깥쪽으로 움질일 수 없다.
이 문제는 특히 라우터(router)와 같은 고속의 기계툴의 정밀도와 안전을 고려하면 중요하다. 기존의 시스템에서는 상대적으로 간료한 의미로서 툴 빗의 회전을 안전하게 한다는 의미는 툴 빗의 끝에 6각형 또는 다면의(多面) 외형을 갖어 다면의 홈이 형성된 척장치의 대응되는 자리에 끼워진다는 정의를 갖는다.
통상적으로 작동자는 라우터빗을 교환하기 위해 2개의 렌치 또는 렌치와 스핀들잠금을 이용한다.
다른 방법으로는 축과 방사방향으로 툴 빗을 고정하기 위해 압축성의 콜릿 척으로 유용하는 것이다. 콜릿 척은 툴을 고정하기 위한 툴 빗이 다면의 형태를 지니지 않아도 유용된다. 따라서, 필수적으로 원형의 자루부위가 있는 어떤 형태의 동력 빗이나 툴 빗은 콜릿 척에 의해 고정될 수 있다. 한편, 콜릿 척장치는 여러분야에서 요구되는 빠른 교환이나 탈착의 기능을 갖고 있지 않다.
예를 들어, 라우터와 같은 이동식 툴 또는 박판 절단기에서 빠른 착탈이 유용될 때에는 툴 빗에서 빠르고 쉬운 착탈이 강하게 요구되는 것이다.
한편, 기존의 급착탈식 장치에서 툴 자루부위는 다각면을 갖으면 대응되는 급-교환식 척 장치의 한정된 구멍에 맞추어 지는 것이다.
이같은 척에 유용하며 기능성이 향상되고 기계 툴의 작동이 용이하고, 기본적으로 원형 툴 자루를 갖고 있는 툴 빗을 포함한 모든 툴 빗에서 유용될 수 있는 급-교환식 척 장치가 이 분야에서 요구되어 왔다.
또한 기계에 의해 자동으로 안착 또는 탈거되는 급-교환식 척 장치가 요구되어 왔다.
이 기술분야에는 이동식 고정라우터, 박판 절단기 등에 사용되기 위한 다양한 장치로 기계 툴의 스핀들에 고정 또는 안정화하기 위한 동력 툴이나 동력 빗이 알려져 있다. 예를 들어, 다양한 콜릿 툴 고정장치와 빠른 착탈식 아답터등이 알려져 있다.
미국특허번호 5,301,961인 원져(Wozar)는 이같은 척에 대해 기술하고 있다.
마찬가지로 마틴델(Martindell)은 미국특허번호 4,692,073에서 척 기기에 동력 빗이 축 방향으로 안정되도록 구동 스핀들에 스프링으로 기울어진 슬리브를 배열하는 척 기기에 관하여 기술하고 있다.
더 나아가, 척의 구성요소와 툴 빗의 자루가 함께 모양이 훼손되어 척에서 자루를 분리하여 툴 빗을 이탈시키기가 힘들었다. 이같은 문제점을 보완하기 위한 급-교환 척 장치가 요구되어왔다.
라우터 척(고속 rpm 환경을 위해 고안된 다른 척과 함께)에서, 정렬과 척의 외부형태에서의 작은 편심반경 정렬은 큰 회전력으로 산출되어 부정확하고 조잡한 작업결과를 가져온다. 따라서, 홈을 파기 위한 기존의 안착시스템이 부적합함이 노출되며 이같은 척이 기계 툴의 스핀들에 안착할 수 있는 매우 고도화된 시스템이 전형적으로 요구되어 왔다. 이같이 보다 정교한 안착 시스템은 생산 및 조립비용이 매우 높으며 그 복잡성 때문에 작업환경에서는 널리 이용되지 못하였다.
도 1은 구동 스핀들을 따라 나타낸 투시도로, 툴 빗의 축이 발명의 척 장치에 고정된 다른 실시예의 축 단면도;
2는 도 1에 나타난 척 장치의 분해 사시도;
도 3a은 두 개의 핑거(fingers)가 도식상에 나타나는 바와같이 수동조작에 의한 분리 상태를 보여주는 도 1의 척 장치의 평면도;
도 3b는 분리상태를 보여주는 도 1의 척 장치의 축 단면도;
도 4는 분리상태인 도 3a의 장치의 구성을 부분적으로 확대한 축 단면도;
도 5는 연결상태인 도 1의 장치의 구성을 부분적으로 확대한 축 단면도;
도 6은 도 1과 도 5에서의 장치 구성의 연결상태와 도 5에서의 6-6선 단면도;
도 7은 도 6과 유사하나 분리상태에서 보이는 바와같이 척에 툴 자루가 삽입되지 않은 상태의 단면도;
도 8a와 8b는 루터(router)와 같이, 본 발명에 따른 급-교환과 연관되어지는 기계툴의 개략도;
도 9는 기계 툴의 스핀들(부분적으로 잘려나가 있는)과 연관되는 본 발명의 척 장치에서 현재 선호되는 실시예의 축 단면도;
도 10은 도 9에 나타난 척 장치의 분해 사시도;
도 11과 도 12는 척을 기계툴의 구동 스핀들에 결합하기 위한 연결메카니즘의 다른 실시예의 축 단면도;
도 13은 본 발명의 척 장치에서 외부 슬리브(부분적으로 잘려나간) 실시예의 분해사시도;
도 14는 본 발명의 척 장치에서 외부 슬리브의 다른 실시예의 분해 사시도;
도 15는 구동 스핀들을 따라 나타낸 투시도로, 툴 빗의 축이 발명의 척 장치에 고정된 두 번째 다른 실시예의 축 단면도;
도 16는 도 15에 나타난 척 장치의 분해 사시도;
도 17는 척 장치에 툴 자루가 삽입되지 않은 분리상태를 보여주는 도 15의 척 장치의 축 단면도;
도 18은 도 15에서의 장치 구성의 연결상태와 도 15에서의 18-18선 단면도;
도 19는 도 18과 유사하나 분리상태에서 보이는 바와 같이 척에 툴 자루가 삽입되지 않은 상태의 단면도;
발명의 요약 및 목적
따라서 본 발명의 기본목적은 툴 빗 또는 기계 툴에서 작동되는 스핀들의 작동 장치를 고정하는 급-교환 척 장치를 공급하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 회전하는 척에서 발생하는 원심력을 이용하여 척 장치에서 툴 빗의 자루를 고정하도록 사용하는 급-교환척 장치를 공급하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동화된 기계수단에 의해 기계 툴에서 안착과 탈거되는 급-교환 척을 공급하는데 있다.
더 나아가 본 발명의 목적은 원형 툴 자루를 갖는 툴 빗을 고정할 수 있는 다기능의 급-교환 척을 공급하는데 있다.
더 나아가 본 발명의 목적은 다각면의 형태를 갖는 툴을 척 장치에 있는 다각면의 홈에 맞출 필요없이 툴 빗이 쉽게 삽입과 이탈이 되는 급-교환식, 급행작용의 척 장치를 공급하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 척 장치내의 툴 빗의 잠금을 극복한 급-교환식 척 장치를 공급하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 툴의 자루에 척 장치의 흔적을 남기는 경향이 줄어든 급-교환식 척 장치를 공급하는데 있다.
더 나아가 본 발명의 목적은 생산 및 조립비용이 매우 높으며 그 복잡성 때문에 작업환경에서는 널리 이용되지 못하는 보다 정교한 안착 시스템의 필요없이 고속 rpm환경에서 사용될 수 있는 급-교환 척 장치를 공급하는데 있다.
더 나아가 본 발명의 목적은 상대적으로 덜 복잡한 안착시스템에 적용될 수 있는 척으로서, 제작과 조립이 쉬운 부품으로 구성되면서도 고속 rpm환경에서 사용될 수 있는 급-교환 척 장치를 공급하는데 있다.
발명의 추가적인 목적과 장점은 부분적으로 이하의 상세한 설명에서 기술되며, 부분적으로 상세한 설명에 의해 명백해질 것이며 또는 본 발명의 실행에서 습득될 수 있다. 발명의 목적과 장점은 특별이 첨부된 청구항에서 지적된 수단과 조합으로 습득과 실현된다.
발명의 의도에 맞도록 목적에 도달하기 위해서는 명세서 전반에 기술되고 포함된 바와 같이, 축 리세스(recess)와 축 리세스와 교접하는 가로축 개구(opening)로 정의된 본체(body member)를 척은 포함한다. 1차와 2차의 캠(cam)부재는 적어도 부분적으로 가로축 개구내에 배열되며 각각 1차와 2차 통로를 갖고 축 리세스와 동일한 중심을 갖게 배열된다. 내부 슬리브 부재는 축 리세스 안쪽에 배열되며 축방향으로 연장된 구멍(bore)를 갖고, 본체의 축 리세스와 같은 중심을 이룬다.
선호되는 실시예로서, 내부 슬리브(sleeve)는 1차와 2차 통로를 통해 배열되고 더 나아가 적어도 1차 슬릿(slit)이 축의 방향으로 내부 슬리브의 최상단부터 최하단까지 연장되어 있는 것으로 정의된다. 내부 슬리브는 또한 적어도 축방향으로 연장된 2차 슬릿이 통상적으로 1차 슬릿과는 평행하게 간격을 갖고 최상단부터 최하단까지 연장되어 있는 것으로 정의된다. 다수의 1차 슬릿과 2차 슬릿은 바람직하게 내부 슬리브의 원주에 교대로 대칭되어 배열된다. 1치와 2차 슬릿은 상호부조로 내부 슬리브를 원주측면에서는 지름측면에서 모두 유동적이 되도록 함으로서, 사용시 힘을 받는 방향에 따라 적당하게 내부 슬리브 축 구멍의 원주나 지름의 확대나 축소를 허용할 수 있게 한다.
척 장치가 툴 빗의 자루를 고정하는데 사용되고 툴 빗의 사용에서 회전할 때, 1차 캠과 2차 캠은 정지위치에서 그립(grip)위치로 변화한다. 특히, 척이 회전할 때 원심력이 작용하여 근본적으로 서로 멀어지며 본체의 원심축으로부터 멀어지는 1차와 2차 캠을 당기게 된다. 이 과정을 통해, 1차 통로와 2차 통로는 축 리세스에 대하여 동심(同心)을 갖지 않게 된다. 이 상태에서 캠의 1차와 2차 핑거(finger)는 내부 슬리브의 축 구멍에 물려 배치되어 있는 툴 자루의 주변에 내부 슬리브를 통해 근본적으로 압착을 가하는 압력을 작용하게 된다. 조임력은 툴의 사용작업에서 척이 회전하는 동안 내부 슬리브의 축 구멍내에 몰려있는 툴의 자루가 지속되도록 내부슬리브의 압착으로 충분히 가해진다.
대체적인 실시예로는 본체의 축 리세스내에 배열된 툴의 자루에 1차와 2차 핑거안쪽으로 향한 방사상의 힘이 가해지는 것이다.
본 발명에서의 원심형 척 장치는 척이 작동상태중에 회전하지 않는 동안에도 척에 물려 있는 툴 빗의 자루를 고정하는 수단을 갖는다. 현재 선호되고 있는 실시예로는, 툴 자루의 정적인 물림 수단에는 내부 슬리브의 최상단 바깥쪽 표면에 경사진 표면이 형성되는 것을 포함한다. 추가하여, 툴 자루의 정적인 물림 수단에는 리테이너(retainer) 슬리브를 포함하여 이 실시예에는 내부 슬리브의 최상단 바깥쪽 표면에 형성된 경사진 표면에 대응하는 내부에 경사진 표면을 갖는다. 본체에는 상대적인 축방향으로와 충분한 힘을 갖는 리테이너 슬리브의 경사진 내부표면에는 반대되게 축 스프링 메카니즘은 내부 슬리브를 경사지게 가름으로서 삽입된 툴의 자루를 조이기 위한 충분한 축 구멍의 지름축소를 위해 내부 슬리브의 경사진 최상단을 압착하게 된다. 현재 선호되는 실시예의 척 장치에서 부가적인 그립 메카니즘이 내부 슬리브의 바깥쪽 표면을 경사화하고 1차와 2차 캠의 1차와 2차 통로로 정의되는 표면에 의해 제공된다. 따라서 척 장치가 빠르게 회전할수록 원심력이 캠에 방사형으로 가해지는 것이다. 캠의 방사형 움직임은 경사진 통로표면으로 리테이너 슬리브의 경사진 안쪽 표면을 따라 축방향으로 내부 슬리브의 경사진 외부 표면을 압축한다. 이는 내부 슬리브 부재의 최상단 경사진 외부표면에 대해 지탱할 수 있는 최대한의 압착힘을 유발한다. 이 증가된 압착력은 내부 슬리브의 축 구멍의 지름을 더욱 감소시키는 역할을 하며 따라서 삽입된 어떤 종류의 툴의 자루를 척 장치를 통해 더욱 강하게 조이게 된다.
또다른 실시예로서 툴 자루의 정적인 물림수단은 내부 슬리브에 형성된 칼라(collar)개구내에 제한되어 있는 그립요소에 의지된다.
칼라 개구는 원추형으로 경사지며, 그립요소는 칼라개구내에 그립요소가 이미 결정된 연장선까지 축 구멍내로 돌출되며 이에 따라 내부 슬리브의 축 구멍내에 주재되는 툴 빗의 자루를 유지하게되는 상태로 배치된다.
본체는 내부 슬리브의 칼라개구 근처의 1차 경사 포킷(pocket)으로 정의되며 본체에 상관되는 내부 슬리브의 상하축 움직임은 그립요소가 내부 슬리브의 축 구멍의 중심축으로부터 멀어지거나 중심축으로 향하는 방사형의 움직임을 허용한다. 내부 슬리브와 마찬가지로 축 채널에 정의되는 리테이너 슬리브에는 원추형의 경사진 칼라 개구가 정의되어 제공되며 받아들여진 그립요소는 예정된 연장선까지 축 채널내로 돌출되도록 배열되고 리테이너 슬리브의 축 채널내에 주재하는 툴 빗의 자루는 남아있게 된다. 본체는 리테이너 슬리브의 칼라개구 근처의 2차 경사 포킷(pocket)으로 정의되며 본체에 상관되는 리테이너 슬리브의 상하축 움직임은 그립요소가 리테이너 슬리브의 축 구멍의 중심축으로부터 멀어지거나 중심축으로 향하는 방사형의 움직임을 허용한다. 척이 회전하지 않는 상태에서 휴지(休止)하고 있을 때 리테이너 슬리브의 축 채널과 내부 슬리브의 축 구멍내의 자리에 툴의 자루가 유지되도록 그립요소는 충분한 힘으로 받쳐준다.
현재 선호되는 실시예로 내부 쉘(shell)을 통해 내부쉘과 외부쉘의 복합주형으로 형성되는 외부 슬리브는 본체에 배열된다. 외부 슬리브도 역시 덮개 안착 슬리브와 함께 축방향으로 움직일 수 있도록 형성되어 배열되며 내부 슬리브 또는 리테이너 슬리브의 최상단에 반대되도록 한쪽 끝이 배열된다. 더 나아가 원거리 작동부재가 외부 슬리브와 한쪽 끝이 연결되어져 제공되며 원거리 작동부재의 원거리 말단 움직임이 외부 슬리브의 축방향 움직임에 영향을 미치도록 형성되어 배열된다.
이는 교대로 덮개안착 슬리브(또는 리테이너 슬리브)를 축방향으로 운동시키며 내부 슬리브의 축 구멍으로부터 툴 자루가 착탈되도록 허용한다.
연결 메카니즘이 상기 기술된 척부재는 물론 다른 종류의 척부재 모두 구동 스핀들에 작동가능토록 연결되어 제공된다.
연결 메카니즘은 수나사화된 구동 스핀들과 나사연결되도록 본체의 말단에 암나사화된 수용부를 포함한다. 다른 방법으로는 연결 메카니즘은 암나사화된 수용부위 구동 스핀들과 나사연결되도록 본체 말단에 수나사화된 연결부를 포함한다. 다른 연결 메카니즘방법으로는 본체의 말단에 나사화되지 않고 경사진 암수용부가 구동 스핀들의 말단에 있는 경사진 수안착부와 연결되도록 형성된다. 연결메카니즘에는 척 장치에서 구동스핀들로, 보다 이상적으로는 척 장치의 본체를 통해, 안착을 자동연결(automated)로 수용할 수 있는 안착 메카니즘도 역시 포함된다. 안착 메카니즘은 적어도 잔류나사(retaining screw), 토스 해드 툴(torx head tool), 앨랜 해드 툴(Allen head tool), 사각 해드 툴(square head tool)을 수용할 수 있도록 개구가 형성된 것을 구성으로 하는 그룹중의 하나를 포함한다. 첨부된 도면은 본 명세서의 구성과 관련되어져 본 발명의 실시예 하나를 설명과 함께 도해한 것으로 발명의 원리를 설명하는 데 이용된다.
현재 선호되고 있는 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면과 함께 하나 또는 그 이상의 예로 상세하게 설명한다. 각 실시예는 발명의 설명을 위해 제공되며 발명을 한정하지 않는다. 사실, 본 발명의 범위난 정신의 한도내에서 이 분야의 기술을 가진 자에 의해 다양한 변형이나 다양성이 창출될 수 있음은 명백하다. 예를 들면, 한 실시예로서 묘사 또는 기술된 특징은 다른 실시예에 적용되어 또다른 실시예를 산출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항과 그와 동등한 것들의 범위내에서 이같은 변형과 다양성을 수용하는 데 그 의도가 있다. 도면과 설명 전체를 통해 같은 구성요소에 같은 번호가 부여되었다. 추가하여, 호환되는 구성요소로 다른 실시예에 사용된 경우는 번호가 100을 단위로 틀리게 부여되었다.
본 발명에 따른 선호되는 급-교환 척 장치의 실시예는 도 3a과 도 8-10에 카운터 원심 척(counter centrifugal chuck)의 형태로 보여진다. 본 발명에 따른 카운터 원심척의 다른 실시예는 도 1-8에 보여진다. 본 발명에 따른 카운터 원심 척의 또 다른 실시예는 도 15-19에 보여진다. 본 발명에 따른 급-교환 카운터 원심 척 장치는 도면상에 특정한 실시예에 따라 110, 210, 310의 번호가 부여됐다. 도 1과 도 15의 투시도(점선)에 나타난 바와같이 본 발명의 카운터 원심 척 장치는 라우터 빗(27, 327)과 같이 툴의 자루(23, 323)을 고정하는데 사용한다. 본 발명의 카운터 중심 척 장치는 정면 말단이 맞은편 배면 말단에 배열되는 본체를 포함한다. 정면말단은 척에 의해 받아들여질 툴을 향하여 배열된다. 예로서 도 1, 9,와 15에서 보여지듯이 본체(25, 125, 325)는 구동 스핀들(18, 118, 318) (도1과 도 15에서 점선으로 표시된)을 구동할 수 있도록 형성된다. 본 발명과 관련하여 리세스(recess)를 포함하는 본체는 본체내에 축방향으로 한정된다. 이를 소위 축 리세스라고 부르며 직접적 혹은 자루와 축 리세스사이에 위치한 내부 슬리부재와 함께 툴의 자루를 받을 수 있도록 형성된다. 이같은 내부 슬리브부재는 선호적으로 실린더형의 외부표면 모양을 갖는다. 예로서 도 9와 도 10에 도시된 바와 같이 축 리세스(120)은 본체(125)내에 한정되므로서 본체(125)에 상대적인 축 방향으로 연장된다. 유사하게, 예로서 도 2, 4, 5와 16에 도시된 바와 같이 축 리세스(20, 320)는 본체(25, 325)에 축 방향으로 배열된다. 축 리세스(120, 20, 320)는 원형 횡단 단면을 갖으며 예로서 각각 도 10, 2와 16에 도시된 바와 같이 본체(125, 25)의 중앙 세로축에 대칭되게 배열된다.
본 발명에 따르면, 횡단개구를 포함하는 본체는 축 리세스를 가로질러 배열되며 축 리세스의 중앙세로축과 교접한다. 예로서 도 9와 10에서 도시된 바와 같이 본체(125)는 본체를 통해 횡단개구(122)를 완전히 한정지으며 축 리세스(120)와는 상대적으로 횡렬로 배열된다. 예로서 도 2, 4, 5, 16과 17에서 도시된 바와 같이 유사한 형태로 본체(24, 325)는 본체를 통해 횡단개구(22, 322)를 완전히 한정지으며 축 리세스(20, 320)와는 상대적으로 횡렬로 배열된다. 비록 횡단개구(122, 22, 322)의 중앙세로축이 도 10, 2와 16의 예에서 도시된 본체(125, 25, 325)의 중앙세로축(21)에 직각이 되는 축 리세스(120, 20, 320)를 가로질러 배열된 것으로 보이지만, 이 교접각은 90도 이하일 수 있다. 한편, 교접각이 90도 이하일 때, 캠(후술된 60, 70) 부재에 작용하는 원심력에 의해 제공되는 그립(grip)력의 횡단구성요소는 척 장치(110, 210, 310)의 모든 주어진 초당 회전수에서의 최대 잠재 그립력에 비해 적어진다.
본 발명은 독특한 장점을 제공하는데, 본체의 고유한 형태로 인하여, 폭 넓은 다양성과 방법의 연결 메카니즘 또는 장치가 척 장치와 구동 스핀들의 결합에 유용되며, 특히 상대적으로 정교하고 정밀한 결합장치가 요구되어온 것으로 알려진 종래기술에서 라우터 툴 빗을 고정하기 위한 척 장치와 같은 상대적으로 빠른 rpm의 적용분야에 쓰일 수 있다. 본 발명의 고안에는 본체를 통한 횡단개구를 포함하기 때문에 상대적으로 많은 부분의 본체의 덩어리가 구동 스핀들과 연결되는 몸체 부위에 근접하여 배열된다. 이 구동 스핀들에 대한 대부분의 몸체 덩어리의 배열은 척과 스핀들과 척의 몸체형태사이의 조율에서의 편심반경에서 비롯될 수 있는 원치않는 운동량 크기를 줄이는데 작용한다.
따라서, 다양한 형태의 연결 메카니즘은 본 발명에서 척 장치와 구동 스핀들의 결합을 유용하게 한다. 이 거대한 연결 메카니즘의 세계는 덜 복잡하고 쉽게 작동되며 조립할 수 있는 구성요소를 갖고자 한다.
예로서 도 10-12에 도시된 바와 같이, 구동 스핀들(118)의 수나사부위(117)(도 10에는 도시되지 않음)과 연결되기 위해 몸체의 후면 말단에 한정되어 있는 암나사 수용부 또는 부분(116)이 몸체(125)에 포함된다. 유사하게, 예로서 도 1-3, 15, 17에 도시된 바와 같이, 몸체(25, 325)는 구동 스핀들(18, 318)의 수나사부위(17, 317) (도 1과 15의 투시부분)와 연결되기 위한 몸체(25, 325)의 후면 말단에 한정된 암나사 수용부 또는 부위(16, 316)를 포함한다. 대체적으로 예로서 도 9에 도시된 바와 같이, 연결 메카니즘은 구동축(118)의 말단에 경사진 수안착부와 연결되도록 형성된 본체(125)의 후면말단에 배열되며 나사화되지 않은 경사진 암 수용부(107)를 포함한다. 더 나아가 연결 메카니즘의 다른 실시예에서, 본체는 구동 스핀들(도시되지 않음)에 형성된 나사화된 또는 경사진 암수용부와의 연결을 위한 나사화 또는 경사진 수부재를 포함한다. 더 나아가, 발명의 다른 실시예는 본체(25, 125, 325)가 구동 스핀들 자체에 한정된다. 다른 말로, 구동 스핀들(18, 118, 318)과 본체(25, 125, 325)는 각각 일체된 구조로 구성된다.
또한 또다른 선호되는 실시예로는 척 장치(110, 210, 310)가 삽입장치의 형태로 구동 스핀들의 수용부 소켓(socket)에 삽입된다. 이 소켓 실시예에서 장치(110, 210, 310)은 세트 나사(set screw)(도시되지 않음)가 한정된 본체(125, 25, 325)에서 리세스에 수용되는 기존기술의 수단으로 소켓내에 수용된다.
연켤 메카니즘에 적합한 또다른 실시예는 도 9와 11에서 예로 도시된 바와 같이, 축 방향으로 뚫린 개구(105)는 본체(125)의 축 리세스(120, 후술됨)의 바닥을 통과하여 제공된다. 나사화된 잔류나사(106)는 개구(05)를 통해 구동 스핀들(118)에 제공된 나사구멍을 따라 잠긴다. 도 9의 실시예에서, 구동 스핀들(118)은 경사진 안착부(108)을 그리고 나사(106)은 스핀들(118)과 척(110)에 부착되게 된다.
한편, 도 11의 실시예에서 척 장치(110)의 후면말단은 구동 스핀들(118)에 끼워지며 나사(106)는 스핀들(118)과 척(110)사이 부착되어 여분의 치수를 제공한다.
본 발명의 연결 메카니즘은 기계툴의 구동 스핀들로 척의 본체가 자동결합 부착되도록 용이하게 하는 안착 시스템을 포함한다.
안착 메카니즘은 어떤 종류의 척 장치에도 보통 적용이 가능하다. 도 12의 예에서와 같이 안착 메카니즘은 토스 해드 툴(torx head tool), 핼랜 해드 툴(Allen head tool), 사각 해드 툴(square head tool)을 구성으로 하는 그룹중의 하나를 수용할 수 있는 축방향으로 뚫린 개구(109) 형상을 포함한다. 이같은 툴은 안착개구(109)로 삽입될 수 있으며, 척을 잡고, 기계 툴로 척을 이동하며, 척 몸체(125)의 후면말단을 기계툴의 구동 스핀들(118)과 연결되어 조율되도록 이동한다. 만약 도 10-12에 도시된 바와 같이 나사의 연결에 의해 몸체(125)에 구동 스핀들이 부착된다면, 툴은 나사화된 구동 스핀들(118)의 말단으로 자동 회전하여 척(110)을 끼우게 된다.
본 발명의 카운터 원심 척 장치는 척이 정지한 상태, 예를 들면 작동중이지만 회전하지는 않음, 에서 척내의 툴 빗의 자루를 고정시키는 수단이나 메카니즘을 갖는다. 정지된 툴 자루의 고정 메카니즘은 적어도 부분적으로 축 리세스 내에 배열되며 세로 방향으로 횡단개구와 떨어져 있다. 정지된 툴 자루의 고정 메카니즘은 척 장치의 정지상태에서 축 리세스내에 툴 자루를 유지하도록 하는 형태를 갖는다. 정지된 툴 자루의 고정수단은 내부 슬리브부재, 축 스프링 메카니즘, 리테이너 슬리브를 포함한다. 이 정지된 툴 자루의 고정수단에서의 선호되는 실시예는 축 방향으로 늘어나는 관상형 부재로 형성되는 내부 슬리브부재를 포함한다.
도 10, 2와 16의 실시예에서 도시된 바와 같이 내부 슬리브부재(128, 28, 328)는 각각 내부 축 구멍(132, 32, 332)으로 한정되어 축 방향으로 연장된다. 축 구멍(132, 32, 332)은 척 장치(110, 210, 310)에 고정되는 툴의 자루를 수용할 수 있도록 직각 실린더형의 내부 표면 형상으로 한정된다. 횡단면으로 내부 슬리브 부재(128, 28, 328)의 외부 단면모양은 다각형이다. 그러나 원형이 선호적이다. 방사형으로 힘을 받고 있지 않을 때, 내부구멍(132, 22, 332)의 지름은 툴 자루의 최대 지름보다 크도록 척 장치는 설계된다. 내부구멍(132, 32)의 지름은 축 리세스(120, 20, 320)의 지름보다 작다.
내부 슬리브부재(128, 28)는 하단(129, 29, 329)과 하단에 반대쪽에 상단(130, 30, 330)이 배열된다. 예로서 도 9, 1과 15에 도시된 바와 같이 내부 슬리브부재(128, 28, 328)는 각각 동일 축선상에 배열되며 적어도 부분적으로 몸체(125, 25, 325)의 축 리세스(120, 20)내에 배열된다. 내부 슬리브부재(128, 28, 328)는 각각 몸체(125, 25, 325)에 대하여 축 방향으로 이동할 수 있다.
도 9-10에 나타난 실시예와 도 1-3에 나타난 또다른 실시예에 도시된 바와 같이, 내부 슬리브(128, 28)는 적어도 축방향으로 연장된 1차 슬릿(slit; 144, 44)이 그곳을 통과하는 것으로 한정된다. 1차 슬릿(144, 44)은 내부 슬리브의 상단에서나 하단중 하나로부터 내부 슬리브(128, 28)의 다른상단과 하단으로 연장된다. 이들 실시예에서, 내부 슬리브(128, 28)는 더 나아가 적어도 축방향으로 연장된 2차 슬릿(146, 46)이 그곳을 통과하는 것으로 한정된다. 2차 슬릿(146, 46)은 1차 슬릿(144, 44)이 연장된 말단의 반대쪽에 위치한 말단으로부터 연장된다. 1차와 2차 슬릿과 유사한 다수의 슬릿들은 유사하게 배열되며 서로 각각 대칭되게 떨어져 선호적으로는 도 2와 10에 도시된 바와 같이 평행선상의 배열을 갖는다.
1차 슬릿(144, 44)과 2차 슬릿(146, 460)는 내부 슬리브(128, 28)의 원주위에 각각 교대로 일어난다. 1차 슬릿(144, 44)과 2차 슬릿(146, 46)은 내부 슬리브가 지름측면에서 유동적이고 원 주위가 유동적이어서 적당한 직접적 힘이 적용될 때 내부 슬리브의 원주나 지름에 팽창과 축소가 허용될 수 있도록 상호작용한다. 더 나아가, 이들 실시예의 내부 슬리브(128, 28)는 스테인레스 스틸과 같은 재료로 구성되어 이들 슬릿에 의한 방사상의 팽창과 축소가 탄성력의 상태로 반복적으로 작용될 수 있다.
도 9와 10의 예에서 도시된 바와 같이 현재 선호되고 있는 실시예에서, 내부 슬리브부재(128)의 상단(130)은 자유변(free edge, 13)과 경사진 외부 표면(133)을 갖는다. 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 외부표면(133)은 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 자유변(131)을 향하여 축 방향으로 경사지도록 형성된다. 따라서, 외부표면(133)의 지름은 한 쪽이 자유변(131)에 근접되도록 줄어든다.
내부 슬리브부재에서 부가적으로, 정지된 툴의 자루를 고정하기 위한 척의 수단에 관한 선호되는 실시예에는 내부 슬리브부재와 본체에 상대적으로 배열됨으로서 본체의 상대적인 축방향으로 내부 슬리브부재가 경사지도록 하는 축 스프링 메카니즘도 포함된다. 예로서 도 9, 1-5와 15-17에서 도시된 바와 같이, 척 장치(110, 210, 310)는 내부 슬리브부재(128, 28, 328)와 본체(125, 25, 325)와 상대적으로 배열되어 본체(125, 25, 325)에는 상대적인 축 방향으로 내부 슬리브부재(128, 28, 328)가 경사지는 축 스프링 메카니즘을(141, 41, 341) 각각 포함한다. 도 9, 1, 5와 17은 내부 슬리브부재(128, 28, 328)의 소위 경사진 위치(biassed position)를 도시하고 있으며, 또한 각각의 척 장치(110, 210, 310)에서 연결된 상태로 언급되기도 한다. 축 스프링 메카니즘(141, 41, 341)은 내부 슬리브부재(128, 28, 328)가 스프링 메카니즘(141, 41, 341)의 경사진 힘에 대하여 탈거의 상태가 되도록 축 방향으로 움직일 수 있게 허용하며, 예로는 도 3a, 3a과 4의 척 실시예(210)와 도 15의 척 실시예(310)에 도시되어 있다.
내부 슬리브부재(128)와 축 스프링 메카니즘(141)에 부가적으로 정지된 툴의 자루를 고정하기 위한 척의 수단으로서 선호되는 실시예는 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 경사진 외부 표면(133)에 상반되게 배열되는 경사진 내부 표면을 포함한다. 도 9의 예에 도시된 바와 같이 경사진 내부표면(134)은 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 경사진 외부 표면(133)에 상반되게 배열된다. 선호적으로, 이 내부 표면(134)은 상단 포킷(126, 도 9)에 자리한 경사 판(plate; 180)과 같은 리테이너 슬리브에 제공되며, 본체(125)의 축 리세스(120)와 연결될 수 있게 한정된다. 도 9와 10의 예에 도시된 바와 같이, 리테이너 슬리브(180)의 내부 표면(134)은 내부 슬리브(128)의 상단(130)에 배열된 내부 채널(182)을 한정한다. 도 9의 예에 도시된 바와 같이 이 내부 채널(182)은 보통 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 외부표면(133)에 상반된다. 더 나아가, 내부 표면(134)은 상단(130)의 자유변(131)에 근접하는 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 외부표면(133)에 보통 상반하는 내부 표면(134)의 한 부분으로서 지름을 축소시켜 축 방향으로 경사지도록 하는 형태를 갖는다.
도 9의 예로 도시된 바와 같이, 축(21, 도 10)을 향하여 방사상의 안쪽으로 상단(130)을 압축하기 위하여 리테이너 슬리브(180)의 내부표면(134)의 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 외부표면(133)과 접촉하게 되면, 내부 슬리브(128)의 경사진 상태에서의 축방향 구멍(132)의 지름이 충분히 축소되어 그곳에서 삽입된 툴의 자루를 물게 된다. 스프링 메카니즘(141)은 경사진 상태에서 내부 슬리브(128)에 축 방향으로 힘을 가함으로서 내부 슬리브(128)의 상단(130)에 압축을 가하는 내부표면(134)의 원인이 된다. 다른 실시예에서, 내부표면(134)은 본체(125) 자체의 상단에 제공될 수 있다. 한편, 본체(125)에서 분리된 구성요소로의 경사진 내부표면(134)의 설치는 척 장치(110)의 생산이나 재고에서 커다란 유동성을 허용한다.
도 4에 예로 도시된 바와 같이 장지된 툴 자루를 고정하기 위한 척 수단의 또 다른 실시예에서, 축 스프링 메카니즘(41)에 부가하여, 적어도 1차 칼라(collar)표면에 의해 한정되는 칼라 개구(34)가 있는 하단(29)에 내부 슬리브부재(28)는 한정된다.
도 16에 예로 도시된 바와 같이 정지된 툴 자루를 고정하기 위한 척 수단의 또 다른 실시예에서, 축 스프링 메카니즘(341)에 부가하여, 적어도 1차 칼라(collar)표면에 의해 한정되는 칼라 개구(334)가 있는 하단(329)에 내부 슬리브부재(328)는 한정된다. 선호적으로, 칼라표면(36, 336)에 의해 각각 한정된 다수의 칼라 개구(34, 334)가 포함되며 내부 슬리브부재(28, 328)에 대칭되게 배열된다. 이같은 3개의 1차 칼라 개구(34, 334)는 다른 실시예에 도시되어 있다. 도 4와 16에 도시된 바와 같이 각각의 칼라 개구(34, 334)는 신축가능한 그립요소(37, 337; 이하에서 설명)를 받을 수 있도록 맞추어진다. 예로서 도 5와 17에서 도시된 바와 같이 각각의 칼라표면(36, 336)은 예정된 연장선까지 축 구멍(32, 332)으로 방사형으로 돌출되어 이같은 그립요소(37, 337)를 허용할 수 있도록 하는 크기와 형상을 갖는다. 도 4, 5와 17의 예에 도시된 바와 같이 각각의 칼라 표면(36, 336)은 원형의 형상을 갖으며 원형의 바닥은 내부 슬리브(28, 228)의 외부표면을 통해 한정되며 칼라개구가 방사형으로 내부 슬리브(28, 328)의 축 구멍(32, 332)을 한정하는 내부 표면을 향하여 좁아진다. 예로서 도 2, 4, 16과 17에 도시된 바와 같이 각각의 축소가능한 그립요소(37, 337)은 볼(ball)과 같은 원형의 요소로 형성되는데 이 각각의 볼의 지름은 내부 슬리브부재(28, 328)의 외부원주를 통해 한정되는 각각의 관계되는 칼라 개구(34, 334)의 바닥부분의 지름보다 작다. 한편 각각의 칼라개구(34, 334)는 각각의 볼(37, 337)보다 작으며 이같은 칼라개구(34, 334)는 내부 슬리브부재(28, 328)의 축구멍(32, 332)의 내부와 연결된다. 이 방법에 따라, 각각의 볼(37, 37)은 내부 슬리브부재(28, 328)의 외부원주로부터 관계되는 칼라개구(34, 334)를 통하여, 내부 슬리브부재(28, 328)의 내부 축 구멍(32, 332)안으로 완전히 통과될 수 없다. 도 4, 5와 17의 예에서 도시된 바와 같이 정지된 툴의 자루를 고정하는 척의 수단의 또 다른 실시예는, 본체(25, 325)의 내부표면이 더 나아가 축 리세스(20, 320)와 연관되어 지도록 경사진 1차 환상포킷(24, 324)을 한정하는 것이다. 이 1차 또는 하부 포킷(24, 324)은 횡단개구(22, 332)아래의 본체(25, 325)에 배열되며, 이는 도 3b과 17에서 도시된 바와 같이 개구(32, 322)와 암나사 수용부(16, 316) 사이에 배열되는 것이다.
1차 또는 하부 포킷(24, 324)은 횡단개구(22, 322)에 가깝게 근접됨에 따라 하부포킷(24, 324)이 점점 더 얕아지며 경사를 이루는 형태로 형성된다. 예로서 도 4, 5와 17에서 도시된 바와같이, 각각의 수축가능한 1차 그립요소(37, 337)는 1차 칼라표면(36, 336)과 경사진 1차 환상포킷(24, 324)에 한정된다. 예로서 도 5와 17에 도시된 바와 같이, 스프링 메카니즘(41, 341)이 내부 슬리브(28, 328)를 본체(25, 325)의 전면말단을 향하여 축방향으로 힘을 가할 때, 각각의 1차 그립요소(37, 337)는 대응하는 1차 칼라표면(36, 336)과 접촉하며 1차 칼라개구(34, 334)내에서 방사상의 안쪽으로 힘을 받게 된다. 이 방법에서, 각각의 그립요소(37, 337)는 내부 슬리브(28, 328)의 경사진 위치에서 축 내부 구멍(32, 332) 안으로 연장되며, 그곳에 배열된 툴 자루(23, 323)와 접촉하게 된다. 이같은 접촉은 툴에 힘이 가해지지 않았을 때 척에 상대적인 상대적 회전없이 중력에 반대되는 척의 범위내에서 툴을 고정할 수 있는 충분한 마찰력을 제공한다. 도 3a, 3a, 4와 15에 예에 도시된 바와 같이, 각각의 1차 그립요소(37, 337)는 내부 슬리브(28, 328)의 탈거상태에서 경사진 1차 환상포킷(24, 324)내에서 방사상으로 바깥쪽으로 움직일 수 있다. 도 2, 4, 5와 15-17의 예로서 정지된 툴의 자루를 고정하는 척의 수단에 대한 또 다른 실시예에서, 급-교환 척 장치(210, 310)는 적어도 부분적으로 본체(25, 325)의 축 리세스(20, 320)내에 배열되도록 형성된 리테이너 슬리브(80, 380)을 포함한다. 도 4와 도 5의 예에서 도시된 바와 같이 리테이너 슬리브(80)의 한쪽 끝은 실질적으로는 돌출되어, 내부 슬리브(28)의 상단(30)에 반대되게 배열된다. 따라서 스프링 메카니즘(41)은 내부 슬리브(28)의 같은 연장선만큼 본체(25)에 상대적이며 축방향으로 이동가능한 리테이너 슬리브(80)을 갖는다. 예로서 도 15-17에 도시된 바와 같이 리테이너 슬리브(380)의 또 다른 실시예는 본체(325)의 횡단개구와 앞쪽 말단(335)사이에 배열된다.
예로서 도 2와 17에 도시된 바와 같이, 리테이너 슬리브(80, 380)는 내부 슬리브(28, 328)의 축 내부 구멍(32, 332)과 동일 중심을 갖도록 형성된 내부채널(82, 382)로 정의된다. 내부 채널(82, 382)의 지름은 툴 자루(23, 323)의 최대지름보다 크게 척 장치는 설계된다. 내부 채널(82, 382)의 지름은 축 리세스(20, 320)의 지름보다 작다. 도 2의 예에서 도시된 다른 실시예에서, 리테이너 슬리브(80)는 하단에 정의되고, 적어도 2차 칼라개구(84)는 2차 칼라표면(86)에 의해 정의된다. 도 16에 예시된 다른 실시예에서, 2차 칼라표면(386)은 리테이너 슬리브(380)에 정의되고 더 나아가 적어도 2차 칼라개구(384)에 정의된다. 선호적으로는, 각각 2차 칼라표면(86, 386)에 의해 정의된 다수의 2차 칼라개구(84, 384)는 리테이너 슬리브(80, 380)에 대칭되게 배열되어 포함된다. 이같은 3개의 2차 칼라 개구는 다른 실시예에서 도시되었다. 예로서 도 4와 17에 도시된 바와 같이 각각의 2차 칼라개구(84, 384)는 수축가능한 2차 그립요소(87, 387, 이하에 서술됨)를 수용할 수 있는 크기로 조정된다. 예로서 도 5와 17에 도시된 바와 같이 각각의 2차 칼라 표면(86, 386)은 예정된 연장선까지 축 내부채널(82, 382)안으로 방사형으로 돌출되어 이같이 연관되는 2차 그립요소(87, 387)를 허용되도록 크기와 형태가 맞추어 진다. 예로서 도 4, 5와 17에서 도시된 바와 같이 각각의 2차 칼라표면(86, 386)은 원추형이며, 원추의 바닥은 리테이너 슬리브(80, 380)의 외부표면을 통해 정의되며 리테이너 슬리브(80, 380)의 내부표면을 향하여 방사형으로 연장된 칼라개구로서 좁아진다. 예로서 도 2와 4에 도시된 바와 같이 각각의 축소가능한 2차 그립요소(87)는 볼과 같은 구형의 요소로서 형성되며, 이 각각의 볼의 지름은 리테이너 슬리브(80)의 외부원주를 통해 정의되는 각각의 연관된 2차 칼라개구의 지름보다 작다. 한편, 각각의 2차 칼라개구는 리테이너 슬리브(80)의 내부 축 채널(90)과 연결된 이같은 칼라개구에서 각각의 볼의 지름보다 작은 크기로 형성된다. 이 방법에서, 각각의 볼(87)은 리테이너 슬리브(80)의 외부원주로부터 이와 연관되는 칼라개구(84)를 거쳐 완전히 리테이너 슬리브(80)의 내부 축 채널(82)안으로 통과될 수 없다.
도 3b과 17의 예에서 도시된 바와 같이, 경사진 2차 환상포킷(26, 326)은 횡단개구(22, 32) 상부의 본체(2, 325)에 배열됨으로서 개구(22, 322)와 본체(25, 325)의 전방 말단(35, 335)에 배열되게 된다. 이 2차 또는 상단의 포킷(26, 326) 역시 축 리세스(20, 320)와 연결된다. 도 4와 5의 예에서 도시된 바와같이 상단포킷(26)은, 횡단개구(22)에 근접되게 접근할수록 상단포킷(26)이 점점 더 깊어지도록 하는 형태로 경사지게 형성된다. 도 17의 예에서 도시된 바와 같이, 상단포킷(326)은 횡단개구(322)에 근접되게 접근할 수록 상단포킷(326)이 점점 더 얕아지도록 하는 형태로 경사지게 형성된다. 도 4, 5와 17의 예에서 도시된 바와 같이 각각이 축소가능한 그립요소(87, 387)는 2차 칼라표면(86, 386)과 본체(25, 325)에 형성된 경사진 2차 환상포킷(26, 326)에 의해 한정된다. 예로서 도 5에 도시된 바와같이 스프링 메카니즘(41)이 내부 슬리브(28)를 본체(2)의 전면말단(35)을 향한 축 방향으로 힘을 가한다면, 각각의 2차 그립요소(87)는 연관되는 2차 칼라표면(86)과 접촉하고, 2차 칼라개구(84) 내에서 방사형으로 안쪽으로 힘을 받게 된다. 유사하게 도 17의 예에 도시된 바와 같이 보조 스프링 메카니즘이 본체(325)의 전면 말단으로부터 축 방향으로 멀어지도록 리테이너 슬리브(380)에 힘을 가하면 각각의 2차 그립요소(387)는 연관되는 2차 칼라표면(386)과 경사진 2차 환상포킷(326)과 접촉하고, 자차 칼라개구(384) 내에서 방사형으로 안쪽으로 힘을 받게 된다. 이 방법에서, 각각의 2차 그립요소(87, 387)는 리테이너 슬리브(80, 380)의 경사진 위치에서 축 내부채널(82)로 연장되고 그곳에 배열된 자루(23, 323)와 접촉하게 된다. 도 4와 15의 예에서 도시된 바와 같이 각각의 2차 그립요소(87, 387)는 리테이너 슬리브(80, 380)의 탈거상태에서 경사진 2차 환상포킷(26, 326)내에서 축방향의 바깥쪽으로 이동이 가능하며, 자루(23, 323)는 도 3a, 3a과 15에 도시된 바와 같이 탈거하게 된다. 본 발명의 카운터 원심 척 장치는 척이 작동상태에서 힘을 받아 회전하고 있을 때 척내에 툴 빗의 자루를 고정할 수 있는 수단을 갖는다. 이 역학적 또는 원심력에 의한 툴 자루의 고정수단은 축 리세스내에서 툴의 자루를 잠그도록 형성되며 횡단개구에 배열된 적어도 하나의 횡단 잠금부재(transverse locking member)를 포함한다. 본 발명에서는 다른 종류의 횡단잠금부재도 적용될 수 있는데 1차와 2차 캠부재의 형태로 횡단개구내에서 적어도 부분적으로 배열된 한 쌍의 반대되는 횡단 잠금 부재가 선호적으로 공급된다. 이들 캠 부재는 각각의 1차와 2차 통로를 갖는데 본체의 축 리세스와 동일 중심을 갖으며 각기의 내부 슬리브부재의 내부 축방향으로 연장된 구멍과 리테니어 슬리브의 내부채널에 배열된다. 상술한 바와같이 본체의 특유한 디자인은 연결 메카니즘의 매우 다양한 형태로 사용된다. 횡단개구의 적어도 한 부분에 작동되도록 배열된 어떠한 적합한 잠금부재와 함께 이 장점이 획득될 수 있다는 것은 주목되어야 한다. 예로서 도 9, 10, 1-3과 15-17에 도시된 바와 같이 급-교환 처 장치(110, 210, 310)는 1차 캠부재(160, 60, 360)와 2차 캠부재(170, 70, 370)를 포함한다. 도 10, 2와 16의 예에 도시된 바와 같이 1차 캠부재(160, 60, 360)는 적어도 1차 말단에 1차 핑거(161, 61, 361)를 갖는 것으로 정의된다. 도 10, 2와 16에 도시된 바와 같이 1차 캠부재(160, 60, 360)는 각가 1차 말단의 반대편에 배열되며 1차 캠부재(160, 60, 360)의 2차 말단에 1차 스로우-웨이트(throw-weight)부분(164, 64, 364)을 갖는다. 1차 캠부재(160, 60, 360)의 각각의 1차 핑거(161, 61, 361)는 본체(125, 25, 325)의 횡단개구(122, 22, 322)를 통과하도록 형성된다. 도 2에 도시된 다른 실시예에서 1차 캠부재(60)에는 1차 핑거와 떨어져 보통 평행선을 이루도록 연장되는 다른 핑거(62)가 제공된다. 1차 캠부재(60)의 다른 핑거는 1차 핑거(61)와 함께 본체(25)의 횡단개구(22)를 관통하도록 형성된다.
유사하게, 도 10, 2와 16의 예에 도시된 바와 같이 2차 캠부재(170, 70, 370)는 적어도 1차 말단에 2차 핑거(171, 71, 371)를 갖는 것으로 정의된다. 2차 캠부재(170, 70, 370)는 각각 1차 말단의 반대편에 배열되며 2차 캠부재(170, 70, 370)의 2차 말단에 2차 스로우-웨이트(throw-weight)부분(174, 74, 374)을 갖는다. 2차 캠부재(170, 70, 370)의 2차 핑거(171, 71, 371)는 본체(125, 25, 325)의 횡단개구(122, 22, 322)를 통과하도록 형성된다. 도 2에 도시된 다른 실시예에서 2차 캠부재(70)에는 2차 핑거와 떨어져 보통 평행선을 이루도록 연장되는 다른 핑거(72)가 제공된다. 도 1-3에 도시된 바와 같이 2차 캠부재(70)의 다른 핑거는 2차 핑거(70)와 함께 본체(25)의 횡단개구(22)를 관통하도록 형성된다. 도 9, 10, 2, 7과 16에 도시된 바와 같이 1차 캠부재(160, 60, 360)의 1차 핑거(161, 61, 361)는 각각의 1차 통로(165, 65, 365)로 정의되며, 본체(125, 25, 325)의 횡단개구(122, 22, 322)내에서 적어도 1차 핑거(160, 60, 360)의 1차 예정된 배열(도 9, 6과 18에 도시된 바와 같이) 동안에 본체(125, 25)의 축 리세스(120, 20, 320)에 동일한 중심을 갖도록 형성된다. 선호되는 실시예에서, 1차 통로(165, 65)는 내부 슬리브(128, 28)가 1차 통로(165, 65)를 통해 축방향으로 통과하는 것을 허용할 수 있도록 형성된다. 예로서 도 15-19에 도시된 다른 실시예에서, 1차 통로(365)는 툴 자루(323)가 1차 통로(365)를 통해 축방향으로 통과하는 것을 허용하도록 형성된다. 더 나아가, 도 2와 7에서 예로서 도시된 다른 실시예에서, 1차 캠부재(60)의 다른 핑거는 역시 1차 통로(65)를 정의하며 본체(25)의 횡단개구(22)내에서 적어도 1차 핑거(60)의 1차 예정된 배열(도 6에 도시된 바와 같이) 동안에 본체(25)의 축 리세스(20)에 동일한 중심을 갖도록 형성된다.
유사하게, 도 9, 10, 2와 7에 도시된 바와 같이 2차 캠부재(170, 70, 370)의 2차 핑거(171, 71, 371)는 각각 2차 통로(175, 75, 375)를 정의하며, 본체(125, 25, 325)의 횡단개구(122, 22, 322)내에서 적어도 2차 핑거(170, 70, 370)의 1차 예정된 배열(도 9, 6,과 18에 도시된 바와 같이) 동안에 본체(125, 25, 325)의 축 리세스(120, 20, 320)에 동일한 중심을 갖도록 형성된다. 선호되는 실시예에서, 2차 통로(175, 75)는 내부 슬리브(128, 28)가 2차 통로(175, 75)를 통해 축방향으로 통과하는 것을 허용할 수 있도록 형성된다. 도 15-19에서 예로 도시된 다른 실시예에서, 2차 통로(375)는 툴의 자루(32)가 2차 통로(375)를 통해 축방향을 통과하는 것을 허용할 수 있도록 형성된다. 유사하게, 도 2와 7에서 도시된 다른 실시예에서는, 2차 캠부재(70)의 다른 핑거는 각각 2차 통로(75)를 정의하며, 본체(25)의 횡단개구(22)내에서 적어도 2차 핑거(70)의 1차 예정된 배열(도 6에 도시된 바와 같이) 동안에 본체(25)의 축 리세스(20)에 동일한 중심을 갖도록 형성된다.
역학적인 작동에서, 에를 들어 척 장치(110, 210)가 힘을 받아 회전할 때, 1차 캠부재(160, 60, 360)과 2차 캠(170, 70, 370)은 그들의 정지 위치(예로 도 6에 도시됨)에서 그립위치(예로 도 7에 도시됨)로 힘을 받는다. 특히, 척이 회전할 때, 원심력은 1차 스로우-웨이트부분(164, 64, 364)과 2차 스로우-웨이트부분(174, 74, 374)를 본체(125, 25, 325)의 중심축(21)으로부터 방사형으로 멀어지도록 잡아 당기는 힘으로 작용한다.
이렇게 함으로서 1차 통로(165, 65, 365)와 2차 통로(175, 75, 375)는 1차 핑거(161, 61, 361)과 2차 핑거(171, 71, 371)에 압력이 가해짐으로서 축 리세스(12, 20, 320)에 대하여 동일한 중심을 갖지 않게 된다. 본체의 1차와 2차 캠부재와 횡단개구에 부가하여, 현재 선호되는 실시예로서 원심 고정 수단은 또한 내부 슬리브를 포함할 수 있다. 선호되는 실시예와 다른 실시예중의 하나에서, 핑거(161, 171, 61, 71)는 축 구멍(132, 32)내에 배열된 자루(23)를 둘러싼 내부 슬리브(23)에 압력을 가하여 압축한다. 도 15-19의 다른 실시예에서, 핑거(361, 371)는 자루(323)에 직접적으로 방사형의 압력을 가한다. 도 9, 10에 예로 도시된 바와 같이 원심 고정수단의 선호되는 실싱예에서, 부가적인 그립 메카니즘은 내부 슬리브(128)의 하단 외부표면(137)를 경사지게 함으로서 제공되며 표면은 1차와 2차 캠(160, 170)의 1차와 2차 핑거(161, 171)의 1차와 2차 통로(165, 175)로 정의된다. 도 9와 10에 도시된 바와 같이 내부 슬리브부재(128)의 하단(129)에 접근하며 하단(129)을 향해 경사짐으로서 내부 슬리브(128)의 외부표면의 지름은 축소된다. 더 나아가, 내부 슬리브(128)의 외부표면(137)의 경사에 대립하는 1차와 2차 통로(165, 175)의 표면은, 내부 슬리브부재(128)의 하단(129)에 접근하며 하단(129)을 향해 경사짐에 따라, 지름이 축소하며 경사를 이루게 된다. 따라서, 도 9의 예에 도시된 바와 같이 2차 통로(175)의 최소지름부분은 1차 통로(165)의 최대지름부분보다 커다란 지름을 갖는다.
추가로, 접시형 구멍(countersunk cavity, 138)은 횡단개구(122)의 반대쪽 말단주위의 본체(125)로 정의된다. 접시형 구멍(138)은 슬라이딩(sliding) 연결에서 1차와 2차 캠부재(160, 170)의 각각의 1차와 2차 스로우-웨이트 부분(164, 174)을 수용하도록 형성된다. 도 10의 예에 도시된 바와 같이 각각의 접시형 구멍(138)은 원통형 환상 표면(140)에 수직의 방향으로 배열되는 평면전방표면(planar front surface)에 의해 정의된다. 척 장치(110)가 빠르게 회전할수록, 원심력은 캠(160, 170)에 방사형으로 가해진다. 환상표면(도 9)의 1차와 2차 핑거(161, 171)와 그 곳에 한정된 경사진 1차와 2차 통로(165, 175)의 표면의 축 방향 움직임을 제한하기 때문에, 캠(160, 170)의 방사형 이동은 본체(125) 전방 말단(135)을 향한 축 방향의 내부 슬리브(128)를 압착하며, 더 나아가 본체(125)의 전방 말단(135)의 경사진 평판 부위(180)의 경사진 내부표면(134)에 대응된다. 이는 내부 슬리브부재(128)의 최상단(130)의 경사진 내부 표면(134)에 대하여 견딜 수 있는 최대한의 압축력의 원인이 된다. 이같이 증가된 압축력은 리테이너 슬리브(180)의 지역 근방에서 내부 슬리브부재(128)의 축 구멍(132)의 지름을 더욱 감소시키는 힘으로 작용하며, 어떠한 툴의 자루가 삽입되어도 척 장치(110)의 그립을 더욱 강하게 한다.
도 1과 15에서 예로 도시된 바른 실시예에서, 원심 고정수단은 부가적인 그립 메카니즘을 포함하지 않으며, 내부 슬리브(28)의 외부표면의 하단부위가 1차 통로(65, 365)와 2차 통로(75, 375)에 형성된 표면이 경사를 이루지도 않는다.
본 발명에 따른 현재 선호되는 실시예에 따르면, 척이 툴의 자루를 바람직하게 고정하는 방법은 가끔 상대적으로 약한 철(steel)로 제작된 툴의 자루에 흔적을 남기는 현상을 줄인다. 내부 슬리브(128, 28)와 내부 슬리브(128, 28)의 슬릿(144, 44과 146, 46)은 본 발명에서의 척 장치의 특징을 달성하는데 도움을 준다. 본 발명에 따라 현재 선호되고 있는 척 장치의 실시예는 덮개부재(cover member)를 안착하는 수단을 포함한다. 도 9와 10에 예로 도시된 바와 같이, 급-교환식 척 장치(1100의 덮개부재 안착수단은 덮개안착 슬리브(178)를 포함하며 본체(125)의 축 리세스(120)내에 적어도 부분적으로 배열되도록 형성된다. 도 2, 4와 5의 예에서 도시된 바와 같이, 급-교환식 척 장치(210)의 덮개부재 안착수단은 하단 원주 리테이닝 플랜지(retaining flange, 83)와 리테이너 슬리브(80)에서 하단 플랜지(83)에 보통 간격을 두고 평행하게 위치하는 상단 원주 리테이닝 플랜지(retaining flange, 88) 설비를 포함한다.
도 9, 4와 5의 예에 도시된 바와 같이, 덮개안착 슬리브(178)의 한쪽 말단 또는 리테이너 슬리브(80)는 내부 슬리브(128, 28)의 상단(130, 30)에 대응하게 배열된다. 도 9와 10의 예에서 도시된 바와 같이 덮개안착 슬리브(178)는 리테이너 슬리브(180)에 정의된 상단 그루브(181)내에 미끄러지듯이 수용되며 이에 상대적으로 축방향의 이동이 가능하다. 도 4와 5의 예에 도시된 바와 같이 다른 실시예에서, 리테이너 슬리브(80)는 내부 슬리브(28)의 최상단(30)에 대하여 돌출되며, 스프링 메카니즘은 내부 슬리브(28)의 연장과 동일하게 리테이너 슬리브(80)를 본체에 상대적으로 축 방향을 향해 이동하게 한다. 본체(25)의 전방 말단(35)에 있는 말단 플랜지(33)는 두 개의 원주형 플랜지(83, 88)사이에 장착되며 본체(25)에는 상대적으로 리테이너 슬리브(80)의 이동에서 상단과 하단의 정지선 역할을 한다.
도 9의 예에 도시된 바와 같이 덮개안착 슬리브(178)는 내부 슬리브(128)의 축 내부구멍(132)과 동일 중심상에 형성된 내부 채널(190)을 정의한다. 내부 채널(190)의 지름은 툴 자루의 최대지름보다 크게 척 장치는 설계된다. 내부 채널(190)의 지름은 축 리세스(120)의 지름보다 작다.
도 9와 10의 예에서 도시된 선호되는 실시예에서 탄력성이 있는 O-링의 형태인 더스트 실(dust seal)은 덮개안착 슬리브(178)의 내부 표면에 형성된 원주형 그루브(groove; 191)안에 수용된다. 도 15-17의 예에서 도시된 다른 실시예에서 탄력성이 있는 O-링의 형태인 더스트 실(dust seal)은 본체(325)의 전방 말단(335)근처에 있는 본체(325)의 축 리세스(320)내에 눌려 장착된다. O-링은 내부 지름이 내부 슬리브부재(328)의 내부 축 연장 구멍(332)의 지름과 같은 크기로 형성된다. 더스트 실(179, 379)은 척 장치에 의해 고정되는 툴의 자루(123, 323)에 의해 채워지는 내부 슬리브(128, 328)의 축 구멍(132, 332)과 같은 입구 공간에서 툴 작업중에 생산되는 파편이나 먼지를 막아주는 역할을 한다.
도 9, 10과 1-3의 예에서 도시된 바와 같이 현재 선호되는 급-교환 척 장치의 실시예는 각각 본체(125, 25)의 배열되어 형성되는 외부 슬리브(150, 50)를 포함한다.
도 9와 2에 예로 도시된 바와 같이 외부 슬리브(150, 50)는 캡(cap) 부위(52, 152)를 정의한다. 중앙에 배열된 구멍(154, 54)(은 캡부위에서 정의되고 이를 통해 덮개안착 슬리브(178, 78)의 부위를 수용하도록 형성된다. 외부 슬리브(150, 50)의 캡 부위(152, 52)는 덮개안착 슬리브(178, 78)에 눌려 장착된다. 도 4와 5의 예에서 도시된 다른 실시예에서 캡 부위는 덮개안착 슬리브(78)의 상단 원주형 리테이닝 플랜지에 대응하여 눌려 장착된다. 도 9-13의 예에 도시된 선호되는 실시예에서, 외부 슬리브(150)는 내부 쉘(shell, 153)과 외부 쉘(151)에 형성되며 이들은 가로 눕여져 내부 쉘(151)의 외부 표면에 들어 맞는다.
전형적으로 내부 쉘(151)은 스테인레스 스틸과 같은 금속재료로 구성되며 외부 쉘(153)은 높은 마찰계수를 갖는 플라스틱 재료(예를 들면, 유리로 쌓인 나이론이나 유리로 쌓인 폴리프로필린과 같은 구조적 또는 공학적 플라스틱)로 구성된다. 외부 쉘(153)은 내부 쉘(151)위에 함께 조형될 수 있으며 외부 쉘(153)의 내부 표면에는 미감과 기능적인 요구를 충족시킬 수 있는 표면 특성과 소재가 제공된다.
원심 척 장치(110, 210)는 본체(125, 25)에서 방사형으로 연장된 횡단 개구(122, 22)아래에 배열되는 에이프런 플랜지(apron flange, 115, 15)를 포함한다. 도 10와 2의 예에서 도시된 바와 같이, 에이프런 플랜지(115, 15)는 원주형으로 연장된 자유 테두리(free edge, 119, 19)를 정의한다. 외부 슬리브(150, 50)는 캡부위(152, 52)로부터 축방향으로 연장되고, 본체(125, 250)의 에이프런 플랜지(115, 15)의 자유 테두리(119, 19)를 포개는 보호판 부위(shroud portion; 156, 56)를 정의한다. 도 9와 10의 예에 도시된 선호되는 실시예에서 에이프런 플랜지(115)는 본체(125)에 눌려 장착되어 지지 선반(support ledge; 163)에 대응하여 설치되는 원형 와셔(washer)의 형태로 제공된다. 도 1-3의 예에 도시된 다른 실시예에서, 에이프런 플랜지(15)와 본체(25)는 일체형의 구조를 형성한다.
더 나아가, 도 13의 예에 도시된 바와 같이 에이프런 플랜지(115)가 본체(125)에 장착된 후에, 외부 슬리브(150)는 본체(125)와 에이프런 플랜지(115)위에 장착된다. 다음에는 외부 슬리브(150)의 보호판 부위(156)의 하단 부위의 자유 테두리(도 10과 13에서 점선으로 표기)는 도 11과 12의 예에서 도시된 바와 같이 립(lip) 부위(155)를 형성하기 위해 밀려진다(rolled over). 립 부위(155)는 외부 슬리브(150)내에서 본체(125)를 보유하기 위해 에이프런 플랜지(115)에 대하여 후방정지(rear stop)를 제공한다.
도 3a에 예로 도시된 바와 같이, 작동자는 외부 슬리브(150, 50)의 보호판 부위(156, 56)를 통해 척 장치(110, 210)를 붙잡을 수 있으며 외부 슬리브(150, 50)를 축 방향인단일 헤드화살(single -head arrow; 31)의 방향으로 이동할 수 있다. 이렇게 함으로서 척 장치는 탈거상태가 되게 형성되며 툴의 자루(23)가 내부 슬리브(128, 28)의 축 구멍(132, 32)으로 부터 삽입되거나 탈거되는 것을 허용한다. 도 9와 10의 선호되는 실시예에서, 이 척 장치(110)의 탈거 상태는 덮개안착 슬리브(178)가 내부 슬리브(128)의 상단(130)에 대응하여 돌출되는 결과를 낳는다. 덮개안착슬리브(178)는 여기서 스프링 메카니즘(141)을 압축하기 위해 내부 슬리브(128)를 축방향으로 이동시킨다. 이 내부 슬리브(128)의 축방향 이동은 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 경사진 외부 표면(133)이 본체(125)의 전방 말단에서 경사진 평판(180)의 경사진 내부 표면(134)으로부터 분리되는 원인이 된다. 이같이 두 개의 경사진 표면(133, 134)이 분리되면 내부 슬리브(128)에 형성되는 탄력성은 내부 슬리브(128)의 상단(130)의 축 구멍(132)의 지름을 팽창시켜 방사형으로 바깥쪽으로 이동하게 되며 탈거(또는 삽입)된 툴의 자루가 분리(또는 수용)되는 원인이 된다. 척의 다른 실시예에서, 척 장치(210)의 이 탈거상태는도 3b에 예로 도시되었다. 덮개안착 슬리브(78)는 내부 슬리브(78)의 상단(30)에 대응하여 돌출되고, 스프링 메카니즘(41)을 압착하기 위해 내부 슬리브(28)는 축방향으로 이동한다. 이 탈거상태를 향한 내부 슬리브(28)의 축방향 이동은 수축가능한 그립요소(37, 87)가 본체(25)에 배열된 각각의 경사진 환상 포킷(24, 26)안으로 멀어지도록 허용한다. 이 방위(方位)에서, 툴의 자루(23)는 도 3a과 3a에 도시된 이중-헤드 화살(double-head arow; 42)에 의해 도면상에 나타난 바와 같이 척(210)으로부터 빠르게 탈거되거나 삽입된다.
도 15와 17의 예에 도시된 다른 실시예에서, 정지된 툴 자루의 고정 수단은 1차 캠부재(360)의 1차 스로우-웨이트부분(366)에서 2차 캠부재(370)의 1차 스로우-웨이트부분(376)을 향한 수동 이동에 의해 탈거 상태로 변한다. 이는 한쪽(366 또는 376)은 작동자의 엄지로 다은쪽(376 또는 366)은 작동자의 검지 또는 중지로 잡고, 도 15에 나타난 바와 같이 캠부재가 일정 방향으로 향할 때까지 작동자는 반대하는 두 손가락을 향해 압축을 가함으로서 도달된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 내부 슬리브(328)의 한쪽 말단과 리테이너 슬리브(380)의 한쪽 말단은 경사진 캠 팔로우어(follower) 표면(347)을 형성하기 위하여 비스듬이 잘라진다. 도 16과 17에 도시된 바와 같이, 1차 캠 부재(360)는 횡단으로 배열된 스텝(step) 표면(349)에 의해 한쪽 말단에 경계가 형성된 납작한 외부 캠 표면(348)과 함께 제공된다. 유사하게 도 17에 도시된 바와 같이, 2차 캠 부재(370)는 횡단으로 배열된 스텝(step) 표면(349)에 의해 한쪽 말단에 경계가 형성된 납작한 외부 캠 표면(348)과 함께 제공된다. 캠 부재(360, 370)가 본체(325)의 횡단개구(322)내에서 서로를 향해 움질일 때, 각각의 스텝표면(349)은 결국 연관되는 캠 팔로우어 표면(347)과 연결되며, 리테이너 슬리브(380)가 부가적 스프링 메카니즘(343)의 기울어진 힘에 대응하여 축 방향으로 이동하게 하는 원인이 되는 동시에 내부 슬리브(328)가 스프링 메카니즘(341)의 기울어진 힘에 대응하여 축 방향으로 이동하게 하는 원인이 된다.
도 15-19의 실시예에서는, 연결상태에서 정지된 툴의 자루를 고정수단을 기울이기 위한 수단이 제공되었다.
도 15-19에 도시된 바와 같이 1차 횡단 스프링 메카니즘(345)과 2차 횡단 스프링 메카니즘은 1차와 2차 캠 부재(360, 370) 사이에 배열되며, 이에 따라 연결상태에서의 정지된 툴 자루 고정수단을 기울이게 된다. 도 17-19의 예에 도시된 바에 따르면, 1차 횡단 스프링(345)은 1차 캠 부재(360)에 형성된 스프링 리세스(369)에 수용되며 2차 캠 부재(370)의 2차 핑거(371)의 자유 말단(free end; 73)에 대응하여 압력을 가한다. 유사하게, 2차 횡단스프링(385)은 2차 캠 부재(370)에 형성된 스프링 리세스(389)에 수용되며 1차 캠 부재(360)의 1차 핑거(361)의 자유 말단(free end; 368)에 대응하여 압력을 가한다. 횡단 스프링(345, 385)의 압축된 상태는 도 18에 압축되지 않은 상태는 도 19에 도시되었다.
도 15-19의 실시예에서, 본체의 횡단개구내에 적어도 부분적으로 캠 부재를 유지하기 위한 다른 수단이 제공되었다. 이는 1차와 2차 캠 부재(360, 370)의 각각의 1차와 2차 핑거(361, 371)에 의해 형성된 연장된 그루브(392, 393)에 의해, 세트 나사(set screw; 394)가 그루브(392, 393)에서 돌출될 수 있도록 본체(325)를 통해 횡단으로 나선화된 구멍을 따라 장입되고, 1차와 2차 캠 부재(360, 370)의 1차와 2차 핑거(361, 371)의 자유말단에 각각 형성된 플랜지(396, 397)를 정지시킴으로서 예정된 간격에서 캠 부재(360, 370)가 서로 분리되어야 할 경우 서로를 맞물리게 함으로서 달성된다.
도 14의 예에 도시된 선호되는 실시예에서, 원거리 작동부재(157)는 한쪽 말단이 외부 슬리브(150)와 연결되어 제공된다. 이는 도 14에 도시된 바와 같이 외부 슬리브(150)의 외부 쉘(153)에 형성되거나 밀어넣어진 와셔(washer)의 상부와 하부 사이에 틀어 박힌 위시본(wishbone) 플랜지와 같은 공지기술에 의해 달성된다. 원거리 작동 부재(157)는 원거리 작동부재(157)의 원거리 말단의 움직임이 외부 슬리브(150)의 축방향 움직임에 영향을 주도록 형성된다. 이 역시 기계 툴(도 14)에서 점선으로 도시됨)에 안착된 버튼(button; 158)에서 종결되는 이음매가 있는 연결(linkage)과 같은 공지기술에 의해 달성된다.
적합한 툴의 적용에서, 연결은 간접적 그리고/또는 이음매가 있는 것 보다는 직접적 그리고/또는 이음매가 없는 것이다. 원거리 말단에서의 버튼의 이동은(158) 내부 슬리브(128)가 축 방향으로 이동하도록 하고 내부 슬리브(128)의 축소를 허용함으로서 내부 슬리브(128)의 축 구멍(132)으로부터 툴 자루가 삽입되거나 탈거되는 상태를 갖게 된다.
본 발명은 또한 상기 기술한 바와 같이 급-교환을 유용할 수 있는 툴 빗을 구동하도록 형성된 다른 기존의 기계 툴을 포함한다. 예를 들면 도 8a과 8b에 언급된 바와 같이 기존의 기계 툴(58)이 개략적으로 도시되어 있다. 기계 툴은 도시된 바와 같은 라우터 또는 박판 절단기와 같은 종류의 기계 툴 또는 상술된 바와 같이 급 교환 척 장치(210)로 유용될 수 있도록 준비된 모든 종류의 기계 툴을 포함한다. 도 8a의 실시예에서 장치(210)는 상술된 나사화된 연결장치나 소킷장치와 같은 적당한 잠금장치를 통해 툴(58)의 구동 스핀들과 맞추어 진다. 도 8b의 실시예에서 장치(210)는 구동 스핀들(18)을 필수로 형성한다.
본 발명은 툴 빗이 회전구동하는 모든 종류의 기계 툴에 적합하다. 장치는 특히 상대적으로 빠른 회전속도가 요구되는 라우터나 박판 절단기같은 적용에 적합한다.
한편, 이는 발명을 제한하려는 의도는 없다. 사실, 본 발명의 범위나 정신을 벗어나지 않는 범위에서 기술분야에 지식을 가진 자가 본 발명의 장치에 다양한 변형이나 변화를 할 수 있는 것은 명백하다. 발명의 실시예에는 특정한 용어가 사용되었으나, 이 같은 용어는 기술을 위한 목적으로 사용되었을 뿐 다음의 청구항의 범위나 정신을 벗어나지 않는 한도에서 변동이나 다양성이 만들어 질 수 있다고 이해되어야 한다. 따라서, 부가된 청구항과 그 동등한 범위를 벗어나지 않는 한도에서 본 발명은 변화와 다양성을 포함하도록 의도한다.

Claims (37)

  1. 본체(body member)는 축 리세스(axial recess)를 갖도록 이루어지고, 상기 본체는 상기 축 리세스를 가로질러 배열된 횡단개구(transverse opening)를 포함하며;
    1차 캠부재(first cam member)는 적어도 1차 말단(end)에 1차 핑거(finger)로 이루어지며, 상기 1차 핑거는 상기 본체의 상기 횡단개구를 통과하도록 형성되고, 상기 1차 핑거는 적어도 상기 본체의 횡단개구내에 적어도 부분적으로 있는 상기 1차 핑거의 1차 배열이 있는 동안에 상기 본체의 상기 축 리세스와 동일한 중심을 갖도록 형성된 1차 통로로 이루어 지며;
    2차 캠부재(second cam member)는 적어도 2차 말단에 2차 핑거(finger)로 이루어지며, 상기 2차 핑거는 상기 본체의 상기 횡단개구를 통과하도록 형성되고, 상기 2차 핑거는 적어도 상기 본체의 횡단개구내에 적어도 부분적으로 있는 상기 2차 핑거의 2차 배열이 있는 동안에 상기 본체의 상기 축 리세스와 동일한 중심을 갖도록 형성된 2차 통로로 이루어 지는 것을 포함하는,
    급-교환(quick-change) 척 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 본체에 내부 슬리브(outer sleeve)가 형성되어 배열된 것을 포함하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 원거리 작동(actuating) 부재의 한쪽 말단이 상기 외부 슬리브의 축의 움직임에 영향을 주기 위해 외부 슬리브와 연결되어지는 것을 포함하는 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 외부 슬리브가 내부 쉘(sheell)과 외부 쉘을 포함하며 상기 내부 쉘의 외부 표면(surface)에 들어맞아 겹쳐지는 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 외부 쉘이 내부 쉘과 함께 프라스틱으로 주형되어 형성되는 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 내부 슬리브부재가 상기 1차와 2차 통로와 상기 본체의 상기 축 리세스내에 적어도 부분적으로 축방향으로 배열되며, 상기 내부 슬리브부재에 축방향으로 연장되는 내부 구멍(bore)을 이루는 것을 포함하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 내부 슬리브가 경사진 외부표면을 이루고 1차와 2차 캠의 각각의 1차와 2차 통로가 상기 내부 슬리브의 상기 경사진 외부 표면에 대응되게 경사진 내부 표면으로 배열되는 것으로 이루어 지는 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 내부 슬리브부재가 상단과 하단을 갖으며 상기 하단에 대응하여 배열되고, 상기 내부 슬리브에는 적어도 그곳을 관통하는 1차 축 방향의 연장된 슬릿(slit)을 이루며, 상기 2차 슬릿은 상기 상단과 상기 하단으로부터 다른쪽의 상기 상단과 상기 하단을 향하여 연장된 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 내부 슬리브에는 적어도 그곳을 관통하는 2차 축 방향의 연장된 슬릿(slit)을 이루며, 상기 2차 슬릿은 상기 상단과 상기 하단으로부터 다른쪽의 상기 상단과 상기 하단을 향하여 연장된 장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 내부 슬리브의 상기 상단은 자유 테두리(free edge)와 외부표면을 갖으며, 상기 내부 슬리브의 상기 상단의 상기 외부표면은 상기 내부 슬리브의 상기 상단의 상기 자유 테두리를 향하여 축 방향으로 경사지도록 형성되는 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 리테이너(retainer) 슬리브는 상기 내부 슬리브의 상기 상단에 배열된 내부 채널(channel)을 이루며 보통 상기 내부 슬리브의 상기 상단의 상기 외부 표면에 대응되고, 보통 상기 내부 슬리브의 상기 상단의 상기 외부표면에 대응하는 상기 내부 표면이 상기 상단의 상기 자유 테두리에 근접함으로서 상기 내부 채널은 지름이 축소되며 축 방향으로 경사를 갖게 형성된 내부 표면을 이루게 되는 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 1차 캠 부재에는 상기 1차 캠 부재의 상기 1차 말단(end)에 대응하는 2차 말단에 1차 스로우-웨이트(throw-weight)를 이루며;
    상기 2차 캠 부재에는 상기 2차 캠 부재의 상기 1차 말단(end)에 대응하는 2차 말단에 2차 스로우-웨이트를 이루고, 상기 2차 핑거는 상기 본체의 상기 축 리세스에서 상기 1차와 2차 통로에 일렬이 되게 상기 양 1차 핑거와 2차 핑거가 배열되어 있을 때 상기 2차 핑거는 상기 1차 핑거안으로 맞춰지도록 형성되는 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 축 스프링 메카니즘은 상기 내부 슬리부재와 상기 본체에 상대적으로 배열됨으로서 상기 내부 슬리브부재가 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 비스듬해지며, 상기 내부 슬리브부재는 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 축 방향 이동이 가능하며;
    2차 경사진 횐상 포킷(annular pocket)은 상기 본체의 다른 쪽 상기 횡단개구에 배열되어 상기 축 리세스와 통하며, 상기 2차 경사진 환상포킷은 상기 횡단개구에 근접함에 따라 경사가 더욱 급격해 지도록 형성되며;
    적어도 2차 수축성 그립(grip)요소에서, 상기 2차 그립요소는 적어도 상기 2차 칼라(collar)개구와 상기 경사진 2차 환상 포킷에 한정되고;
    상기 리테이너 슬리브는 상기 내부 슬리브부재와 상기 스프링 메카니즘에 상대적으로 배열됨으로서 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 비스듬해지며, 상기 리테이너 슬리브부재는 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 축 방향 이동이 가능하며, 상기 2차 그립요소는 상기 2차 칼라표면에 접촉함으로서 상기 덮개 안착 슬리브의 상기 경사진 위치에서 방사형의 안쪽으로 상기 채널내부로 연장되고, 상기 2차 그립요소는 상기 리테이너 슬리브의 상기 탈거위치에서 상기 2차 경사진 환상포킷내에서 방사형으로 바깥쪽으로 이동이 가능하게 하는 것을 포함하는 장치.
  14. 제 11항에 있어서, 축 스프링 메카니즘은 상기 내부 슬리브부재와 상기 본체에 상대적으로 배열됨으로서 상기 내부 슬리브부재가 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 비스듬해지며, 상기 리테이너 슬리브의 상기 내부표면은 상기 내부 슬리브의 상기 상단의 상기 외부표면과 접촉함으로서 상기 상단을 방사형의 안쪽으로 압착하고 이에 따라 내부 슬리브의 상기 경사진 위치의 상기 축 구멍의 지름을 축소시키고, 상기 내부 슬리브부재는 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 축 방향 이동이 가능하게 함으로서 상기 경사진 위치의 상기 지름에 상대적으로 상기 내부 슬리브의 탈거위치에서 상기 축 구멍의 지름이 획대되는 것을 허용하고, 상기 내부 슬리브의 상단은 상기 내부 슬리브의 상기 탈거위치에서 방사형으로 바깥쪽으로 이동이 가능하며;
    내부 채널로 이루어지는 덮개안착 슬리브부재는 내부 슬리브의 축 구멍와 동일 원심상에 형성되며, 상기 덮개안착 슬리브는 내부 슬리브부재와 상기 스프링 메카니즘과 상대적으로 배열됨으로서 상기 내부 슬리브부재에 싱대적인 축 방향으로 경사진 위치에 비스듬해지며, 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 축 방향으로 이동이 가능하여 상기 덮개안착 슬리브는 상기 내부 슬리브의 탈거 위치로 상기 내부 슬리브가 이동하게 하는 것을 포함하는 장치.
  15. 제 6항에 있어서,
    축 스프링 메카니즘이 배열됨으로서, 상기 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 상기 내부 슬리브부재가 비스듬해지며, 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 상기 내부 슬리브가 축 방향으로 이동하게 하는 것을 포함하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    1차 경사진 환상 포킷은 상기 본체의 다른 쪽 상기 횡단개구에 배열되어 상기 축 리세스와 통하며, 상기 1차 경사진 환상포킷은 상기 횡단개구에 근접함에 따라 경사가 더욱 완만해 지도록 형성되는 것을 포함하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 내부 슬리브부재는 수축가능한 그립요소를 수용할 수 있도록 형성된 1차 칼라 표면에 의해 이루어진 적어도 1차 칼라개구로 이루어지며 상기 그립요소가 예정된 연장선까지 상기 축 구멍안으로 방사형으로 돌출됨을 허용하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    적어도 1차 수축가능한 그립요소가 적어도 상기한 하나의 칼라개구와 상기한 1차 경사진 환상포킷에 한정되고, 상기한 적어도 하나의 그립요소가 상기한 적어도 하나의 칼라개구에 접촉함으로서 상기 내부 슬리브의 상기 경사진 위치에서 상기 구멍으로 축 방향의 안쪽으로 연장되며, 상기 내부 슬리브의 상기 탈거위치의 상기 1차 경사진 환상포킷내에서 축 방향의 바깥쪽으로 상기 그립요소가 이동 가능한 것을 포함하는 장치.
  19. 제 6항에 있어서,
    상기 1차 캠부재가 상기 1차 캠부재의 상기 1차 말단에 대응하는 2차 말단에 1차 스로우-웨이트 부위로 이루어지며;
    상기 2차 캠부재는 상기한 2차 캠부재의 상기 1차 말단에 대응하는 2차 말단에 2차 스로우-웨이트 부위로 이루어지고, 상기 2차 핑거는 상기 본체의 상기 축 리세스에서 상기 1차와 2차로 통로에 일렬이 되게 상기 양 1차 핑거와 2차 핑거가 배열되어 있을 때 상기 2차 핑거는 상기 1차 핑거안으로 맞춰지도록 형성되는 장치.
  20. 제 6항에 있어서,
    리테이너 슬리브는 상기 내부 슬리브의 상기 구멍과 동일한 원심을 갖도록 형성된 내부 채널로 이루어지고, 상기 리테이너 슬리브는 상기 본체의 상기 축 리세스내에서 적어도 부분적으로 배열되도록 형성되며;
    상기 리테이너 슬리브는 2차 수축가능한 그립요소를 수용할 수 있으며 상기 2차 그립요소가 예정된 연장선까지 상기 내부 채널안으로 방사형으로 돌출됨을 허용하도록 형성되는 적어도 2차 칼라표면으로 이루어지는 2차 칼라개구를 포함하는 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    축 스프링 메카니즘은 상기 내부 슬리브부재와 상기 본체에 상대적으로 배열됨으로서 상기 내부 슬리브부재가 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 비스듬해지며, 상기 내부 슬리브부재는 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 축 방향 이동이 가능하며;
    2차 경사진 환상 포킷은 상기 본체의 다른 쪽 상기 횡단개구에 배열되어 상기 축 리세스와 통하며, 상기 2차 경사진 환상포킷은 상기 횡단개구에 근접함에 따라 경사가 더욱 급격해 지도록 형성되며;
    적어도 2차 수축성 그립요소에서, 상기 2차 그립요소는 적어도 상기 2차 칼라개구와 상기 경사진 2차 환상 포킷에 한정되며;
    상기 리테이너 슬리브는 상기 내부 슬리브부재와 상기 스프링 메카니즘에 상대적으로 배열됨으로서 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 비스듬해지며, 상기 리테이너 슬리브부재는 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 축 방향 이동이 가능하며, 상기 2차 그립요소는 상기 2차 칼라표면에 접촉함으로서 상기 리테이너 슬리브의 상기 경사진 위치에서 방사형의 안쪽으로 상기 채널내부로 연장되고, 상기 2차 그립요소는 상기 리테이너 슬리브의 상기 탈거위치에서 상기 2차 경사진 환상포킷내에서 방사형으로 바깥쪽으로 이동이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 6항에 있어서,
    내부 채널로 이루어지는 덮개안착 슬리브부재는 내부 슬리브의 축 구멍과 동일 원심상에 형성되며, 상기 덮개안착 슬리브는 본체의 축 리세스내에 적어도 부분적으로 배열되도록 형성되며;
    외부 슬리브는 상기 본체에 배열되어 형성되고, 상기 외부 슬리브는 캡(cap) 부위를 포함하며, 상기 캡 부위는 상기 덮개안착 슬리브를 거쳐 수용하도록 형성되어 중앙 배열된 구멍으로 이루어지는 것을 포함하는 장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 본체는 원주로 연장된 자유 테두리로 이루어지며 상기 횡단개구아래에 배열되어 방사형으로 연장된 에이프런 플랜지(apron flange)로 이루어지며, 상기 외부 슬리브부재의 상기 캡부위는 상기한 중앙으로 배열된 구멍을 통해 상기 덮개안착 슬리브로 눌려 끼워지며, 상기 외부 슬리브는 상기 캡 부위로부터 축 방향으로 연장되며 상기 에이프런 플랜지의 상기 자유 테두리를 포개는 보호판 부위(shroud portion)로 이루어지는 것을 포함하는 장치.
  24. 제 1항에 있어서,
    장치와 구동 스핀들의 연결을 실시할 수 있는 연결 메카니즘을 포함하는 장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 수나사화된 구동 스핀들과의 나사연결을 위해 본체의 말단부 위에 암나사화된 수용부를 포함하는 장치.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 암나사화된 구동 스핀들의 수용부와의 나사연결을 위해 본체의 말단 부위에 수나사화된 부위를 포함하는 장치.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 구동 스핀들의 말단에 경사진 언덕진 수부와 연결되기 위해 형성된 나사화되지 않은 암수용부를 상기 본체의 말단에 포함하는 장치.
  28. 제 24항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 기계 틀의 구동 스핀들에 상기 본체의 자동일체화 부착이 적용될 수 있는 안착 메카니즘을 포함하는 장치.
  29. 제 28항에 있어서,
    안착 메카니즘은 적어도 토스 해드 툴(torx head tool), 앨랜 해드 툴(Allen head tool), 사각 해드 툴(square head tool)로 구성된 그룹중의 하나를 수용할 수 있도록 개구가 형성된 것을 포함하는 장치.
  30. 상대적으로 빠른 rpm의 적용에서 툴의 자루를 고정하기 위한 급-교환 척 장치로; 본체는 축 리세스를 갖는 것으로 이루어지고, 상기 리세스는 중앙 세로축에 대칭이 되게 배열되며, 상기 본체를 통과하는 횡단개구가 축 리세스를 가로질러 중앙세로축과 교차하게 배열되고;
    적어도 하나의 횡단잠금부재가 상기 횡단개구에 배열되고 상기 리세스내에 툴 자루를 잠그도록 형성되며;
    정지된 툴 자루 고정 메카니즘이 적어도 부분적으로 상기 축 리세스내에 배열되며 상기 횡단개구로부터 세로방향으로 원거리에 있으며, 상기 정지된 툴 고정 메카니즘이 장치의 정지상태에서 축 리세스내에 툴 자루를 유지하도록 형성되며;
    장치와 구동 스핀들의 연결을 실시할 수 있는 연결 메카니즘을 포함하는 장치.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 수나사화된 구동 스핀들과의 나사연결을 위해 본체의 말단부 위에 암나사화된 수용부를 포함하는 장치.
  32. 제 30항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 암나사화된 구동 스핀들의 수용부와의 나사연결을 위해 본체의 말단부위에 수나사화된 부위를 포함하는 장치.
  33. 제 30항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 구동 스핀들의 말단에 경사진 언덕진 수부와 연결되기 위해 형성된 나사화되지 않은 암수용부를 상기 본체의 말단에 포함하는 장치.
  34. 제 30항에 있어서,
    상기 연결 메카니즘이 기계 툴의 구동 스핀들에 상기 본체의 자동일체화 부착이 적용될수 있는 안착 메카니즘을 포함하는 장치.
  35. 제 30항에 있어서,
    안착 메카니즘은 적어도 토스 해드 툴(torx head tool), 앨랜 해드 툴(Allen head tool), 사각 해드 툴(square head tool)로 구성된 그룹중의 하나를 수용할 수 있도록 개구가 형성된 것을 포함하는 장치.
  36. 본체에는 내부 슬리브부재를 수용하는 축 리세스를 갖도록 이루어지고, 상기 본체는 상기 축 리세스를 가로질러 배열된 횡단개구(transverse opening)를 포함하며;
    원통형 내부 슬리브는 동일축상에 배열되어 적어도 부분적으로 상기 본체의 상기 축 리세스내 있으며 상기 본체에 상대적인 축 방향으로 이동이 가능하고, 상기 내부 슬리브부재는 내부의 축으로 연장된 구멍으로 이루어지고, 상기 내부 슬리브부재는 상기 하단에 이루어지고 적어도 1차 칼라개구는 수축가능한 그립요소를 수용하기 위해 형성된 1차 칼라표면으로 이루어지고 방사형으로 상기 구멍안으로 예정된 연장선까지 돌출되는 그립요소를 허용하며, 상기 내부 슬리브는 더 나아가 그곳을 통과하는 적어도 1차 축방향으로 연장된 슬릿(slit)으로 이루어지고, 상기 슬릿은 상기 상단으로부터 상기한 적어도 하나의 칼라개구로 연장되며, 상기 내부 슬리브는 더 나아가 그곳을 통하는 적어도 2차 축방향으로 연장된 슬릿(slit)으로 이루어지고, 상기 2차 슬릿은 상기 하단으로부터 상기 상단을 향하며 상기 1차 슬릿에 평행하게 연장되고;
    축 스프링 메카니즘은 상기 내부 슬리브부재와 상기 본체에 상대적으로 배열됨으로서 상기 본체에 상대적인 축 방향으로 경사진 위치에 상기 내부 슬리브부재가 비스듬해지며, 상기 스프링 메카니즘의 기울어진 힘에 대응하여 탈거 위치로 상기 내부 슬리브가 축방향으로 이동하게 되며;
    1차 경사진 환상 포킷은 상기 횡단개구의 아래인 상기 본체에 배열되어 상기 축 리세스와 통하며, 상기 1차 경사진 환상포킷은 상기 횡단개구에 근접함에 따라 경사가 더욱 완만해 지도록 형성되며;
    2차 경사진 환상 포킷은 상기 횡단개구의 위인 상기 본체에 배열되어 상기 축 리세스와 통하며, 상기 2차 경사진 환상포킷은 상기 횡단개구에 근접함에 따라 경사가 더욱 급격해 지도록 형성되며;
    적어도 1차 수축가능한 그립요소가 적어도 상기한 하나의 칼라개구와 상기한 1차 경사진 환상포킷에 한정되고, 상기한 적어도 하나의 그립요소가 상기한 적어도 하나의 칼라표면에 접촉함으로서 상기 칼라개구내에서 방사형으로 안쪽으로 힘을 받음으로서 상기 내부 슬리브의 상기 경사진 위치에서 상기 구멍으로 연장되고, 상기 내부 슬리브의 상기 탈거위치의 상기 1차 경사진 환상포킷내에서 축 방향의 바깥쪽으로 상기 그립요소가 이동 가능하며;
    1차 캠부재는 적어도 1차 말단에 1차 핑거로 이루어지며, 2차 말단에 있는 1차 스로우-웨이트 부위는 상기 1차 캠 부재의 상기 1차 말단에 대응하며, 상기 1차 핑거는 상기 본체의 상기 횡단개구를 통과하도록 형성되고, 상기 1차 핑거는 적어도 상기 본체의 횡단개구내에 있는 상기 1차 핑거의 1차 예정된 배열이 있는 동안에 상기 본체의 상기 축 리세스와 동일한 중심을 갖도록 형성된 1차 통로로 이루어 지며;
    2차 캠부재는 적어도 1차 말단에 2차 핑거로 이루어지며, 2차 말단에 있는 2차 스로우-웨이트 부위는 상기 2차 캠 부재의 상기 1차 말단에 대응하며, 상기 2차 핑거는 상기 본체의 상기 횡단개구를 통과하도록 형성되고, 상기 2차 핑거는 적어도 상기 본체의 횡단개구내에 있는 상기 2차 핑거의 예정된 배열이 있는 동안에 상기 본체의 상기 축 리세스와 동일한 중심을 갖도록 형성된 2차 통로로 이루어지며, 상기 2차 상기 본체의 상기 축 리세스에서 상기 1차와 2차 통로에 일렬이 되게 상기 양 1차 핑거와 2차 핑거가 배열되어 있을 때 상기 2차 핑거는 상기 1차 핑거안으로 맞춰지도록 형성되며;
    내부 채널로 이루어지는 덮개안착 슬리브부재는 상기 내부 슬리브의 상기 구멍과 동일 원심상에 형성되며, 상기 덮개안착 슬리브는 적어도 부분적으로 상기 본체의 상기 축 리세스내에 배열되도록 형성되며;
    외부 슬리브는 캡 부위로 이루어지고, 상기 캡 부위는 그곳을 통하는 상기 덮개안착 슬리브를 수용하도록 형성되어 중앙으로 배열된 구멍으로 이루어지고, 상기 외부 슬리브는 상기 본체주변에 형성되어 배열되는 것을 포함하는,
    급-교환(quick-change) 척 장치.
  37. 툴 빗을 구동하기 위해 형성된 기계 툴에서;
    구동 가능한 스핀들;과
    급-교환 척 장치로;
    본체는 그곳에 축 리세스를 갖도록 이루어지며, 상기 본체는 더 나아가 상기 축 리세스를 가로질러 배열된 횡단개구를 더 나아가 포함하고,
    1차 캠부재는 적어도 1차 말단에 1차 핑거로 이루어지며, 상기 1차 핑거는 상기 본체의 상기 횡단개구를 통과하도록 형성되고, 상기 1차 핑거는 적어도 상기 본체의 횡단개구내에 적어도 부분적으로 있는 상기 1차 핑거의 1차 배열이 있는 동안에 상기 본체의 상기 축 리세스와 동일한 중심을 갖도록 형성된 1차 통로로 이루어지며;
    2차 캠부재는 적어도 2차 말단에 2차 핑거로 이루어지며, 상기 2차 핑거는 상기 본체의 상기 횡단개구를 통과하도록 형성되고, 상기 2차 핑거는 적어도 상기 본체의 횡단개구내에 적어도 부분적으로 있는 상기 2차 핑거의 2차 배열이 있는 동안에 상기 본체의 상기 축 리세스와 동일한 중심을 갖도록 형성된 2차 통로로 이루어지는 것을 포함하는 척 장치.
    를 포함하는 기계 툴
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WO (1) WO1997031740A2 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812223A1 (de) * 1998-03-19 1999-09-23 Mayr Christian Gmbh & Co Kg Drehsteife, spielfreie, elastische Metallbalgkupplung zur drehmomentübertragenden Verbindung zweier Wellen
US6126370A (en) 1998-07-22 2000-10-03 Black & Decker Inc. Removable tool holder
US5988957A (en) * 1998-12-21 1999-11-23 Black & Decker Inc. Quick clamp
US6616149B1 (en) 2002-03-19 2003-09-09 S-B Power Tool Corporation Quick-release chuck having compact collar
US7140817B1 (en) * 2002-07-23 2006-11-28 Black & Decker Inc. Router bit system
US6769846B2 (en) * 2002-08-22 2004-08-03 Walter Persk{dot over (e)} GmbH Machine tool coupling device
SE529928C2 (sv) * 2006-05-09 2008-01-08 Atlas Copco Tools Ab Låsanordning för portabelt verktyg
ATE506131T1 (de) * 2007-04-27 2011-05-15 Moser Mechanik Zentrierfutter zur zentrierung von materialstangen
US8011444B2 (en) * 2009-04-03 2011-09-06 Ingersoll Rand Company Spindle locking assembly
WO2010141061A1 (en) 2009-06-01 2010-12-09 Rohr Edward John Jr Bi-directional quick change tool-less lever and wedge actuated collet chuck, system and/or method for using the same
EP2966967B1 (en) 2013-03-14 2019-08-14 Husqvarna AB Quick-coupling for mower blades
ITFI20130223A1 (it) * 2013-09-23 2015-03-24 Rubinetterie Zazzeri Spa "getto per sanitari"
EP3192601B1 (en) * 2016-01-18 2023-05-17 Sandvik Intellectual Property AB Boring bar actuatable by a centrifugal force
DE102016220343A1 (de) 2016-10-18 2018-04-19 Robert Bosch Gmbh Schnellspannvorrichtung für eine zumindest eine rotierend antreibbare Abtriebswelle aufweisende tragbare Werkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifmaschine
DE202018100313U1 (de) * 2018-01-19 2019-04-30 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Spannfutter für den schnellen Werkzeugwechsel

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2926020A (en) * 1958-01-02 1960-02-23 Pacific Tool And Mfg Co Quick-change chuck
US3411796A (en) * 1966-06-17 1968-11-19 John A. Decker Workpiece gripping bushing
US3467404A (en) * 1966-11-14 1969-09-16 Whitnon Mfg Co The Centrifugal chuck
GB1213201A (en) * 1968-01-11 1970-11-25 Westwind Turbines Ltd Means for releasably coupling a member in or on a rotatable body
US3521895A (en) * 1968-07-24 1970-07-28 Theodore M Smith Tool holder
US3709508A (en) * 1970-11-12 1973-01-09 Excellon Ind Chuck assembly with centrifugal collet
US3692319A (en) * 1971-01-19 1972-09-19 Cecil Isaac Taylor Rotary tool drive member
US3837661A (en) * 1972-06-21 1974-09-24 Excellon Ind Chuck sleeve
US4017203A (en) * 1976-04-14 1977-04-12 Marantette William F High speed drill system
IT1201872B (it) * 1986-09-30 1989-02-02 Orthofix Srl Mandrino autoserrante per trapani ed apparecchiature simili, particolarmente adatto per trapani portatili ad uso chirurgico
US5193824A (en) * 1992-08-07 1993-03-16 Jacobs Chuck Technology Corp. Chuck having a drive bit socket
US5464229A (en) * 1994-05-26 1995-11-07 Power Tool Holders, Inc. Quick release chuck device

Also Published As

Publication number Publication date
CA2216846A1 (en) 1997-09-04
BR9702092A (pt) 1999-07-20
JPH11504576A (ja) 1999-04-27
HUP9901980A2 (hu) 1999-09-28
CN1185764A (zh) 1998-06-24
US5820135A (en) 1998-10-13
EP0827434A4 (en) 1999-06-09
EP0827434A2 (en) 1998-03-11
WO1997031740A2 (en) 1997-09-04
AU2059097A (en) 1997-09-16
HUP9901980A3 (en) 2000-03-28
AU721030B2 (en) 2000-06-22

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