KR20060050473A - 회전 공구 - Google Patents

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KR20060050473A
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예란 판트사르
이사크 카카이
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산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
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Abstract

본 발명은 회전 공구 (1; 101) 에 관한 것으로서, 이 회전 공구는 섕크 (3), 절삭 헤드 (5; 105) 및 견인봉 (20; 120) 을 포함하며, 섕크 (3) 및 견인봉 (20; 120) 은 견인봉 (20; 120) 및 섕크 (3) 를 공구의 축선 방향 (C - C) 으로 서로에 대해 변위시키기 위한 상호작용 부재 (26; 126, 32) 를 가지며, 절삭 헤드 (5; 105) 및 견인봉 (20; 120) 은 공구 (1; 101) 의 축선 방향 (C - C) 으로 힘을 전달하기 위한 상호작용 결합부 (7, 21; 107, 121) 를 갖는다. 본 발명은 또한, 절삭 헤드 및 견인봉 각각에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공구의 특징은, 힘을 전달하기 위한 상호작용 결합부는 톱니부 (10, 25; 110, 125) 를 가지며, 톱니부 (10, 25; 110, 125) 는 공구의 축선 방향 (C - C) 에 대해 가로로 신장하는 것이다.

Description

회전 공구{ROTATABLE TOOL}
도 1 은 본 발명에 따른 공구의 제 1 실시예의 측면도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 공구의 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 공구에 포함된 절삭 헤드의 사시도이다.
도 4 는 도 3 에 따른 절삭 헤드의 측면도이다.
도 5 는 도 4 와 비교하여 절삭 헤드가 중심축선 (C - C ) 을 중심으로 90°회전되어 있는 측면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 공구에 포함된 견인봉의 사시도이다.
도 7 은 도 6 에 따른 견인봉의 측면도이다.
도 8 은 도 7 와 비교하여 견인봉이 중심축선 (C - C ) 을 중심으로 90°회전되어 있는 측면도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 공구에 포함된 섕크의 측면도로서, 섕크의 일부 숨겨진 부분이 도시되어 있다.
도 10 은 도 1 에 따른 공구의 축선 방향 단면도이다.
도 10a 는 도 10 의 점선 원부분의 확대 상세도이다.
도 11 은 도 1 에 따른 공구의 축선 방향 단면도로서, 도 10 에 따른 단면과 비교하여 90°회전된 평면에서의 단면도이다.
도 11a 는 도 11 의 점선 원부분의 확대 상세도이다.
도 12 는 다른 실시예에 따른 절삭 헤드와 견인봉의 측면도이다.
도 13 은 본 발명에 따른 공구의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도 14 는 다른 실시예 공구의 분해 측면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
3. 섕크 5. 절삭 헤드
7. 제 1 결합부 8. 제 1 안내면
9. 제 1 측면 10. 제1 톱니부
12. 중간부 14. 제 1 지지면
20. 견인봉 21. 제 2 결합부
본 발명은 회전 공구에 관한 것으로서, 이 회전 공구는 섕크, 절삭 헤드 및 견인봉을 포함하며, 섕크 및 견인봉은 견인봉 및 섕크를 공구의 축선 방향으로 서로에 대해 변위시키기 위한 상호작용 부재를 가지며, 절삭 헤드 및 견인봉은 공구의 축선 방향으로 힘을 전달하기 위한 상호작용 결합부를 갖는다. 본 발명은 또한, 절삭 헤드 및 견인봉 각각에 관한 것이다.
EP 0 776 719 B1 에는 절삭 가공을 위한 회전 공구가 개시되어 있으며, 이 공구는 교체가능한 절삭 헤드, 섕크 및 연결 부품을 포함한다. 절삭 헤드 및 연결 부품 사이에서 축선 방향으로의 힘의 전달은 연결 부품의 홈과 상호작용하는 절삭 헤드의 핀에 의해 이루어진다. 연결 부품은 또한, 섕크의 내부 나사와 결합하는 외부 나사를 갖는다. 섕크는 일반적으로, 절삭 헤드 및 연결 부품의 원뿔형 부분과 상호작용하게 되는 원뿔형 시트를 갖는다. 섕크에 대해 연결 부품이 회전되면, 섕크에 대하여 연결 부품의 축선 방향 변위가 발생하며, 핀 홈결합을 통해 절삭 헤드가 섕크의 시트 안으로 들어가게 된다.
SE-A-0200852-2 에는, 연결 부품이 축선 방향으로 슬롯가공된 벽에 의해 형성된 홈을 갖는 회전 공구가 개시되어 있다. 절삭부의 수형부 (male part) 는 홈안에 수용된다. 상기 벽은 외형이 원뿔형으로 되어 있으며, 연결 부품이 공구에 포함된 섕크에 대해 축선 방향으로 변위되면, 원뿔형 시트와 상호작용된다. 축선 방향 변위시, 수형부는 홈안에 클램핑된다. 바람직한 실시예에 따르면, 홈은 공구의 회전시 수형부를 함께 회전시키기 위한 부재를 갖는다.
본 발명의 주목적은. 사용자가 특히 용이한 방식으로 절삭 헤드를 교체할 수 있는 회전 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 섕크에 대한 절삭 헤드의 안정성을 개선하는 것이다.
적어도 본 발명의 주목적은 다음의 독립항에 기재된 특징을 갖는 회전 공구 및 절삭 헤드에 의해 실현된다. 바람직한 실시예는 종속항에 기재되어 있다.
다음으로 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
본 발명에 따른 공구 (1) 의 도 1 및 도 2 에 도시된 실시예는 엔드 밀로 이루어진다. 도 1 및 도 2 에 따른 밀링 커터는 섕크 (3) 및 절삭 헤드 (5) 를 포함한다. 선 (C - C) 은 섕크 (3), 절삭 헤드 (5) 및 전체 밀링 커터의 축선 방향 뿐만 아니라 밀링 커터의 회전 축선을 규정한다.
도 3 내지 도 5 에는, 섕크 (3) 에 교체가능하게 장착되는 절삭 헤드 (5) 가 도시되어 있다. 절삭 헤드 (5) 는 축선 방향 (C - C) 을 가지며, 이 축선 방향은 절삭 헤드 (5) 가 섕크 (3) 에 장착되는 경우, 밀링 커터의 축선 방향 (C - C) 과 일치하게 된다. 이를 위해, 절삭 헤드 (5) 는 수형 (male - shaped) 의 제 1 결합부 (7) 를 가지며, 이 결합부는 직경방향으로 서로 반대편에 있는 두 개의 재료부가 제거되어 있는 절두원추의 기본 형상을 갖는다. 따라서, 일반적으로 평행하고 편평한 두 개의 제 1 측면 (9) 이 형성되며, 이 측면에는 제 1 톱니부 (10) 가 제공되어 있다. 도 3 내지 도 5 에 도시된 실시예에서, 제 1 톱니부는 균일하고, 곧으며 서로 평행한 다수의 리지로 이루어지며, 이 리지는 홈에 의해 서로 떨어져 있다. 상기 두 측면 (9) 은 절삭 헤드 (5) 의 축선 방향 (C - C) 으로 신장되어 있으며, 서로 반대 방향으로 향해 있다. 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 톱니부 (10) 의 길이 방향은 일반적으로 절삭 헤드 (5) 의 축선 방향 (C - C) 을 가로질러, 더 상세하게는 절삭 헤드 (5) 의 축선 방향 (C - C) 에 수직으로 신장한다. 그러나, 측면 (9) 은 제 1 결합부 (7) 의 전체 높이를 따라 신장하지는 않는다. 이는, 제 1 결합부 (7) 의 자유 단부로부터 가장 멀리 떨어져 있는 곳에, 결합부 (7) 의 전체 원주 둘레로 신장하는 제한된 높이의 연속적인 제 1 안내면 (8) 이 형성되어 있다는 것을 의미한다. 제 1 안내면 (8) 은 결합부 (7) 의 나머지와 동일한 원뿔도를 갖는다.
절삭 헤드 (5) 는 또한 칩 제거부 (11) 및, 제 1 결합부 (7) 와 칩 제거부 (11) 사이의 천이부를 형성하는 중간부 (12) 를 포함한다. 중간부 (12) 에는 키 홈 (13) 이 제공된다.
중간부 (12) 와 제 1 결합부 (7) 가 연결되는 영역에는 절삭 헤드 (5) 의 전체 원주의 둘레를 따르는 연속적인 제 1 지지면 (14) 이 형성되어 있으며, 이 지지면은 일반적으로 절삭 헤드 (5) 의 축선 방향 (C - C) 에 수직하다. 제 1 지지면 (14) 은 제 1 안내면 (8) 으로부터 반경 방향 외측으로 형성되어 있다. 제 1 지지면 (14) 은 다음에서 보는 바와 같이, 섕크 (3) 의 시트에 인접한 섕크 (3) 의 개구 단부와 접촉하게 된다.
도 6 내지 도 8 에는, 본 발명에 따른 밀링 커터에 포함되는 견인봉 (20) 이 도시되어 있다. 견인봉 (20) 은 암형 (female - shaped) 의 제 2 결합부 (21) 및, 외부에 나사가 형성된 고정부 (22) 를 포함한다. 견인봉 (20) 의 축선 방향은 도 7 에서 보는 바와 같이, 일점쇄선 (C - C) 에 의해 규정된다. 제 2 결합부 (21) 는 일반적으로 평행하고 편평한 두 개의 제 2 측면 (23) 및, 측면 (23) 을 연결하는 바닥면 (24) 을 포함한다. 측면 (23) 은 서로 대면하며, 견인봉 (20) 의 축선 방향 (C - C) 으로 신장한다. 평행한 두 개의 측면 (23) 에는, 견인봉 (20) 의 축선 방향 (C - C) 에 가로로, 더 상세하게는 축선 방향 (C - C) 에 수직으로 신장하는 길이 방향을 갖는 제 2 톱니부 (25) 가 제공된다. 제 2 톱니부는 또한 홈에 의해 서로 떨어져 있으면서 균일하고 곧은 서로 평행한 다수의 리지로 이루어진다. 따라서, 상기 두 톱니부 중 한 톱니부의 리지가 다른 톱니부의 홈에 결합함으로써 (그리고 그 반대의 경우에도), 절삭 헤드 (5) 의 제 1 톱니부 (10) 가 견인봉 (20) 의 제 2 톱니부 (25) 에 결합될 수 있다. 더욱이, 톱니부의 길이 방향은 그 톱니부를 이루는 리지 및 홈의 길이 방향으로 규정된다.
제 2 결합부 (21) 는 원형 실린더의 일부를 구성하는 외부 형상을 갖는다. 도시된 실시예에서, 고정부 (22) 에 있는 외부 나사 (26) 는 고정부 (22) 의 전체 길이를 따라 형성되어 있다.
도 7 에 명확하게 도시된 바와 같이, 고정부 (22) 의 자유 단부에서 견인봉 (20) 에는 키 홈 (27) 이 제공되며, 이 키 홈에 의해 견인봉 (20) 은 도 9 에 도시된 바와 같이 섕크 (3) 의 시트 (30) 로부터 멀어지는 방향으로 향하는 섕크 (3) 의 단부로부터 접근하여 회전될 수 있다.
따라서, 도 9 에 도시된 섕크 (3) 에는 주로 원형 실린더 형상의 시트 (30) 가 제공된다. 그러나, 시트 (30) 의 개구 단부의 영역는, 원뿔형의 제 2 안내면 (31) 이 형성되며, 이 안내면은 섕크의 축선 방향 (C - C) 으로 제한된 범위로 형성되어 있다. 시트 (30) 의 개구 단부의 영역에는 제 2 지지면 (32) 이 또한 형성되며, 이 지지면은 축선 방향 (C - C) 에 대한 횡단면에 위치되고, 절삭 헤드 (5) 의 제 1 지지면 (14) 과 상호작용하게 된다. 섕크 (3) 는 또한, 시트 (30) 의 내단부에 인접해서 위치되는 내부 나사 (33) 를 포함한다.
도 10, 도 10a, 도 11 및 도 11a 에는, 공구에 포함된 다른 구성요소가 어떻 게 장착되고 상호작용하는지가 도시되어 있다. 따라서, 견인봉 (20) 의 외부 나사 (26) 는 섕크 (3) 의 내부 나사 (33) 와 결합된다. 암형 (female - shaped) 결합부 (21) 가 섕크 (3) 의 자유 단부의 외부에 있을 때, 절삭 헤드 (5) 는 견인봉 (20) 에 장착되며, 이 장착는 절삭 헤드 (5) 의 수형 결합부 (7) 를 견인봉 (20) 의 암형 결합부 (21) 와 상호작용시켜 이루어진다. 이를 실행하기 위해, 수형 결합부 (7) 는 측면으로부터 암형 결합부 (21) 내로 삽입된다. 따라서, 수형 결합부 (7) 의 평행한 두 개의 제 1 측면 (9) 각각은 견인봉 (20) 의 제 2 측면 (23) 과 직접 대면하게 된다. 키 홈 (13) 에 키를 결합하여 중심 축선 (C - C) 을 중심으로 절삭 헤드 (5) 를 회전시키면, 견인봉 (20) 도 함께 회전된다. 일정한 회전 방향에서, 이는 고정부 (22) 의 외부 나사 (26) 가 섕크 (3) 의 내부 나사 (33) 와 결합되는 것을 의미한다. 절삭 헤드 (5) 가 회전하면 또한 결합부 (7, 21) 의 외부 제한면이 섕크 (3) 의 시트 (30) 에 수용된다. 이렇게 되면, 또한 절삭 헤드 (5) 의 수형 결합부 (7) 와 견인봉 (20) 의 암형 결합부 (21) 사이에 강한 결합이 이루어진다. 암형 결합부 (21) 의 외면이 섕크 (3) 의 시트 (30) 에 접촉하면, 암형 결합부 (21) 에서 수형 결합부 (7) 의 클램핑이 발생한다. 제 1 톱니부 (10) 및 제 2 톱니부 (25) 가 존재하기 때문에, 절삭 헤드 (5) 와 견인봉 (20) 사이에는 특히 안정된 결합이 이루어진다. 절삭 헤드 (5) 를 계속 회전시키면, 제 1 안내면 (8) 은 도 11a 에 도시된 바와 같이 섕크 (3) 의 시트 (30) 의 제 2 안내면 (31) 과 상호작용하게 되며, 이러한 결합은 시트 (3) 의 개구 단부의 영역에서 일어난다. 특히 도 11a 에 도시된 바와 같 이, 수형 결합부 (7) 의 대부분과 시트 (30) 사이에는 소정의 틈이 있다. 따라서, 시트 (30) 의 개구 단부의 영역에서 안내면 (8, 31) 사이에 만족스러운 안내가 보장된다. 절삭 헤드 (5) 가 섕크 (3) 내에서 최종 위치에 이르게 되면, 또한 절삭 헤드 (5) 의 제 1 지지면 (14) 은 섕크 (3) 의 제 2 지지면 (32) 과 접촉하게 된다. 제 2 안내면 (31) 과 제 1 안내면 (8) 의 상호작용 및, 지지면 (14, 32) 의 상호의 상호작용은 섕크 (3) 에서 절삭 헤드 (5) 를 충분히 안정되게 클램핑시키는데 있어 중요한 기능을 한다. 이와 관련하여, 바람직한 실시예에 따라서, 제 1 안내면 (8) 의 직경은 제 2 안내면 (31) 의 직경 보다 다소 크게 되어 있다. 안내면 (8, 31) 이 원뿔형이기 때문에, 직경은 축선 방향 (C - C) 에 수직이며 또한 지지면 (14 및 32) 을 각각 포함하는 평면으로부터 동일한 거리에 위치되는 단면에서 비교된다. 물론 각 결합부 (7, 21) 의 상호작용 톱니부 (10 및 25) 또한 안정성에 기여한다.
도 12 내지 도 14 에, 본 발명에 따른 공구 (101) 의 다른 실시예가 도시되어 있다. 유사하게는 전술한 공구와 같이, 이 실시예의 공구는 섕크 (3), 절삭 헤드 (105) 및 견인봉 (120) 을 포함한다. 동일한 참조 번호가 의미하듯이, 섕크 (3) 는 도 9 에 도시된 섕크와 동일할 수 있다. 절삭 헤드 (105) 에는 제 1 결합부 (107), 중간부 (112) 및 칩제거부 (111) 가 제공된다. 제 1 결합부 (107) 는 편평한 제 1 측면 (109) 을 포함하며, 이 제 1 측면에는 일반적으로 공구의 축선 방향 (C - C) 을 가로지르는 길이방향으로 신장하는 제 1 톱니부 (110) 가 제공된다. 제 1 결합부 (107) 는 절두원추의 일부를 구성하는 외부 형상을 갖 는다. 중간부 (112) 에 인접하여, 절삭 헤드 (105) 에는 안내면 (108) 및 제 1 지지면 (114) 이 제공된다 (도 12 참조). 안내면 (108) 및 제 1 지지면 (114) 모두는 절삭 헤드의 전체 원주 둘레를 따라 형성되어 있다. 제 1 지지면 (114) 은 안내면 (108) 으로부터 외부로 반경방향 외측으로 형성되어 있다.. 안내면은 제 1 결합부 (107) 의 외부면과 동일한 원뿔도를 갖는다.
중간부 (112) 에는 키 홈 (113) 이 제공된다. 칩 제거부 (111) 는 도 11 내지 도 13 에 개략적으로만 도시되어 있다.
견인봉 (120) 은 제 2 결합부 (121) 와 외부에 나사가 형성된 고정부 (122) 를 포함한다. 견인봉 (120) 의 축선 방향은 도 12 에 도시된 일점쇄선 (C - C) 에 의해 규정된다. 제 2 결합부 (121) 는 편평한 제 2 측면 (123) 을 포함하며, 이 제 2 측면에는 견인봉 (120) 의 축선 방향 (C - C) 에 가로로, 더 상세하게는 축선 방향 (C - C) 에 수직으로 신장하는 길이방향을 갖는 제 2 톱니부 (125) 가 제공된다. 제 2 결합부 (121) 는 절두원추의 일부를 구성하는 외형을 갖는다. 유사하게 전술한 실시예에서와 같이, 고정부 (122) 는 외부 나사 (126) 를 갖는다.
섕크 (3) 에 절삭 헤드 (105) 를 장착하는 경우, 두 결합부 (107 및 121) 는 서로 결합하며, 이 결합은 견인봉 (120) 이 섕크 (3) 에 부분적으로만 삽입될 때 이루어진다 (도 12 및 도 13 참조). 두 결합부 (107 및 121) 가 서로 결합되는 경우, 각 결합부의 톱니부 (110 및 125) 가 서로 접촉하게 된다. 특정 방향으로 두 결합부 (107, 121) 가 동시에 회전되면, 견인봉 (120) 및 절삭 헤드 (105) 모두의 결합부 (107 및 121) 는 섕크 (3) 의 시트 (30) 내로 하강 변위된다. 절삭 헤드 (105) 가 원리적으로 시트 (30) 에 완전히 삽입되면, 안내면 (108) 은 시트 (30) 와 상호작용하며, 제 1 지지면 (114) 은 섕크 (3) 의 제 2 지지면 (31) 과 접촉하게 된다.
일반적으로, 본 발명에 따른 밀링 커터에서 측면 (9, 23; 109, 123) 에는 2 개 이상의 톱니부가 제공된다.
본 발명의 가능한 변형예
본 발명에 따르면, 결합부의 측면에 배치된 톱니부는 그 치수가 동일할 필요는 없다. 톱니부는 또한 상호 간의 간격이 변할 수 있으며, 이러한 경우에는 견인봉에 절삭 헤드를 잘 못 장착하는 것이 방지된다.
위에서 언급한 바와 같이, 측면 (9 및 23) 의 톱니부 (10 및 25) 는 각각 축선 방향 (C - C) 을 가로질러 신장하는 길이 방향을 갖는다. 이러한 표현에 따라, 톱니부 (10, 25) 의 길이 방향은 축선 방향 (C - C) 에 수직일 필요는 없으며 약간의 각도를 가질 수도 있다.
상기된 본 발명의 구성에 따라서, 특히 절삭 헤드가 사용자가 용이한 방식으로 교체가능한 회전 공구를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 섕크 (3), 절삭 헤드 (5; 105) 및 견인봉 (20; 120) 을 포함하는 회전 공구 (1; 101) 로서, 섕크 (3) 및 견인봉 (20; 120) 은 견인봉 (20; 120) 및 섕크 (3) 를 공구의 축선 방향 (C - C) 으로 서로에 대해 변위시키기 위한 상호작용 부재 (26; 126, 32) 를 가지며, 절삭 헤드 (5; 105) 및 견인봉 (20; 120) 은 공구 (1; 101) 의 축선 방향 (C - C) 으로 힘을 전달하기 위한 상호작용 결합부 (7, 21; 107, 121) 를 갖는 상기 회전 공구에 있어서,
    힘을 전달하기 위한 상호작용 결합부는 톱니부 (10, 25; 110, 125) 를 가지며, 이 톱니부 (10, 25; 110, 125) 는 공구의 축선 방향 (C - C) 에 대해 가로로 신장하는 것을 특징으로 하는 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 결합부는 상호작용하는 2 이상의 편평한 측면 (9, 23; 109, 123) 을 포함하며, 이 측면 (9, 23; 109, 123) 에는 톱니부 (10, 25; 110, 125) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 결합부는 짝을 이루어 상호작용하는 2 세트의 측면 (9, 23) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 공구.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 절삭 헤드 (5; 105) 는 원뿔형 안내면 (8; 108) 을 포함하며, 안내면 (8; 108) 은 절삭 헤드 (5; 105) 의 전체 원주 둘레를 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구.
  5. 제 4 항에 있어서, 절삭 헤드 (5; 105) 는 안내면 (8; 108) 으로부터 반경방향으로 형성된 지지면 (14; 114) 을 포함하며, 이 지지면 (14; 114) 은 절삭 헤드 (5; 105) 의 전체 원주 둘레를 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구.
  6. 결합부 (7; 107) 를 가지며, 회전 공구 (1; 101) 의 섕크 (3) 에 장착되는 절삭 헤드 (5; 105) 에 있어서, 상기 결합부 (7; 107) 는 톱니부 (10; 110) 를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
  7. 제 6 항에 있어서, 결합부 (7; 107) 는 1 이상의 편평한 측면 (9; 109) 을 포함하며, 이 측면 (9; 109) 에는 톱니부 (10; 110) 가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 절삭 헤드 (5; 105) 는 원뿔형 안내면 (8; 108) 을 포함하며, 이 안내면 (8; 108) 은 절삭 헤드 (5; 105) 의 전체 원주 둘레를 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
  9. 제 8 항에 있어서, 절삭 헤드 (5; 105) 는 안내면 (8; 108) 으로부터 반경방 향으로 형성된 지지면 (14; 114) 을 포함하며, 이 지지면 (14; 114) 은 절삭 헤드 (5; 105) 의 전체 원주 둘레를 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
  10. 결합부 (21; 121) 를 가지며, 회전 공구 (1; 101) 의 섕크 (3) 에 장착되는 견인봉 (20; 120) 에 있어서, 상기 결합부 (21; 121) 는 톱니부 (25; 125) 를 가지며, 이 톱니부 (25; 125) 는 견인봉 (20; 120) 의 축선 방향 (C - C) 에 가로로 신장되어 있는 것을 특징으로 하는 견인봉.
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