KR20080039842A

KR20080039842A - 클램프 핀 도구 홀더

Info

Publication number: KR20080039842A
Application number: KR1020077029730A
Authority: KR
Inventors: 로버트 에이. 에릭슨; 폴 이. 브라운
Original assignee: 케나메탈 아이엔씨.
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2008-05-07
Also published as: CN101287568A; US7431539B2; US20060291965A1; WO2007001763A2; JP5072838B2; DE112006001599B4; CN101287568B; DE112006001599T5; JP2008546552A; WO2007001763A3; KR101266995B1

Abstract

도구 홀더에 인서트(18)를 클램핑하기 위한 클램프 핀 도구 홀더(10)는 클램프 핀(20)을 수용하기 위한 보어(19) 및 잠금 스크류(30)를 수용하기 위한 보어(15)를 포함한다. 클램프 핀(20)은 경사진 표면들(28b, 28c)을 구비한 캠부분(22)을 포함한다. 잠금 스크류(30)는 도구 홀더(10)의 보어(15)에 회전가능하게 장착되고, 클램프 핀(20)의 경사진 표면들(28b, 28c)에 닿는 경사진 표면들(32c, 34c)을 포함한다. 잠금 스크류(30)가 일 방향으로 회전되는 때에, 잠금 스크류(30) 상의 일 경사진 표면(32c)과 클램프 핀(20) 상의 일 경사진 표면(28b)은 서로 닿고, 원뿔형의 웨지로서 기능하여 클램프 핀이 잠금 스크류에 대해 이동하도록 야기한다. 잠금 스크류(30)가 반대 방향으로 회전되는 때에, 잠금 스크류 상의 다른 경사진 표면(34c)은 유사한 방식으로 클램프 핀(20) 상의 다른 경사진 표면(28c)에 닿아서, 클램프 핀(20)이 반대 방향으로 이동하도록 야기한다.

Description

클램프 핀 도구 홀더{Clamp pin tool holder}

본 발명은 클램프 핀 도구 홀더에 관한 것이다.

과거에는, 잠금 핀(lock pin)을 상측 클램프(top clamp)와 조합하여 이용함으로써 인서트(삽입체; insert)가 도구 홀더의 포켓(pocket) 내에 클램핑(clamping; 죄임)되었다. 보다 최근에는, 포켓 내에 인서트를 고정시키기 위하여, 인서트 내의 구멍(hole)과 닿는(engaging) 세그먼트(segment)를 갖는 상측 클램프들이 이용되어 왔다. 이러한 상측 클램프/핀 조합은 인서트를 클램핑하기 위하여 렌치(wrench)와 같은 단일의 도구만을 필요로 한다는 장점이 있지만, 칩 유동(chip flow)을 방해하는 구조를 제공한다는 단점이 있다. 따라서, 칩 유동의 방해를 최소화시키면서도 도구 홀더의 포켓 내에 인서트를 안정적으로 유지(holding)시키는 방법 및 구조를 제공할 필요가 있다.

일부 기계들에 있어서는, 통상적으로 접근이 가능하지 않은 특수한 스크류(screw)에 의하여 중성의(neutral) 또는 양성의(positive) 레이크 인서트(rake insert)들이 정위치에 유지된다. 어떤 기계에 있어서는, 그 스크류가 인서트의 제거 중에 종종 분실된다. 따라서, 인서트 교체 중에 도구 홀더로부터 분리되어야 하는 부품들을 구비하지 않고 또한 도구 홀더의 전방측 또는 후방측(그 중의 하나 는 모든 기계의 활용에 있어서 접근이 가능함)으로부터의 접근을 허용하면서도, 중성 또는 양성의 레이크 인서트를 클램핑하도록 설계된 도구 홀더를 제공할 필요가 있다.

요약하면, 본 발명에 따라서, 도구 홀더에 인서트를 클램핑하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 그 장치는: 상부 표면과 하부 표면을 관통하는 제1 보어, 및 상기 제1 보어에 교차하여 제1 측부 표면과 제2 측부 표면을 관통하는 제2 보어를 포함하는 머리부; 제1 경사진 표면과 제2 경사진 표면을 갖는 캠부분과 클램프부를 포함하고, 일부분이 상기 제1 보어의 내부에 위치된, 클램프 핀; 및 상기 제2 보어 내에 이동가능하게 장착되고, 상기 클램프 핀의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들에 닿기 위한 제1 경사진 표면 및 제2 경사진 표면을 포함하는, 잠금 스크류;를 포함한다. 상기 잠금 스크류의 제1 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제1 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제1 경사진 표면에 닿고 또한 제1 캠 표면으로서 작용하게 하여, 상기 클램프 핀의 상기 클램프부를 하향으로 그리고 상기 인서트를 향하여 이동시킨다. 상기 잠금 스크류의 제2 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제2 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제2 경사진 표면에 닿고 또한 제2 캠 표면으로서 작용하게 하여, 상기 클램프 핀의 상기 클램프부를 상향으로 그리고 상기 인서트로부터 멀리 이동시킨다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 클램프 핀 도구 홀더는: 인서트를 수용하기 위한 인서트 포켓을 포함하는 머리부; 제1 경사진 표면과 제2 경사진 표면을 갖는 캠부분과 클램프부를 포함하고, 일부분이 상기 머리부의 보어의 내부에 위치된, 클램프 핀; 및 상기 머리부에 회전가능하게 장착되고, 상기 클램프 핀의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들에 닿기 위한 제1 경사진 표면 및 제2 경사진 표면을 포함하는, 잠금 스크류;를 포함한다. 상기 잠금 스크류의 제1 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제1 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제1 경사진 표면에 닿고 또한 상기 클램프 핀의 상기 클램프부가 하향으로 그리고 상기 인서트를 향하여 이동하여 상기 도구 홀더가 클램핑된 위치에 배치되도록, 상기 클램프 핀과 상기 잠금 스크류 간의 상대적인 이동을 야기한다. 상기 잠금 스크류의 제2의, 반대인 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제2 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제2 경사진 표면에 닿고 또한 상기 클램프 핀의 상기 클램프부가 상향으로 그리고 상기 인서트로부터 멀리 이동하여 상기 도구 홀더가 해제된 위치에 배치되도록, 상기 클램프 핀과 상기 잠금 스크류 간의 상대적인 이동을 야기한다.

본 발명의 또다른 형태에 따르면, 도구 홀더의 인서트 포켓 내에 인서트를 클램핑하기 위한 기구는: 머리부; 적어도 하나의 경사진 표면을 갖는 캠부분과 클램프부를 포함하고, 일부분이 상기 머리부의 보어 내부에 위치된, 클램프 핀; 및 상기 머리부에 회전가능하게 장착되고, 상기 클램프 핀의 상기 적어도 하나의 경사진 표면에 닿기 위한 적어도 하나의 경사진 표면을 포함하는, 잠금 스크류;를 포함한다. 상기 잠금 스크류의 제1 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 적어도 하나의 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 적어도 하나의 경사진 표면에 닿아 클램프 핀의 클램프부를 인서트에 대해 이동시키도록, 상기 잠금 스크류가 상기 클램프 핀에 대해 횡방향으로 이동하게 야기한다.

본 발명의 다른 특징들과 그로부터 도출되는 장점들은 하기의 도면들을 참조로 하는 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀 도구 홀더의 사시도이고;

도 2 는 명확화를 위하여 인서트와 클램프 핀이 제거된 상태로 도 1 의 클램프 핀 도구 홀더를 도시한 평면도이고;

도 3 은 명확화를 위하여 인서트와 클램프 핀이 제거된 상태로 도 1 의 클램프 핀 도구 홀더를 도시한 측면도이고;

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀의 사시도이고;

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀의 다른 사시도이고;

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀의 측면도이고;

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀의 다른 측면도이고;

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금 스크류(lock screw)의 사시도이고;

도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금 스크류의 다른 사시도이고;

도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금 스크류의 측면도이고;

도 11 은 도구 홀더가 클램핑된 위치(clamped position)에 있을 때에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀 및 잠금 스크류의 정면도이고;

도 12 는 도구 홀더가 해제된 위치(released position)에 있을 때에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀 및 잠금 스크류의 정면도이고;

도 13 은 도구 홀더가 클램핑된 위치에 있을 때에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀 및 잠금 스크류의 부분단면도이고;

도 14 는 도구 홀더가 해제된 위치에 있을 때에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 핀 및 잠금 스크류의 부분단면도이다.

유사한 구성요소들에 대하여는 유사한 참조부호가 부여된 도면들을 참조하면, 도 1 내지 도 3 에는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로서 전체적으로는 10 으로 표시된 클램프 핀 도구 홀더(10)가 도시되어 있다. 그 도구 홀더(10)는 전체적으로 직사각형 또는 정사각형인 형상의 자루부(shank portion; 12) 및 머리부(head portion; 14)를 포함하는데, 상기 머리부(14)는 상부 표면(top surface; 14a), 하부 표면(bottom surface; 14b), 제1 측부 표면(14c), 반대측의 제2 측부 표면(14d), 및 제3 측부 표면(14e)을 포함하고, 제3 측부 표면(14e)은 측부 표면들(14c, 14d)에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성될 수 있다.

또한 머리부(14)는 안착 표면(seat surface; 16a), 제1 측부 표면(16b), 및 제2 측부 표면(16c)에 의하여 한정되는 인서트 포켓(16)을 포함한다. 보어(bore; 큰 구멍; 18a)를 갖는 인서트(18)는, 도구 홀더(10)에 장착된 때에 인서트 포켓(16)의 안착 표면(16a)과 측부 표면들(16b, 16c)에 의하여 수용 및 지지된다. 이와 같은 방식으로, 해제된 위치로부터 클램핑된 위치로 옮겨지는 중에 인서트(18)가 뒤로 그리고 아래로 당겨질 때에, 인서트(18)는 측부 표면들(16b, 16c) 및 안착 표면(16a)에 의하여 한정되는 2-점 접촉(two-point contact)에 의하여 유지된다. 또한 머리부(14)는 안착 표면(16a)으로부터 하부 표면(14b)으로 연장된 보어(19) 또는 구멍을 포함한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 보어(19)는 클램프 핀(20)의 형상에 대응하는 전체적으로 둥글거나 원형인 형상을 가질 수 있으며, 보어(19) 내에서의 클램프 핀(20)의 전방 및 후방으로의 움직임을 위한 유격(clearance)을 허용하기에 충분한 직경을 갖는다. 본 발명은, 보어(19) 및 클램프 핀(20)의 형상에 의하여 한정되지 않고, 또한 보어(19) 및 클램프 핀(20)을 위한 임의의 바람직한 대응 형상으로 실시될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 보어(19) 및 클램프 핀(20)은 타원형, 직사각형, 정사각형, 등일 수 있다. 통로(passageway; 13)는, 통로(13)의 일부분이 보어(19)와 실질적으로 수직인 각도로 교차할 수 있도록, 측부 표면(14d)으로부터 경사진 측부 표면(14e)으로 측방향으로 연장된다.

나사가 형성된 보어(15)는 측부 표면(14d)으로부터 측부 표면들(14c, 14e)로 연장된다. 나사가 형성된 보어(15)는 머리부(14)에 형성되되 측부 표면(14d)에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성되고, 통로(13)에 대해 전체적으로 평행하게 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 잠금 스크류(30)를 위한 나사형성된 보어(threaded bore; 15)의 중심선은 클램프 핀(20)을 위한 보어(19)의 중심선과 교차하지 않는다. 즉, 나사형성된 보어(15)의 중심선과 보어(19)의 중심선은 서로에 대해 이격되어 있다. 잠금 스크류(30)를 위한 나사형성된 보어(15)의 중심선이 클램프 핀(20)을 위한 보어(19)의 중심선으로부터 이격되어 있기 때문에, 나사형성된 보어(15)는 도구 홀더(10)의 영역에서 클램프 핀(20)을 위한 보어(19)의 후방에 배치될 수 있고, 거기에는 나사형성된 보어(15)를 위한 더 많은 공간이 있다. 이것은 구성부품들의 크기가 더 작아지는 것을 가능하게 할 뿐만 아니라, 그 구성부품들의 최적 배치도 가능하게 한다. 잠금 스크류(30)를 위한 나사형성된 보어(15)의 중심선이 클램프 핀(20)을 위한 몸체의 중심선 상에 있다면, 잠금 스크류(30)를 위한 나사형성된 보어(15)의 배치를 위하여 더 적은 공간이 가용하게 될 것이다. 또한 도구 홀더(10)에는 본 기술분야에서 잘 알려진 형태의 틈메움체(shim; 미도시)가 인서트(18)와 안착 표면(16a) 사이에 개재되어 제공될 수 있다.

이제 도 4 내지 도 7 을 참조하면, 도구 홀더(10)는 전체적으로 20 으로 표시된 잠금 핀 또는 클램프 핀을 포함하는데, 이것은 도구 홀더(10)의 머리부(14)에 형성된 보어(19) 내에 배치된다. 도시된 바와 같이, 클램프 핀(20)은 (도 6 및 도 7 에서 볼 때에) 전체적으로 C 자 형상의 부재로서, 인서트(18)의 보어(18a)로부터 도구 홀더(10)의 머리부(14)의 하부 표면(14b)까지의 전체 길이로 연장될 수 있는 충분한 길이를 갖는다. 클램프 핀(20)은 전체적으로 22 로 표시된 돌출부 또는 클램프부(clamp portion)를 포함하는데, 이것은 배럴부(barrel portion; 24)로부터 인서트(18)를 향해 측방향 외향으로 그리고 상향으로 연장된다. 클램프부(22)는 상부 표면(22a), 둥근 후방 표면(rounded rear surface; 22b), 제1 깍인 전방 표면(first faceted front surface; 22c), 및 제2 깍인 전방 표면(second faceted front surface; 22d)을 포함한다. 제1 및 제2 깍인 전방 표면들(22c, 22d)은 서로에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성되어, 인서트(18)의 보어(18a)의 윤 곽(contour)에 맞도록 된다. 이와 같은 방식으로, 클램프부(22)는 클램핑된 위치에 있을 때에 인서트(18)를 도구 홀더(10)의 포켓(16) 내에 명확하게 그리고 안정적으로 유지시킨다. 클램프부(22)는 인서트(18)의 보어(18a)의 직경보다 작은 직경과 전체적으로 원형인 형상의 단면을 가짐으로써, 해제된 위치(도 1 참조)에 있을 때에 도구 홀더(10)로부터 인서트(18)를 제거하기에 충분한 유격을 허용한다. 배럴부(24)는 클램프 핀(20)의 클램프부(22)의 직경보다 약간 더 크되 인서트(18)의 보어(18a)보다 약간 작은 직경을 가질 수 있다. 또한 클램프부(22)는 깍인 전방 표면(22d)와 배럴부(24) 간을 천이시키는 전방 반경 혼합부(front radius blend; 22e), 및 둥근 후방 표면(22b)과 배럴부(24) 간을 천이시키는 후방 반경 혼합부(rear radius blend; 22f)를 포함할 수 있다.

배럴부(24)는 전체적으로 26 으로 도시된 칼러부(collar portion; 26)에서 끝을 이룬다. 칼러부(26)는 칼러(26a), 및 배럴부(24)와 칼러부(26) 간의 천이(transition)를 제공하는 반경 혼합부(26b)를 포함한다. 칼러부(26)는 머리부(14)의 보어(19)의 직경보다 약간 작은 직경과 전체적으로 원형인 형상의 단면을 갖는다. 칼러부(26)의 칼러(collar; 26a)는, 도구 홀더(10)가 클램핑된 위치에 놓여진 때에 안착 표면(16a)과 실질적으로 같은 높이에 있게 되고, 도구 홀더(10)가 해제된 위치에 놓여진 때에 안착 표면(16a)보다 약간 위로 연장된다.

클램프 핀(20)은 전체적으로 27 로서 표시된 중앙 몸체부(central body portion; 27)를 더 포함한다. 몸체부(27)는 전체적으로 원형인 형상의 단면과 도구 홀더(10)의 보어(19)의 직경보다 약간 작은 직경을 갖는다. 도 6 에 도시된 바 와 같이, 몸체부(27)는 몸체부(27)의 후방에 형성되고 클램프 핀(20)의 종방향 축(L)을 따라 연장된 치수(d)를 갖는 베어냄부(cutout portion; 27a)를 포함한다. 롤 핀(roll pin), 도웰 핀(dowel pin) 등과 같은 정지 핀(stop pin; 40)이 도구 홀더(10)의 머리부(14)의 통로(13) 내를 점유하고, 몸체부(27)의 베어냄부(27a) 내를 적어도 부분적으로 점유한다. 따라서, 베어냄부(27)의 치수(d)는 보어(19) 내의 클램프 핀(20)의 이동 거리를 정의한다. 몸체부(27)의 종방향 축(L)은 클램프 핀(20)의 배럴부(24) 및 클램프부(22)의 축(A)에 대해 각도(25)를 이룬다. 도시된 실시예에서, 각도(25)는 대략 0도 내지 대략 60도의 범위 내에 있는데, 예를 들어 그 각도(25)는 대략 30도일 수 있다. 그러나, 본 발명이 몸체부(27)와 클램프부(22) 간의 상대 각도(25)에 의하여 한정되는 것은 아니며, 또한 본 발명은 임의의 요망되는 각도를 이용하여 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.

클램프 핀(20)은 전체적으로 28 로 표시된 캠부분(cam portion; 28)을 더 포함하는데, 그것은 몸체부(27)에 대해 외향으로 연장된다. 캠부분(28)은 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 캠 표면으로서 작용하는 한 쌍의 하측 경사 표면들(lower angled surfaces; 28c, 28d) 및 한 쌍의 상측 경사 표면들(upper angled surfaces; 28a, 28b)을 포함한다. 상측 경사 표면들(28a, 28b)의 쌍은 서로에 대해 대략 20도 내지 140도의 범위 내에 있는 각도를 이룬다. 도시된 실시예에서, 상측 경사 표면들(28a, 28b)은 서로에 대해 대략 80도의 각도를 이룬다. 캠부분(28)의 곡면화된 후방부는 도 7 에 도시된 바와 같이 몸체부(27)의 곡면화된 후방부와 실질적으로 동일한 면을 이룬다.

클램프 핀(20)은 전체적으로 29 로 표시된 코부분(nose portion; 29)을 더 포함한다. 코부분(29)의 곡면화된 전방부는 도 7 에 도시된 바와 같이 몸체부(27)의 곡면화된 전방부와 실질적으로 동일한 면을 이룬다. 코부분(29)은 클램프부(22)의 상부 표면(22a)과 실질적으로 평행한 하부 표면(29a)을 포함한다.

이제 도 8 내지 도 10 을 참조하면, 도구 홀더(10)는 전체적으로 30 으로 표시된 잠금 스크류(30)를 더 포함한다. 일반적으로, 잠금 스크류(30)는 전체적으로 실린더형인 중간부(36)에 의하여 분리된 한 쌍의 전체적으로 실린더형인 부분들(32, 34)을 포함한다. 실린더형 부분(cylindrical portion; 32, 34) 각각은 실질적으로 균일한 직경을 갖는 몸체부(32a, 34a)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 몸체부(32a)는 몸체부(34a)보다 약간 작은 직경을 갖는다. 그러나, 몸체부들(32a, 34a)이 동일한 직경을 갖는 채로 본 발명이 실시되거나, 또는 몸체부(32a)가 몸체부(34a)보다 큰 직경을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 어느 경우이든, 몸체부들(32a, 34a)은 중간부(36)보다 큰 직경을 갖는다. 소켓(socket; 32b)이 실린더형 부분(32)의 단부에 제공되고, 소켓(34b)이 실린더형 부분(34)의 단부에 제공된다. 소켓들(32b, 34b)은, 도 8 및 도 9 에 도시된 바와 같이, 잠금 스크류(30)를 회전시키기 위한 알렌 렌치(Allen wrench) 또는 다른 적합한 도구를 수용하도록 적합화된다. 본 발명은, 단 하나의 실린더형 부분(32, 34)에 제공된 단 하나의 소켓을 이용하여 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도구 홀더(10)이 조립된 때에, 잠금 스크류(30)는 머리부(14)(또는 대안적으로는 자루부(12))에 있는 나사형성된 보어(15)에 제공된다. 소켓들(32b, 34b)의 잠금 스크류(30)에 대한 접근이 어려운 어떤 적용에 있어서는, 도구 홀더(10)의 측부 표면(14d)으로부터 잠금 스크류(30)를 접근시키는 것이 바람직할 수 있다.

실린더형 부분 각각(32, 34)은 경사진 원뿔형 표면(32c, 34c)도 포함하는데, 그 표면은 큰 직경의 몸체부들(32a, 34a)로부터 작은 직경의 중간부(36)를 향하여 테이퍼(taper)진다. 그 표면들(32c, 34c)은 클램프 핀(20)의 경사진 표면들(28a, 28d)과 대략적으로 동일한 각도로 형성될 수 있다. 예를 들어, 그 표면들(32c, 34c)은 서로에 대하여 대략 20도 내지 140도 범위 내의 각도를 이룰 수 있다. 도시된 실시예에서, 그 표면들(32c, 34c)은 서로에 대해 대략 80도의 각도를 형성한다. 그 표면들(32c, 34c)은 클램프 핀(20)의 캠부분(28)의 한 쌍의 하측 경사 표면들(28c, 28d) 및 상측 경사 표면들(28a, 28b)과 닿을 때에 캠 표면으로서 작용한다.

작동에 있어서, 도 11 내지 도 14 에 도시된 바와 같이, 잠금 스크류(30)가 나사형성된 보어(15) 내에서 종방향으로 그리고 클램프 핀(20)에 대해 횡방향으로 이동하도록 잠금 스크류(30)를 회전시킴에 의하여, 인서트(18)는 인서트 포켓(16)의 제1 측부 표면(16b) 및 제2 측부 표면(16c)에 맞대어져 클램핑된다. 이제 도 11 및 도 13 을 참조하면, 도구 홀더(10)는 클램핑된 위치에 있는데, 여기에서 잠금 스크류(30)의 경사진 표면(34c)은 클램프 핀(20)의 경사진 표면(28c)와 닿아서, 인서트(18)를 도구 홀더(10)의 인서트 포켓(16)의 측부 표면들(16b, 16c)에 맞대어지도록 확실하게 고정시킨다. 잠금 스크류(30)가 제1 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전되면, 잠금 스크류(30)는 클램프 핀(20)에 대한 횡방향에서 (도 11 에 서 화살표로 표시된 바와 같이) 우측으로부터 좌측을 향해 종방향으로 이동한다. 잠금 스크류(30)가 클램프 핀(20)에 대해 횡방향으로 이동하기 시작함에 따라서, 잠금 스크류(30)의 경사진 표면(34c)은 클램프 핀(20)의 경사진 표면(28c)과 더 이상 닿지 않게 된다. 잠금 스크류(30)가 (도 11 에서 보이는 좌측을 향해) 횡방향으로 게속 이동하면, 잠금 스크류(30)의 경사진 표면(32c)이 클램프 핀(20)의 경사진 표면(28b)에 닿을 것이다. 잠금 스크류(30)가 계속해서 횡방향으로 이동함에 따라서, 경사진 표면들(32c, 28b)이 캠표면(cam surface)들로서 작용하여, 클램프 핀(20)이 상향으로 그리고 인서트(18)로부터 멀리 (그리고 또한, 상향으로 그리고 잠금 스크류(30)로부터 멀리) 이동하도록 야기된다. 일단 클램프 핀(20)이 도구 홀더(10)의 보어(19) 내에서 가능한 멀리 상향으로 이동하면(정지 핀(40)에 의하여 제한됨), 도구 홀더(10)는 도 12 및 도 14 에 도시된 해제된 위치에 있게 되고, 클램프 핀(20)은 클램핑된 위치에 대해 거리(42)만큼 이동한 것이 된다. 해제 위치에서, 인서트(18)는 도구 홀더(10)로부터 용이하게 제거될 수 있다.

도구 홀더(10)를 해제된 위치로부터 클램핑된 위치로 배치시키기 위하여, 인서트(18)가 클램프 핀(20)의 클램프부(22) 위로 놓여진다. 그 후, 잠금 스크류(30)가 반대인 제2 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전되고, 잠금 스크류(30)가 (도 11 에서 화살표로 표시된 바와 같이) 클램프 핀(20)에 대해 횡방향에서 좌측으로부터 우측을 향해 종방향으로 이동한다. 잠금 스크류(30)가 클램프 핀(20)에 대해 횡방향으로 이동하기 시작함에 따라서, 잠금 스크류(30)의 경사진 표면(32c)이 클램프 핀(20)의 경사진 표면(28d)과 더 이상 닿지 않게 된다. 잠금 스 크류(30)가 계속해서 횡방향으로 (도 12 에서 볼 때 우측을 향해) 이동함에 따라서, 잠금 스크류(30)의 경사진 표면(34c)이 클램프 핀(20)의 경사진 표면(28c)에 닿을 것이다. 잠금 스크류(30)가 계속해서 횡방향으로 이동함에 따라서, 경사진 표면들(34c, 28c)이 캠 표면들로서 작용하여, 클램프 핀(20)이 하향으로 그리고 인서트(18)를 향하여 (그리고 또한, 하향으로 그리고 잠금 스크류(30)를 향하여) 이동하도록 야기된다. 일단 클램프 핀(20)이 인서트(18)에 완전히 닿고 잠금 스크류(30)가 더 이상 회전될 수 없으면, 인서트(18)는 인서트 포켓(16)의 제1 및 제2 측부 표면들(16b, 16c)과 확실히 닿게 되고, 도구 홀더(10)는 도 11 및 도 13 에 도시된 바와 같이 클램핑된 위치에 있게 된다. 클램핑된 위치에서, 인서트(18)는 도구 홀더(10)에 확실히 고정된다.

도시된 실시예에서, 잠금 스크류(30)의 경사진 표면들(32c, 34c)은 클램프 핀(20)의 중앙 축(44)에 대해 대략 40도로 (서로에 대해서는 대략 80도로) 경사진 각도를 이룬다. 그러나, 잠금 스크류(30)에 대한 클램프 핀(20)의 하향 이동의 거리 및 속도는, 클램프 핀(20)의 경사진 표면들(28c, 28b) 간의 상대적인 각도, 및 잠금 스크류(30)의 경사진 표면들(32c, 34c) 간의 상대적인 각도를 변경함에 의하여 선택적으로 조정될 수 있다. 나아가, 상향 또는 하향 이동의 거리는, 클램프 핀(27)의 몸체부(27)의 베어냄부(27a)의 거리(d)를 변경함에 의하여 선택적으로 조정될 수 있다.

또한, 도 6 에 도시된 실시예에서, 클램프 핀(20)의 클램프부(22) 및 배럴부(24)는 클램프 핀(20)의 몸체부(27), 캠부분(28), 및 코부분(29)에 대해 대략 30 도의 각도(26)를 이룬다. 그러나, 잠금 스크류(30)에 대한 클램프 핀(20)의 전방향 및 후방향 이동의 거리 및 속도는, 클램프 핀(20)의 몸체부(27), 캠부분(28), 및 코부분(29)에 대한 클램프부(22)와 배럴부(24) 간의 상대적인 각도를 변경시킴에 의하여 선택적으로 조정될 수 있다.

본 발명의 도구 홀더(10)는, 현재 특수한 스크류로 제 자리에 유지되는 중성의 또는 양성의 레이크 인서트들 중의 어느 하나를 클램핑하도록 설계된 것이다. 어떤 기계들에 있어서는, 이 스크류에 대한 접근이 불가능하다. 어떤 기계에서는, 그 스크류가 제거 중에 종종 분실된다. 본 발명의 설계안은, 도구 홀더(10)의 전방측 또는 후방측(모든 응용 기계들에 있어서 이들 중의 하나는 접근이 가능함)으로부터의 접근을 가능하게 하고, 또한 인서트 교체 중에 도구 홀더(10)로부터 분리될 필요가 있는 부품을 구비하지 않음으로써, 이러한 사항들 모두를 해결하는 것이다.

여기에서 참조된 문헌들, 특허들, 및 특허출원들은 여기에 참조로서 포함된다.

본 발명이 특정한 실시예들과 관련하여 특정적으로 설명되었지만, 이는 예시를 위한 것일 뿐이고, 첨부된 청구항들의 범위는 종래 기술에 의하여 제한받지 않는 범위에서 가능한 넓은 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 클램프 핀 도구 홀더에 이용될 수 있다.

Claims

도구 홀더(tool holder)에 인서트(insert)를 클램핑(clamping)시키기 위한 장치(apparatus)로서, 상기 장치는:

상부 표면과 하부 표면을 관통하는 제1 보어(first bore), 및 상기 제1 보어에 교차하여 제1 측부 표면과 제2 측부 표면을 관통하는 제2 보어(second bore)를 포함하는 머리부(head portion);

제1 경사진 표면과 제2 경사진 표면을 갖는 캠부분(cam portion)과 클램프부(clamp portion)를 포함하고, 일부분이 상기 제1 보어의 내부에 위치된, 클램프 핀(clamp pin); 및

상기 제2 보어 내에 이동가능하게 장착되고, 상기 클램프 핀의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들에 닿기 위한 제1 경사진 표면 및 제2 경사진 표면을 포함하는, 잠금 스크류(lock screw);를 포함하고,

상기 잠금 스크류의 제1 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제1 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제1 경사진 표면(first angled surface)에 닿고 또한 제1 캠 표면(first cam surface)으로서 작용하게 하여, 상기 클램프 핀의 상기 클램프부를 하향으로 그리고 상기 인서트를 향하여 이동시키며,

상기 잠금 스크류의 제2 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제2 경사진 표면(second angled surface)이 상기 클램프 핀의 상기 제2 경사진 표면에 닿고 또한 제2 캠 표면(second cam surface)으로서 작용하게 하여, 상기 클램프 핀 의 상기 클램프부를 상향으로 그리고 상기 인서트로부터 멀리 이동시키는, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 클램프부와 캠부분은 서로에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성된, 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 각도는 대략 30도인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들은 서로에 대해 대략 20도 내지 대략 140도의 각도를 이루도록 형성되는, 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 각도는 대략 80도인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 잠금 스크류의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들은 서로에 대해 대략 20도 내지 대략 140도의 각도를 이루도록 형성되는, 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 각도는 대략 80도인, 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 보어의 중심선은 상기 제2 보어의 중심선으로부터 이격되어 있는, 장치.
인서트를 수용하기 위한 인서트 포켓(insert pocket)을 포함하는 머리부;

제1 경사진 표면과 제2 경사진 표면을 갖는 캠부분과 클램프부를 포함하고, 일부분이 상기 머리부의 보어의 내부에 위치된, 클램프 핀; 및

상기 머리부에 회전가능하게 장착되고, 상기 클램프 핀의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들에 닿기 위한 제1 경사진 표면 및 제2 경사진 표면을 포함하는, 잠금 스크류;를 포함하는, 클램프 핀 도구 홀더(clamp pin tool holder)로서,

상기 잠금 스크류의 제1 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제1 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제1 경사진 표면에 닿고 또한 상기 클램프 핀의 상기 클램프부가 하향으로 그리고 상기 인서트를 향하여 이동하여 상기 도구 홀더가 클램핑된 위치에 배치되도록, 상기 클램프 핀과 상기 잠금 스크류 간의 상대적인 이동을 야기하고,

상기 잠금 스크류의 제2의, 반대인 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제2 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제2 경사진 표면에 닿고 또한 상기 클램프 핀의 상기 클램프부가 상향으로 그리고 상기 인서트로부터 멀리 이동하여 상기 도구 홀더가 해제된 위치에 배치되도록, 상기 클램프 핀과 상기 잠금 스크류 간의 상대적인 이동을 야기하는, 클램프 핀 도구 홀더.
제 9 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 클램프부와 캠부분은 서로에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성된, 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 각도는 대략 30도인, 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들은 서로에 대해 대략 20도 내지 대략 140도의 각도를 이루도록 형성되는, 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 각도는 대략 80도인, 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 잠금 스크류의 상기 제1 및 제2 경사진 표면들은 서로에 대해 대략 20 도 내지 대략 140도의 각도를 이루도록 형성되는, 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 각도는 대략 80도인, 장치.
도구 홀더의 인서트 포켓 내에 인서트를 클램핑하기 위한 기구(device)로서, 상기 기구는:

머리부;

적어도 하나의 경사진 표면을 갖는 캠부분과 클램프부를 포함하고, 일부분이 상기 머리부의 보어 내부에 위치된, 클램프 핀; 및

상기 머리부에 회전가능하게 장착되고, 상기 클램프 핀의 상기 적어도 하나의 경사진 표면에 닿기 위한 적어도 하나의 경사진 표면을 포함하는, 잠금 스크류;를 포함하고,

상기 잠금 스크류의 제1 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 적어도 하나의 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 적어도 하나의 경사진 표면에 닿아 상기 클램프 핀을 상기 인서트에 대해 이동시켜서 상기 기구가 해제된 위치와 클램핑된 위치 중의 한 위치에 배치되도록, 상기 잠금 스크류가 상기 클램프 핀에 대해 횡방향으로 이동하게 야기하는, 기구.
제 16 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 상기 클램프부는 제2 경사진 표면을 더 포함하고, 상기 잠금 스크류는 상기 클램프 핀의 상기 제2 경사진 표면에 닿기 위한 제2 경사진 표면을 더 포함하는, 기구.
제 17 항에 있어서,

상기 잠금 스크류의 제2 방향으로의 회전은, 상기 잠금 스크류의 상기 제2 경사진 표면이 상기 클램프 핀의 상기 제2 경사진 표면에 닿아 상기 클램프 핀의 상기 클램프부를 상기 인서트에 대해 반대의 방향으로 이동시키도록, 상기 잠금 스크류가 상기 클램프 핀에 대해 반대의 횡방향으로 이동하게 야기하는, 기구.
제 16 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 클램프부와 캠부분은 서로에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성된, 기구.
제 16 항에 있어서,

상기 클램프 핀의 상기 적어도 하나의 경사진 표면은 상기 클램프 핀의 종방향 축(L)에 대해 경사진 각도를 이루도록 형성된, 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 잠금 스크류의 상기 적어도 하나의 경사진 표면은 상기 클램프 핀의 상 기 적어도 하나의 경사진 표면의 각도와 실질적으로 동일한 각도를 이루도록 형성된, 장치.