KR20110102878A

KR20110102878A - 측면 작동식 콜릿 잠금 장치

Info

Publication number: KR20110102878A
Application number: KR1020117012119A
Authority: KR
Inventors: 마이클 알. 맥코믹; 데 소자 루이 프로타
Original assignee: 케나메탈 아이엔씨.
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-09-19
Also published as: DE112009002735T5; WO2010065165A1; BRPI0916478A2; CN102209600B; JP2012510904A; CN102209600A; US8257003B2; US20100140882A1

Abstract

본 발명은 측면 작동식 콜릿 잠금 장치를 개시한다. 상기 장치는 콜릿; 적어도 부분적으로 콜릿 내부에 배치된 드로우바; 및 양단 드라이브 스크류의 각 단부 상에 나사산 방식으로 수용된 한 쌍의 웨지 부재를 포함한다. 드라이브 스크류가 회전하여 웨지 부재들이 아래로 이동하고, 따라서 제1 캠면이 드로우바와 맞물린다. 드로우바와 콜릿을 공구 홀더 내부로 끌어당기고 생크를 견고하게 고정한다. 생크를 분리하기 위해, 드라이브 스크류가 반대 방향으로 회전하여 웨지 부재들이 위로 이동하고, 따라서 제2 캠면이 드로우바와 맞물린다. 드로우바와 콜릿을 공구 홀더 외부로 밀어내고, 그에 의해 생크를 해제한다.

Description

측면 작동식 콜릿 잠금 장치{Side actuated collet lock mechanism}

본 발명은 척(chuck)과 소켓(socket)에 관한 것으로, 특히 공작 기계와 함께 사용되는 콜릿(collet) 및 로크 너트 조립체(lock nut assembly)에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 척으로부터 콜릿과 절삭 공구의 분리를 보장하는 한편, 콜릿의 용이한 클립-인 진입(clip-in entry)을 허용하는 로크 너트와 측면 잠금 장치를 가진 콜릿 및 로크 너트 조립체에 관한 것이다.

공구를 고정하는 척 조립체에 사용되는 콜릿이 공지되어 있다. 이러한 콜릿은 일반적으로 다수의 긴 가요성 스틸 핑거(flexible steel finger)로 형성된 관형 몸체(tubular body)를 포함한다. 핑거들은 콜릿에 일정 정도의 반경방향 가요성을 부여하는 종방향 콜릿 톱니형 슬롯(longitudinal collet saw slot)들에 의해 분리되며, 이는 콜릿이 드릴 비트(drill bit)와 같은 절삭 공구의 생크(shank)를 선택적으로 파지하게 한다. 인접한 파지용 핑거들이 교번 패턴을 가진 금속 웨브(metal web)들에 의해 상호 연결되어 일체형 콜릿 몸체를 형성한다. 작동 중에, 콜릿 몸체는 척 생크의 상응하는 형상의 개구에 삽입되어, 콜릿 몸체의 말단이 생크에서 돌출된다. 다음으로, 샤프트(shaft)의 외경 나사산에 매칭되는 내경 나사산(inner diameter screw thread)을 가진 환상 로크 너트(annular lock nut)가 콜릿 몸체의 말단과 샤프트에 걸쳐 설치된다. 로크 너트는 절두 원추형 캠면(frustoconical cam surface)을 가진 노우즈 링(nose ring)을 구비하며, 상기 노우즈 링은 콜릿 몸체의 말단과 맞물리고, 로크 너트가 척 샤프트 상에 나사 결합됨에 따라 상기 말단을 반경방향 내부로 압착한다. 로크 너트에 의해 콜릿 몸체의 말단에 인가된 반경방향 압축은 몸체를 내부로 수축시키고, 콜릿 몸체의 내경과 그 안에 삽입된 공구 생크 사이에 파지력(gripping force)을 생성한다.

불행히도, 콜릿을 척 내부에 체결하는데 사용되는 기존의 로크 너트는 통상 직경이 크고, 공작물과의 간극을 감소시켜 포켓을 기계가공하는 성능을 제한한다. 또한, 로크 너트는 제조 공차로 인해 자연적인 불균형의 원인이 된다. 더욱이, 로크 너트는 작업자가 콜릿을 로크 너트 내부에 설치할 때 주의를 기울이지 않으면 콜릿에서 해제되는 경향이 있다. 콜릿이 척과 조립되기 전에 로크 너트에서 우발적으로 해제되면, 콜릿은 적절하게 잠금되지만 로크 너트는 이후에 콜릿을 척에서 분리할 수 없게 된다. 로크 너트는 척으로부터 나사결합이 해제될 수 있지만, 콜릿과 절삭 공구는 척 내부에 남게 된다. 이러한 문제가 발생할 때, 콜릿을 분리하는 단 하나의 방법은, 유지 노브(retention knob)를 풀고 드리프트(drift)를 이용하여 공구 홀더의 후방으로부터 콜릿을 빼내는 것이다.

그러므로, 기존 로크 너트의 사용과 연관된 문제점들을 극복하는 해결책을 제공하는 한편, 자연적으로 균형을 이루는 개선된 콜릿 잠금 장치에 대한 필요성이 있다.

간략하게, 본 발명에 따르면, 콜릿; 적어도 부분적으로 콜릿 내부에 배치되며, 저면과 제1 측벽과 제2 측벽으로 구성된 리세스, 및 이를 관통하여 반경방향으로 연장된 개구를 포함하는 드로우바(drawbar); 및 양단 드라이브 스크류의 각 단부 상에 나사산 방식(threadingly)으로 수용된 한 쌍의 웨지 부재를 포함하는 측면 작동식 콜릿 잠금 장치를 제공한다. 한 쌍의 웨지 부재와 양단 드라이브 스크류는 적어도 부분적으로 드로우바의 개구 내부에 배치된다. 각각의 웨지 부재는 드로우바의 제1 측벽과 선택적으로 맞물리는 제1 캠면, 및 드로우바의 제2 측벽과 선택적으로 맞물리는 제2 캠면을 포함한다. 양단 드라이브 스크류의 제1 방향으로의 회전은 제1 캠면이 드로우바의 제1 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제1 방향으로 이동하게 하여, 드로우바는 콜릿의 내면과 맞물리고 콜릿이 반경방향 내부로 수축되도록 강제한다. 양단 드라이브 스크류의 제2 방향으로의 회전은 제2 캠면이 드로우바의 제2 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제2 방향으로 이동하게 하여, 드로우바는 더 이상 콜릿의 내면과 맞물리지 않고 콜릿이 반경방향 외부로 확장되게 한다.

다른 실시예에서, 공구 생크를 공구 홀더에 고정하는 측면 작동식 콜릿 잠금 장치는 내면을 가진 통로를 구비한 몸체를 포함하는 콜릿을 포함한다. 콜릿의 몸체는 파지용 핑거들에 의해 분리된 대략 평행한 슬롯 어레이를 포함한다. 드로우바는 다수의 잠금 탭을 포함하는 제1 부분, 및 리세스와 이를 관통하여 반경방향으로 연장된 개구를 포함하는 제2 부분을 가진 몸체를 포함하되, 다수의 잠금 탭을 구비한 제1 부분은 적어도 부분적으로 콜릿의 통로 내부에 배치된다. 리세스는 저면과 제1 측벽과 제2 측벽으로 구성된다. 한 쌍의 웨지 부재가 양단 드라이브 스크류의 각 단부 상에 나사산 방식으로 수용된다. 한 쌍의 웨지 부재와 양단 드라이브 스크류는 적어도 부분적으로 드로우바의 개구 내부에 배치된다. 각각의 웨지 부재는 드로우바의 제1 측벽과 선택적으로 맞물리는 제1 캠면, 및 드로우바의 제2 측벽과 선택적으로 맞물리는 제2 캠면을 포함한다. 양단 드라이브 스크류의 제1 방향으로의 회전은 제1 캠면이 드로우바의 제1 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제1 방향으로 이동하게 하여, 드로우바의 잠금 탭들은 콜릿의 내면과 맞물린다. 양단 드라이브 스크류의 제2 방향으로의 회전은 제2 캠면이 드로우바의 제2 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제2 방향으로 이동하게 하여, 드로우바의 잠금 탭들은 더 이상 콜릿의 내면과 맞물리지 않는다.

본 발명에 의하여, 기존 로크 너트의 사용과 연관된 문제점들을 극복하는 해결책을 제공하는 한편, 자연적으로 균형을 이루는 개선된 콜릿 잠금 장치가 제공된다.

본 발명의 이러한 및 다른 특징들, 양상들 및 이점들은, 첨부 도면을 참조하여 후술하는 상세 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 전체 도면에서 유사한 도면부호가 유사한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치가 공구 홀더에 장착된 경우의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면 작동식 콜릿 잠금 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치의 콜릿의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치의 드로우바의 사시도이다.
도 5는 도 3의 드로우바의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치의 양단 드라이브 스크류와 웨지 부재들의 사시도이다.
도 7은 도 6의 양단 드라이브 스크류와 웨지 부재들의 측면도이다.
도 8은 도 2의 8-8선에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치가 잠금 위치에 놓인 경우의 횡단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 콜릿과 드로우바의 확대도이다.
도 10은 도 2의 8-8선에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치가 잠금해제 위치에 놓인 경우의 횡단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 콜릿과 드로우바의 확대도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치의 양단 드라이브 스크류와 웨지 부재들의 횡단면도이다.

여러 도면들 전체에 걸쳐 유사한 도면 부호가 유사한 구성요소를 나타내는 도면을 참조하면, 도 1 및 도 2는 전체적으로 도면 부호 '10'으로 표시된 본 발명의 실시예에 따른 측면 작동식 콜릿 잠금 장치를 도시한다. 측면 작동식 콜릿 잠금 장치는 콜릿(12), 드로우바(14), 양단 드라이브 스크류(16), 및 한 쌍의 웨지 부재(18)를 포함한다. 콜릿(12)은 공구 홀더(25)의 척(22)의 콜릿 보어(21) 내부에 수용되도록 구성되며, 예를 들어 드릴 비트(미도시) 등일 수 있는 절삭 공구의 생크(20)를 수용할 수 있다. 콜릿 보어(21)는 대략 절두 원추형으로 이루어지고, 공구 홀더(25)의 전방에서 공구 홀더(25)의 후방으로 내부로 테이퍼된다. 절삭 공구의 생크(20)가 측면 작동식 콜릿 잠금 장치(10)에 의해 척(22)에 적절하게 장착될 때, 생크(20)의 중심선(24)은 공구 홀더(25)의 중심선(26)과 실질적으로 일직선을 이룬다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 콜릿(12)은 탄성강 합금으로 이루어지며, 일반적으로 파지용 핑거들(32)에 의해 분리된 대략 평행한 슬롯(30) 어레이를 구비한 몸체(28)를 포함한다. 슬롯들(30)은 콜릿(12)이 반경방향으로 압축되어 절삭 공구의 생크(20)를 견고하게 파지하도록 한다. 각진 노우즈(34)가 콜릿(12)의 전면(36)을 향해 내부로 테이퍼된다. 콜릿(12)의 몸체(28)는, 척(22)의 콜릿 보어(21)와 유사하게, 대략 절두 원추형으로 이루어지며 전면(36)에서 후면(38)으로 내부로 테이퍼된다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 콜릿(12)은, 콜릿(12)의 회전축(42)을 따라 동심으로 구비되어 절삭 공구의 생크(20)를 수용하는 내면(41)을 가진 원통형 통로(40)를 더 포함한다.

도 3에 도시된 실시예에서, 전면(36)에서 먼(후면(38)에 인접한) 콜릿(12)의 내면(41)은 다수의 잠금 탭(43)을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 잠금 탭(43)은 측벽들(43a, 43b)과 말단벽들(43c, 43d)을 포함한다. 콜릿(12)의 내면(41)은 또한 전방 접촉면(45)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 콜릿(12)은 전체 네 개의 잠금 탭(43)을 포함하고, 드로우바(14)는 대응하는 수의 잠금 탭(64)을 포함한다. 그러나, 본 발명은 콜릿 잠금 탭(43)과 드로우바 잠금 탭(64)의 수에 의해 제한되지 않으며, 둘 이상의 콜릿 잠금 탭(43)과 드로우바 잠금 탭(64)으로 실시될 수 있음은 물론이다. 콜릿 잠금 탭(43)과 드로우바 잠금 탭(64)의 의도가 이하에 기술된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 드로우바(14)는 대략 원통형 몸체(44)를 구비하며, 상기 몸체는 제1 직경을 가진 제1 부분(46), 비교적 작은 감소된 직경을 가진 제2 부분(48), 및 제1 및 제2 부분(46, 48) 사이의 중간 천이부(50)를 포함한다. 종축(54)에 실질적으로 직각인 반경방향으로 연장된 개구(52)가 드로우바(14)의 제1 부분(44)을 관통하여 연장된다. 도시된 실시예에서, 개구(52)의 횡단면 형상은 실질적으로 원형이 아니므로, 드라이브 스크류(16)의 작동 중에 드로우바가 종축(54)을 따라 슬라이딩되게 한다. 리세스(55)가 드로우바(14)의 대향측들에 형성되며, 웨지 부재들(18)을 위한 접경면을 제공하는 저면(56), 및 선택적으로 웨지 부재들(18)과 맞물려서 캠면으로 작용하는 한 쌍의 대향하는 측벽(58, 60)으로 이루어진다. 제1 부분(46)은 또한 드로우바(14)를 통해 선택적인 냉각수 유로들(63)에 의해 공급된 냉각수를 위한 밀봉부를 제공하는 오링 등과 같은 밀봉 부재(62)를 포함한다. 다른 밀봉 부재(62)가 리세스(55)의 반대편에 구비될 수 있다.

드로우바(14)의 제2 부분(48)은 외부 원주면을 중심으로 원주방향으로 배치된 다수의 돌출형 잠금 탭(64) 및 전방 접촉면(65)을 포함한다. 돌출형 잠금 탭들(64)은 대략 L 형상의 프로파일을 가지며, 종축(54)에 대략 직각인 제1 원주방향 부분(64a) 및 종축(54)에 대략 평행하는 제2 부분(64b)으로 이루어진다. 다시 말하면, 제1 부분(64a)은 제2 부분(64b)에 대략 직각이다. 각각의 돌출형 잠금 탭(64)은 측벽들(64c, 64d, 64e, 64f)과 한 쌍의 말단벽들(64g, 64h)을 포함한다. 잠금 탭(64)의 수는 특정 응용에 따라 변화될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 부분(48)은 서로 약 90도 이격된 네 개의 잠금 탭(64)을 포함한다. 그러나, 본 발명은 잠금 탭의 수에 의해 제한되지 않으며, 서로 대향하여 배치된 임의의 수의 잠금 탭으로 실시될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 본 발명은 서로 60도 이격된 여섯 개의 잠금 탭(43, 64)으로 실시될 수 있다. 다른 예에서, 본 발명은 서로 45도 이격된 여덟 개의 잠금 탭(43, 64)으로 실시될 수 있다.

이하에 보다 상세히 설명된 바와 같이, 잠금 탭(64)의 측벽(64e)은 콜릿(12)의 측벽(43a)과 맞물려서, 드로우바(14)가 그 종축(54)을 따라 일 방향으로 이동함에 따라 콜릿(12)을 끌어당기고, 콜릿(12)의 파지용 핑거들(32)이 반경방향 내부로 수축되어 공구의 생크(20)를 견고하게 파지하게 한다. 반대로, 드로우바(14)의 전방 접촉면(65)은 콜릿(12)의 전방 접촉면(45)과 맞물려서, 드로우바(14)가 그 종축(54)을 따라 반대 방향으로 이동함에 따라 콜릿(12)을 드로우바(14)에서 멀리 밀어내고, 콜릿(12)의 파지용 핑거들(32)이 반경방향 외부로 확장되어 공구의 생크(20)를 해제하게 한다. 본 발명이 라운드형, 정사각형 등과 같은 임의의 바람직한 기하학적 형상으로 이루어진 잠금 탭들로 실시될 수 있음은 물론이다.

도 6, 도 7, 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양단 드라이브 스크류(16)와 웨지 부재들(18)이 도시된다. 드라이브 스크류(16)는 대략 원통형으로 이루어지고, 제1 단부(66), 제2 단부(68), 및 제1 및 제2 단부(66, 68) 사이의 중간부(70)를 포함한다. 제1 단부(66)의 외면에는 나사산, 예를 들어 우측 방향 나사산이 형성되는 한편, 제2 단부(68)의 외면에는 나사산, 예를 들어 좌측 방향 나사산이 형성된다. 제1 및 제2 단부(66, 68)는 웨지 부재들(18)에 장착될 수 있다. 단부들(66, 68) 중 어느 하나 또는 양자는 공구가 내부에 삽입되는 공구 액세스(72)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 공구 액세스(72)는 육각형으로 이루어진다.

웨지 부재들(18)은 대략 원통형으로 이루어지며 서로 실질적으로 동일하다. 각각의 웨지 부재(18)는 드라이브 스크류(16)의 수직축(77)에 대해 각도(76)를 이루는 제1 캠면(74)을 포함한다. 각도(76)의 범위는 약 10도 내지 약 60도, 바람직하게 약 25도 내지 약 45도, 가장 바람직하게 약 35도일 수 있다. 각각의 웨지 부재(18)는 또한 제1 캠면(74)의 맞은편에 드라이브 스크류(16)의 수직축(78)에 대해 각도(80)를 이루는 제2 캠면(78)을 포함한다. 각도(80)의 범위는 약 10도 내지 약 60도, 바람직하게 약 25도 내지 약 45도, 가장 바람직하게 약 35도일 수 있다. 각각의 웨지 부재(18)는 횡단면 형상이 드로우바(14)의 개구(52)에 상응하여 적어도 부분적으로 그 내부에 배치된다. 드라이브 스크류(16)와 웨지 부재들(18)이 적어도 부분적으로 드로우바(14)의 개구(52)에 배치될 때, 드라이브 스크류(16)의 수직축(77)은 드로우바(14)의 종축(54)에 실질적으로 직각이다.

작동 중에, 콜릿(12)은 공구 홀더(25)의 콜릿 보어(21)에 삽입됨으로써 적소에 배치되고, 그에 따라 드로우바(14)의 잠금 탭들(64)은 콜릿(12)의 슬롯들(30) 사이에 정렬된다. 콜릿(12)은 콜릿 보어(21)에 가능한 깊이 밀어 넣어져서, 드로우바 잠금 탭들(64)의 측벽(64f)이 콜릿 잠금 탭들(43)의 말단벽(43c)과 맞물릴 때까지 예를 들어 반시계 방향으로 회전한다. 드로우바 잠금 탭들(64)의 측벽(64f)과 콜릿 잠금 탭들(43)의 말단벽(43c)의 맞물림은 콜릿(12)의 더 이상의 추가 회전을 제한한다. 이 시점에서, 드로우바 잠금 탭들(64)의 제1 부분(64a)의 측벽(64e)이 콜릿 잠금 탭들(43)의 측벽(43b)에 인접하여 배치된다. 다음으로, 드라이브 스크류(16)가 예를 들어 시계 방향으로 회전하여 웨지 부재들(18)의 제1 캠면(74)이 아래로 이동하여 드로우바의 측벽(60)과 접촉하게 한다. 그 결과로, 드로우바(14)는 그 종축(54)을 따라 제1 방향으로 생크(20)에서 멀리 이동하여, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 드로우바 잠금 탭들(64)의 측벽(64e)이 콜릿 잠금 탭들(43)의 측벽(43b)과 접촉한다. 드라이브 스크류(16)가 계속 회전함에 따라, 드로우바(14)는 계속 후방으로 이동하고 콜릿(12)을 공구 홀더(22)의 콜릿 보어(21) 내부로 끌어당긴다. 콜릿(12)을 콜릿 보어(12) 내부로 끌어당김에 따라, 콜릿 보어(21)의 테이퍼는 콜릿(12)이 반경방향 내부로 압축되어 공구 생크(20)를 견고하게 파지하도록 강제한다. 콜릿(12)이 콜릿 보어(21) 내부로 더 깊이 진행할수록, 공구 생크(20)에 더 많은 힘이 가해진다. 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 콜릿(12)의 전면(36)이 공구 홀더(25)의 노우즈(27)와 실질적으로 같은 평면에 있을 때 최대량의 힘을 가하도록 설계된다. 이 시점에서, 생크(20)가 콜릿(12)에 의해 적소에 견고하게 고정된다.

생크(20)를 콜릿(12)에서 해제하기 위해, 드라이브 스크류(16)는 반대 방향, 예를 들어 반시계 방향으로 회전하여, 웨지 부재들(18)의 제2 캠면(78)이 위로 이동하여 드로우바(14)의 측벽(58)과 접촉하게 한다. 그 결과로, 드로우바(14)는 그 종축(54)을 따라 제2 반대 방향으로 생크(20)를 향해 이동하여, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 드로우바(14)의 전방 접촉면(65)이 콜릿(12)의 전방 접촉면(45)과 접촉한다. 드라이브 스크류(16)가 계속 회전함에 따라, 드로우바(14)는 계속 전방으로 이동하고 콜릿(12)을 공구 홀더(22)의 콜릿 보어(21) 외부로 밀어낸다. 콜릿(12)을 콜릿 보어(21) 외부로 밀어냄에 따라, 콜릿 보어(21)의 테이퍼는 콜릿(12)이 반경방향 외부로 확장되어 공구 생크(20)를 해제하게 한다. 이 시점에서, 공구가 공구 홀더(25)에서 용이하게 분리될 수 있다. 일단 콜릿(12)이 콜릿 보어(21)에서 해제되면, 콜릿(12)은 드로우바 잠금 탭들(64)의 제1 부분(64a)이 더 이상 콜릿 잠금 탭들(43)에 인접하지 않을 때까지 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이 시점에서, 콜릿(12)이 공구 홀더(25)에서 분리될 수 있다.

본 발명의 원리들은 콜릿을 드로우바에 연결하는 기타 수단을 이용하여 실시될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 콜릿은 나사산 부분으로 드로우바에 연결된다. 이 실시예에서, 콜릿은 생크와의 갭을 제거하며 생크에 장착될 때까지 회전에 의해 수동으로 맞물려진다. 다음으로, 드라이브 스크류는 회전하여 드로우바와 콜릿을 공구 홀더 내부로 끌어당기고 생크를 견고하게 고정한다. 생크를 분리하기 위해, 드라이브 스크류는 반시계 방향으로 회전하여 드로우바와 콜릿을 공구 홀더 외부로 밀어내고, 그에 의해 생크를 해제한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 측면 작동식 콜릿 잠금 장치는 대략 원통형의 웨지들을 이용하여 동일 평면 설계(flush face design)를 제공하고, 이는 신속한 변화 트위스트 세트 드로우 시스템에서 사용될 수 있는 높은 토크의 드라이브 스크류를 이용한다.

본원에 언급된 문서들, 특허들 및 특허 출원들은 이에 참고로서 포함된다.

본 발명은 특정 실시예들과 연관되어 구체적으로 설명되었으나, 이는 한정이 아닌 설명의 의도임을 이해해야 하고, 첨부된 청구범위는 종래 기술이 허하는 한 광범위하게 해석되어야 한다.

10: 측면 작동식 콜릿 잠금 장치 12: 콜릿
14: 드로우바 16: 양단 드라이브 스크류
18: 웨지 부재 20: 생크
21: 콜릿 보어 22: 척
25: 공구 홀더

Claims

측면 작동식 콜릿 잠금 장치로서,
내면을 가진 몸체를 포함하는 콜릿(collet);
적어도 부분적으로 콜릿 내부에 배치되며, 저면과 제1 측벽과 제2 측벽으로 구성된 리세스(recess), 및 이를 관통하여 반경방향으로 연장된 개구(aperture)를 포함하는 드로우바(drawbar); 및
양단 드라이브 스크류(double-ended drive screw)의 각 단부 상에 나사산 방식으로 수용된 한 쌍의 웨지 부재(wedge member)로서, 한 쌍의 웨지 부재와 양단 드라이브 스크류는 적어도 부분적으로 드로우바의 개구 내부에 배치되고, 각각의 웨지 부재는 드로우바의 제1 측벽과 선택적으로 맞물리는 제1 캠면(first cam surface), 및 드로우바의 제2 측벽과 선택적으로 맞물리는 제2 캠면(second cam surface)을 포함하는, 한 쌍의 웨지 부재;를 포함하며,
양단 드라이브 스크류의 제1 방향으로의 회전은 제1 캠면이 드로우바의 제1 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제1 방향으로 이동하게 하여, 드로우바는 콜릿의 내면과 맞물리고 콜릿을 제1 방향으로 끌어당겨 콜릿이 반경방향 내부로 수축(collapse)되게 하고,
양단 드라이브 스크류의 제2 방향으로의 회전은 제2 캠면이 드로우바의 제2 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제2 방향으로 이동하게 하여, 드로우바는 콜릿을 제2 방향으로 밀어 콜릿이 반경방향 외부로 확장되게 하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제1항에 있어서,
콜릿의 몸체는 파지용 핑거(gripping finger)들에 의해 분리된 전체적으로 평행한 슬롯 어레이(array of slots)를 포함하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제1항에 있어서,
드로우바의 제1 부분은, 드로우바가 그 종축을 따라 이동할 때 콜릿의 내면과 맞물리는 다수의 잠금 탭(locking tab)을 포함하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제1항에 있어서,
드로우바의 반경방향으로 연장된 개구는 드로우바의 종축에 대해 실질적으로 직각인, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제1항에 있어서,
제1 캠면은 양단 드라이브 스크류의 수직축에 대해 각도를 형성하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제5항에 있어서,
상기 각도는 약 10도 내지 약 60도 사이인, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제1항에 있어서,
제2 캠면은 양단 드라이브 스크류의 수직축에 대해 각도를 형성하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제7항에 있어서,
상기 각도는 약 10도 내지 약 60도 사이인, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제1항에 있어서,
드로우바는 냉각수 유로(coolant passage)들을 포함하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
공구 생크(tool shank)를 공구 홀더(tool holder)에 고정하는 측면 작동식 콜릿 잠금 장치로서,
내면을 가진 통로를 구비한 몸체를 포함하는 콜릿으로서, 상기 콜릿의 몸체는 파지용 핑거들에 의해 분리된 전체적으로 평행한 슬롯 어레이를 구비하는, 콜릿;
몸체를 포함하는 드로우바로서, 상기 드로우바의 몸체는, 적어도 부분적으로 콜릿의 통로 내부에 배치된 다수의 잠금 탭을 포함하는 제1 부분과, 저면과 제1 측벽과 제2 측벽으로 형성된 리세스와 이를 관통하여 반경방향으로 연장된 개구를 포함하는 제2 부분을 구비하는, 드로우바; 및
양단 드라이브 스크류의 각 단부 상에 나사산 방식으로 수용된 한 쌍의 웨지 부재로서, 한 쌍의 웨지 부재와 양단 드라이브 스크류는 적어도 부분적으로 드로우바의 개구 내부에 배치되고, 각각의 웨지 부재는, 드로우바의 제1 측벽과 선택적으로 맞물리는 제1 캠면, 및 드로우바의 제2 측벽과 선택적으로 맞물리는 제2 캠면을 포함하는, 한 쌍의 웨지 부재;를 포함하며,
양단 드라이브 스크류의 제1 방향으로의 회전은 제1 캠면이 드로우바의 제1 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제1 방향으로 이동하게 하여, 드로우바의 잠금 탭들은 콜릿의 내면과 맞물리고,
양단 드라이브 스크류의 제2 방향으로의 회전은 제2 캠면이 드로우바의 제2 측벽과 맞물려서 드로우바를 그 종축을 따라 제2 방향으로 이동하게 하여, 드로우바의 잠금 탭들은 더 이상 콜릿의 내면과 맞물리지 않게 되는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제10항에 있어서,
드로우바의 반경방향으로 연장된 개구는 드로우바의 종축에 대해 실질적으로 직각인, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제10항에 있어서,
제1 캠면은 양단 드라이브 스크류의 수직축에 대해 각도를 형성하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제12항에 있어서,
상기 각도는 약 10도 내지 약 60도 사이인, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제10항에 있어서,
제2 캠면은 양단 드라이브 스크류의 수직축에 대해 각도를 형성하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제14항에 있어서,
상기 각도는 약 10도 내지 약 60도 사이인, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제10항에 있어서,
드로우바는 냉각수 유로들을 포함하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제10항에 있어서,
드로우바의 각각의 잠금 탭은 제1 각도 형성 접촉벽(first angled contact wall), 제2 각도 형성 접촉벽(second angled contact wall), 및 돌출된 중앙부(raised central portion)로 구성된, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제17항에 있어서,
콜릿은 제1 접촉벽, 제2 접촉벽, 및 돌출된 중앙부로 구성된 다수의 유지 리세스(retaining recess)를 더 포함하는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.
제18항에 있어서,
드로우바의 제1 각도 형성 접촉벽은 양단 드라이브 스크류가 제1 방향으로 회전될 때 콜릿의 제1 접촉벽과 맞물리고, 드로우바의 제2 각도 형성 접촉벽은 양단 드라이브 스크류가 제2 방향으로 회전될 때 콜릿의 제2 접촉벽과 맞물리는, 측면 작동식 콜릿 잠금 장치.