KR20130109953A - 공구 고정부를 포함하는 휴대용 공작 기계 - Google Patents

공구 고정부를 포함하는 휴대용 공작 기계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공구 고정부(150)를 포함하는 휴대용 공작 기계에 관한 것으로, 상기 공구 고정부는 다면 내부 고정부(290)와 다면 외부 고정부(210)를 포함하고, 상기 다면 내부 고정부(290)는 제 1 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 1 공구 삽입부는 공구 고정부(50)에 할당된 록킹 장치(240)에 의해 다면 내부 고정부(290)에 록킹될 수 있고, 상기 다면 외부 고정부(210)는 제 2 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 2 공구 삽입부는 다면 외부 고정부(210) 위로 슬라이딩할 수 있는 내부 다면 커플링을 포함한다. 록킹 장치(240)는 작동 부재(244)를 포함하고, 상기 작동 부재는 제 1 공구 삽입부의 록킹 해제를 위해 미리 정해진 록킹 위치로부터 미리 정해진 록킹 해제 위치로 공구 고정부(150)의 길이방향 축을 중심으로 회전될 수 있다.

Description

공구 고정부를 포함하는 휴대용 공작 기계{PORTABLE MACHINE TOOL COMPRISING A TOOL FITTING}
본 발명은 다면 내부 고정부와 다면 외부 고정부를 가진 공구 고정부를 포함하는 휴대용 공작 기계에 관한 것으로, 상기 다면 내부 고정부는 제 1 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 1 공구 삽입부는 공구 고정부에 할당된 록킹 장치에 의해 다면 내부 고정부에 록킹될 수 있고, 다면 외부 고정부는 제 2 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 2 공구 삽입부는 다면 외부 고정부 위로 슬라이딩할 수 있는 내부 다면 커플링을 포함한다.
EP 2 039 449 A1호에는 임팩트 랜치로서 형성된 휴대용 공작 기계가 공지되어 있고, 상기 공작 기계는 공구 고정부를 포함하고, 상기 공구 고정부는 외부 다면 커플링, 예를 들어 스크류드라이버 비트(screwdriver bit)를 가진 공구 삽입부 및 내부 다면 커플링, 예를 들어 소켓을 포함하는 공구 삽입부에 연결될 수 있다. 스크류드라이버 비트를 공구 고정부에 고정하기 위해 록킹 장치가 제공되고, 상기 록킹 장치에서 작동 슬리브는 할당된 록킹 위치에서 공구 고정부에 제공된 개구를 통해 지지 볼을 방사방향 내측으로 가압하므로, 지지 볼은 스크류드라이버 비트의 외부 다면 커플링에 형성된 홈에 결합하고 따라서 스크류드라이버 비트를 공구 고정부의 다면 내부 고정부에 록킹한다. 작동 슬리브는 할당된 압축 스프링에 의해 스크류드라이버 비트 반대편 축방향으로 예비 응력을 받고, 스크류드라이버 비트의 록킹 해제를 위해 상기 스프링력에 대항해서 스크류드라이버 비트를 향해 축방향으로 이동되므로, 지지 볼이 릴리스될 수 있다.
선행기술에서, 작동 슬리브의 작동시 휴대용 공작 기계의 취급이 까다롭고 복잡하므로 상기 휴대용 공작 기계의 사용시 편의성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명의 과제는, 외부 다면 커플링을 가진 공구 삽입부의 간단하고 신속한 록킹 해제를 가능하게 하는 록킹 장치를 가진 공구 고정부를 포함하는 휴대용 공작 기계를 제공하는 것이다.
상기 과제는 다면 내부 고정부와 다면 외부 고정부를 가진 공구 고정부를 포함하는 휴대용 공작 기계에 의해 해결된다. 다면 내부 고정부는 제 1 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 1 공구 삽입부는 공구 고정부에 할당된 록킹 장치에 의해 다면 내부 고정부에서 록킹될 수 있다. 다면 외부 고정부는 제 2 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 2 공구 삽입부는 다면 외부 고정부 위로 슬라이딩할 수 있는 내부 다면 커플링을 포함한다. 록킹 장치는 작동 부재를 포함하고, 상기 작동 부재는 제 1 공구 삽입부의 록킹 해제를 위해 미리 정해진 록킹 위치로부터 미리 정해진 록킹 해제 위치로 공구 고정부의 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명은 외부 다면 커플링을 가진 공구 삽입부가 확실하게 록킹될 수 있고 상기 공구 삽입부의 제거를 위해 록킹 해제시 간단하게 취급될 수 있는 공구 고정부를 가진 휴대용 공작 기계의 제공을 가능하게 한다.
실시예에 따라 록킹 장치는 미리 정해진 록킹 위치에서 또는 미리 정해진 록킹 해제 위치에서 작동 부재를 블록킹하기 위한 블록킹 부재를 포함한다.
따라서 록킹 위치 및 록킹 해제 위치에서 작동 부재의 확실한 블록킹이 가능해질 수 있다.
작동 부재는 바람직하게 제 1 및 제 2 스토퍼 부재를 포함한다. 제 1 스토퍼 부재는 미리 정해진 록킹 해제 위치에서 작동 부재를 블록킹하기 위해 블록킹 부재에 접촉한다. 제 2 스토퍼 부재는 미리 정해진 록킹 위치에서 작동 부재를 블록킹 하기 위해 블록킹 부재에 접촉한다.
이로써 간단하게 록킹 위치 및 록킹 해제 위치에서 블록킹 부재에 작동 부재의 확실한 블록킹이 달성될 수 있다.
블록킹 부재는 바람직하게, 미리 정해진 록킹 위치 또는 미리 정해진 록킹 해제 위치를 넘어 작동 부재의 회전이 저지되도록 형성된다.
따라서 블록킹 부재에 의해 작동 부재의 안정적이고 확실한 블록킹이 달성될 수 있다.
실시예에 따라, 작동 부재는 슬리브 형태로 형성되고, 상기 작동 부재는 내주에 리세스를 갖고, 상기 리세스 내에 블록킹 부재가 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 리세스에 제 1 및 제 2 스토퍼 부재가 숄더 형태로 형성된다.
본 발명은 복잡하지 않고 저렴한 작동 부재의 제공을 가능하게 한다.
슬리브 형태의 작동 부재는 바람직하게 공구 고정부의 길이방향 축에 대해 동축으로 배치된다.
따라서 작동 부재의 간단하고 작동 안정적인 배치가 달성된다.
블록킹 부재는 바람직하게 볼트 형태로 형성된다.
이로써 안정적이고 저렴한 블록킹 부재가 제공될 수 있다.
실시예에 따라 록킹 장치는 스프링 부재를 포함하고, 상기 스프링 부재는 공구 고정부의 길이방향 축에 대해 가로방향으로 연장된 방향으로 미리 정해진 스프링력이 작동 부재에 가해지도록 형성된다.
이로써 본 발명은 간단하게 스프링 부재에 의해 록킹 해제 위치로부터 다시 록킹 위치로 조절될 수 있는 작동 부재의 제공을 가능하게 한다.
작동 부재는 바람직하게 슬리브 형태로 형성되고, 상기 작동 부재는 내주에 홈을 갖고, 상기 홈은 미리 정해진 록킹 위치에서 스프링 부재가 접촉하는 스토퍼를 갖는다.
이로 인해 간단하고 저렴한 작동 부재가 제공될 수 있다.
스프링 부재는 바람직하게, 공구 고정부에 대한 작동 부재의 회전을 가능하게 하기 위해, 미리 정해진 록킹 해제 위치에서 작동 부재에 스프링력이 가해지도록 형성된다. 이 경우 홈은 스프링 부재에 스토퍼가 부딪힐 때까지 스프링 부재에서 이동된다.
이로써 본 발명은 스프링 부재의 스프링력에 의해 록킹 해제 위치로부터 록킹 위치로 작동 부재의 편리한 자동 조절을 가능하게 한다.
스프링 부재는 바람직하게 압축 스프링 및 상기 스프링에 의해 작동 부재에 대해 부하를 주는 볼을 포함한다.
이로써 간단하고 작동 안정적인 스프링 부재가 제공될 수 있다.
전술한 단점은 다면 내부 고정부와 다면 외부 고정부를 가진 공구 고정부에 의해 해결된다. 다면 내부 고정부는 제 1 공구 삽입부와의 결합을 위해 형성되고, 상기 제 1 공구 삽입부는 공구 고정부에 할당된 록킹 장치에 의해 다면 내부 고정부에 록킹될 수 있다. 다면 외부 고정부는 제 2 공구 삽입부와의 결합을 위해 형성되고, 상기 제 2 공구 삽입부는 다면 외부 고정부 위로 슬라이딩할 수 있는 내부 다면 커플링을 포함한다. 록킹 장치는 작동 부재를 포함하고, 상기 작동 부재는 제 1 공구 삽입부의 록킹 해제를 위해 미리 정해진 록킹 위치로부터 미리 정해진 록킹 해제 위치로 공구 고정부의 길이방향 축을 중심으로 회전될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하기에 설명된다.
도 1은 실시예에 따른 공구 삽입부를 포함하는 휴대용 공작 기계의 개략도.
도 2는 실시예에 따른 록킹 장치를 가진 도 1의 공구 고정부를 포함하는 출력 샤프트의 사시도.
도 3은 도 2의 록킹 장치의 장착시 도 1 및 도 2의 공구 고정부를 포함하는 출력 샤프트의 분해 사시도.
도 4는 공구 고정부, 록킹 위치에 있는 도 2 및 도 3의 록킹 장치 및 제 1 실시예에 따른 리셋 장치를 포함하는 출력 샤프트의 길이방향 단면도.
도 5는 도 4의 화살표 V-V 방향으로 볼 때, 도 4의 장치의 횡단면도.
도 6은 도 4의 VI-VI 방향으로 볼 때, 도 4의 장치의 일부를 가로방향으로 본 확대 단면도.
도 7은 공구 고정부 및 록킹 해제 위치에 있는 도 2 및 도 3의 록킹 장치를 포함하는 출력 샤프트의 길이방향 단면도.
도 8은 도 7의 화살표 VII-VII 방향으로 볼 때, 도 7의 장치를 가로방향으로 본 단면도.
도 9는 도 7의 화살표 IX-IX 방향으로 볼 때, 도 7의 장치의 일부를 가로방향으로 본 확대 단면도.
도 10은 제 2 실시예에 따른 리셋 장치를 포함하는 도 7의 장치의 부분 X의 확대 단면도.
도 11은 도 7의 록킹 장치의 록킹 해제시 도 10의 화살표 XI-XI 방향으로 볼 때, 도 10의 리셋 장치를 포함하는 도 7의 장치를 가로방향으로 본 단면도.
도 12는 도 7의 록킹 장치의 록킹시 도 11의 단면도.
도 13은 제 3 실시예에 따른 리셋 장치를 포함하는 도 4의 장치의 부분 XIII의 확대 단면도.
도 14는 도 13의 리셋 장치의 지지 디스크와 토션 스프링의 사시도.
도 15는 도 4의 록킹 장치의 록킹시 도 13의 화살표 XV-XV의 방향으로 볼 때, 도 13의 리셋 장치를 포함하는 도 14의 장치를 가로방향으로 본 단면도.
도 1은 공구 고정부(150)를 포함하는 휴대용 공작 기계(100)를 도시하고, 상기 공작 기계는 핸들(126)을 가진 하우징(110)을 포함한다. 실시예에 따라 휴대용 공작 기계(100)는 네트워크 독립형 전력 공급을 위해 배터리 팩(130)에 기계적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
휴대용 공작 기계(100)는 예컨대 배터리-임팩트 랜치로서 형성된다. 그러나, 본 발명은 배터리-앰팩트 랜치에 제한되는 것이 아니라,예를 들어 스크류드라이버, 스크류드릴러, 해머드릴 등에서와 같이 전기 공구가 배터리 팩에 의해 네트워크 독립형으로 작동하는지 또는 네트워크 의존형으로 작동하는지 여부와 무관하게 공구가 회전되는 다양한 전기 공구에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 모터 작동식 휴대용 공작 기계에 제한되지 않고, 일반적으로 도 2 내지 도 9에서 설명하는 공구 고정부(150)가 사용될 수 있는 공구에 적용될 수 있다.
하우징(110)에 배터리 팩(130)으로부터 전류를 공급받는 전기 구동 모터(114), 기어장치(118) 및 스트라이킹 메카니즘(122)이 배치된다. 구동 모터(114)는 예를 들어 수동 스위치(128)에 의해 작동될 수 있고, 즉 스위치 온 및 오프될 수 있고, 임의의 모터 방식, 예를 들어 전기 정류식 모터 또는 직류 모터일 수 있다. 바람직하게 구동 모터(114)는, 리버스 작동은 물론 소정의 회전 속도에 대한 설정도 이루어질 수 있도록 제어 또는 조절될 수 있다. 적절한 구동 모터의 작동 방법과 구조는 선행기술에 충분히 공지되어 있으므로 간략함을 위해 상세한 설명에서 더 이상 설명되지 않는다.
구동 모터(114)는 관련된 모터 샤프트(116)를 통해 기어장치(118)에 연결되고, 상기 기어장치는 모터 샤프트(116)의 회전을 기어장치(118)와 스트라이킹 메카니즘(122) 사이에 배치된 구동 샤프트(120)의 회전으로 변환한다. 이러한 변환은 바람직하게, 구동 샤프트(120)가 모터 샤프트(116)에 대해 증가된 회전 모멘트 및 감소된 회전 속도로 회전되도록 이루어진다. 구동 모터(114)는 모터 하우징(115) 내에 배치되고, 기어장치(118)는 기어장치 하우징(119) 내에 배치되고, 이 경우 기어장치 하우징(119)과 모터 하우징(115)은 예컨대 하우징(110) 내에 배치된다.
구동 샤프트(120)에 연결된 스트라이킹 메카니즘(122)은 예를 들어 회전 스트라이킹 매카니즘이고, 높은 강도의 충격식 회전 펄스를 발생시키고, 출력 샤프트(124), 즉 구동 스핀들로 전달한다. 출력 샤프트(124)에 공구 고정부(150)가 배치되고, 상기 고정부는 바람직하게 공구 삽입부를 수용하기 위해 형성되고, 실시예에 따라 외부 다면 커플링(142)을 가진 공구 삽입부(140) 및 내부 다면 커플링, 예를 들어 소켓을 가진 공구 삽입부에 결합될 수 있다. 공구 삽입부(140)는 예를 들어 외부 다면 커플링(142), 도면에서 공구 고정부(150)의 적절한 내부 고정부(290;도 2)에 배치된 8각 커플링을 포함하는 스크류드라이버 비트로서 형성된다. 상기 스크류드라이버 비트 및 적절한 소켓은 선행기술에 충분히 공지되어 있으므로, 간략함을 위해 관련된 설명은 생략된다.
도 2는 도 1의 출력 샤프트(124)를 도시하고, 출력 캠(208)이 배치된 상기 샤프트의 중심에 가까운 단부 영역(202)은 도 1에서 휴대용 공작 기계(100)의 스트라이킹 매카니즘(122)에 연결될 수 있다. 출력 샤프트(124)에 공구 고정부(150)가 배치되고, 상기 고정부의 중심에서 먼 단부 영역(204)에 도시된 바와 같이 축방향 확장부(220)가 형성된다. 상기 확장부는 바람직하게 공구 고정부(150)에 형성되고 바람직하게 상기 고정부와 일체형으로 형성된다.
외부 고정부(210)와 내부 고정부(290)를 가진 공구 고정부(150)는 도시된 바와 같이 출력 샤프트(124)에 형성되고, 바람직하게 상기 출력 샤프트와 일체형으로 형성된다. 외부 고정부(210)에는 바람직하게 탄성 변형 가능한 지지 부재(230)가 할당되고, 내부 고정부(290)에는 작동 가능한 록킹 장치(240)가 할당된다.
내부 고정부(290)는 도 1의 스크류드라이버 비트(140)를 수용하는데 이용되고, 예를 들어 다면 내부 고정부의 형태에 따라, 도시된 바와 같이 8각 내부 프로파일(250)의 형태에 따라 출력 샤프트(124)의 내부에 형성된다. 내부 고정부(290)에는 바람직하게 작동 슬리브로서 형성된 작동 부재(244)에 의해 작동될 수 있는, 도 1의 스크류드라이버 비트(140)의 록킹을 위한 록킹 장치(240)가 할당된다.
외부 고정부(210)는 예를 들어 다면 외부 고정부이고, 바람직하게 4각 외부 고정부이고, 상기 4각 외부 고정부는 방사방향으로 볼 때, 도시된 바와 같이 4개의 평평한 측면들(261, 262, 263, 264)을 포함하고, 유럽 또는 북아메리카의 산업 표준에 따라 제조된 공구 삽입부를 수용하기 위한 실시예에 따라 내부 다면 커플링, 예컨대 소켓으로 형성된다. 측면들(261, 262, 263, 264)은 챔퍼링된 에지를 통해 서로 연결되고, 예를 들어 면들(261, 262)은 챔퍼링된 에지(251)를 통해 서로 연결되고, 면들(262, 263)은 챔퍼링된 에지(253)를 통해 서로 연결된다. 챔퍼링된 에지들은 축방향 확장부(220)를 향해 챔퍼링된 단부 영역을 갖고, 예를 들어 에지(251, 253)는 챔퍼링된 단부 영역(252 또는 254)을 포함한다. 축방향 확장부(220)는 단부 칼라(222)를 포함하고, 상기 칼라는 출력 샤프트(124)의 중심에서 먼 방향으로 원추형으로 챔퍼링된 단부(224)를 갖는다.
공구 고정부(150)에 내부 다면 커플링을 갖는 적절한 공구 삽입부를 고정하기 위해 축방향 확장부(220)에 고정된 지지 부재(230)가 형성된다. 상기 지지 부재는 도시된 바와 같이 탄성 변형 가능한 금속 C-링으로서 형성된 지지 부재(234)를 포함한다.
도 3은 공구 고정부(150), 축방향 확장부(220), 도 2의 지지 부재(230) 및 록킹 장치(240)를 포함하는 출력 샤프트(124)를 도시한다. 도 3은 지지 부재(230) 및 록킹 장치(240)를 내부 고정부(290)와 외부 고정부(210)를 가진 공구 고정부(150) 또는 출력 샤프트(124)에 장착하는 것을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 고정부(210)의 측면들(263, 264 또는 264, 261) 사이에 챔퍼링된 에지들(255 또는 257)이 배치된다. 상기 에지들은 챔퍼링된 단부 영역(256 또는 258)을 포함한다.
실시예에 따라, 출력 샤프트(124)는 구동 캠(208)으로부터 중심에서 먼 단부 영역(204)을 향해 제 1 직경(D1)을 갖는 바람직하게 원통형의 제 1 섹션(304)을 갖는다. 제 1 숄더(303)에서 샤프트(124)는 테이퍼링되고, 제 2 직경(D2)을 갖는 원통형 제 2 섹션(302)으로 이어지고, 이 경우 D2 < D1이다. 제 2 숄더(399)에서 출력 샤프트(124)는 다시 테이퍼링되고, 외부 고정부(210)로 이어지고, 상기 외부 고정부는 제 3 숄더(398)에서 축방향 확장부(220)로 이어진다. 제 1 숄더(303) 영역 내의 제 2 원통형 섹션(302)에 제 1 방사방향 개구(326)가 형성된다. 제 2 숄더(399) 영역 내의 섹션(302)에 적어도 하나의 제 2 방사방향 개구(315)가 형성되고, 상기 개구에 예를 들어 직경 방향으로 대향 배치된 제 3 개구(316)가 할당된다. 제 2 숄더(399)와 외부 고정부(210) 사이의 영역에 홈 형태의 적어도 하나의 리세스(286)가 형성된다. 바람직하게 홈 형태의 4개의 리세스들이 제공되고, 상기 리세스들 중 도 3에는 리세스(286, 287, 288)만 도시되고, 상기 리세스들은 각각 제 2 숄더(399)와 할당된 챔퍼링된 에지(253, 255 또는 257) 사이에 형성된다. 축방향 확장부(220)에는 제 3 숄더(398)와 단부 칼라(222) 사이에 링 홈(330) 형태의 외부 리세스가 형성된다.
대향 배치되고 챔퍼링된 에지들 사이, 예를 들어 에지(253)와 에지(257) 사이의 간격은 바람직하게 대략 출력 샤프트(124)의 제 2 섹션(302)의 직경(D2)에 상응하므로, 챔퍼링된 상기 에지들(253, 257)과 제 2 숄더(399) 사이에 전술한 홈 형태의 리세스들(286 또는 288)이 형성된다. 4각 외부 고정부(210)의 대향 배치된 측면들 사이의 간격, 즉 측면들(261, 263) 사이의 간격 또는 측면들(262, 264) 사이의 간격은 예를 들어 직경(D2)보다 작고, 바람직하게 측면들(261, 262, 263, 264)과 숄더(399) 사이에 리세스가 형성되지 않도록 설정된다. 그러나, 측면들(261, 262, 263, 264)과 숄더(399) 사이에 홈 형태의 리세스가 형성될 수도 있고, 상기 리세스는 홈 형태의 리세스(286, 287, 288), 예를 들어 링 홈으로 형성될 수 있다.
실시예에 따라 록킹 장치(240)는 작동 슬리브(244), 볼트 형태로 형성된 블록킹 부재(242), 예를 들어 C-링으로 형성된 억제 부재(246), 압축 스프링(327) 및 볼(328)을 가진 스프링 부재(325) 및 4개의 볼들(311, 312, 313, 314)을 포함한다. 작동 슬리브(244)는 도시된 바와 같이, 실시예에 따라 2개의 록킹 해제 리세스(345;도 5, 도 7 및 도 8에서 545), 리세스(342) 및 홈(도4, 도 6, 도 7 및 도 9에서 428)이 배치된 내주(341)를 갖고, 상기 홈들의 기능은 도 4 내지 도 9에서 설명된다. 압축 스프링(327)과 볼(328)은 출력 샤프트(124)의 개구(326) 내로 삽입될 수 있고, 볼(311, 312)은 출력 샤프트(124)의 개구(315) 내로 삽입될 수 있고, 볼(313, 314)은 출력 샤프트(124)의 개구(316) 내로 삽입될 수 있다. 볼(328)을 가진 압축 스프링(327) 및 볼들(311, 312, 313, 314)은 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 캠(208)의 방향으로 출력 샤프트(124) 위로 슬라이딩할 수 있는 작동 슬리브(244)에 의해 개구(326, 315 또는 316) 내에 지지된다.
공구 고정부(150) 또는 출력 샤프트(124)에 록킹 장치(240)의 장착시 개구(326, 315 또는 316) 내로 압축 스프링(327), 볼(328) 및 볼들(311, 312, 313, 314)이 삽입된 후에, 도 5에서 설명된 바와 같이 먼저 블록킹 볼트(242), 그리고 나서 작동 슬리브(244), 후속해서 방사방향 확장부(247, 248, 249)를 가진 억제-C 링(246)은, 상기 억제-C 링(246)이 홈 형태의 리세스(286, 287, 288) 내로 결합할 수 있도록 구동 캠(208)의 방향으로 출력 샤프트(124) 위로 슬라이딩된다. 이로써 방사방향 확장부들(247, 248, 249)은 작동 슬리브(244)를 블록킹하고, 록킹 장치(240)를 출력 샤프트(124) 상에 고정한다.
본 발명의 범주에서 설명된, 도 3의 공구 고정부(150)를 가진 본 발명에 따른 록킹 장치(240)의 사용은 예시적인 특징만을 갖고, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 오히려 록킹 장치(240)는 상이한 공구 고정부에서, 예를 들어 DE 10 2010 002 352 A1호 및 DE 10 2010 002 353 A1호에 도시된 다양한 공구 고정부에서 사용될 수 있다.
지지 부재(230)는 실시예에 따라 도 2의 금속 C-링(234) 및 바람직하게 탄성 고무 재료로 형성된 스프링 부재(334)로 이루어진 O-링을 포함한다. 상기 스프링 부재는, 장착 후에 C-링(324)에 방사방향으로 정해진 스프링력을 제공하는데 이용된다. 축방향 확장부(220)에 지지 부재(230)를 장착하기 위해, 먼저 탄성 O-링(334)은 단부 칼라(222)를 지나 링 홈(330) 내로 이동 또는 가압된다. 그리고 나서 금속 C-링(234)은 방사방향으로, 예를 들어 단부 칼라(222) 위로 슬라이딩함으로써 O-링(334) 위에 배치된다.
도 4는 도 3에서 설명된 바와 같이 도 3의 록킹 장치(240)와 지지 부재(230)의 장착 후에 도 2의 출력 샤프트(124), 공구 고정부(150) 및 축방향 확장부(220)를 포함하는 장치(400)를 도시한다. 이 경우 할당된 록킹 위치에서 록킹 장치(240)가 도시되고, 상기 위치에서 볼들(311, 312, 313, 314)은 작동 슬리브(244)의 내주(341)로부터 방사방향 내측으로 개구(315 또는 316) 내로 가압된다. 록킹 장치(240)를 록킹 위치로부터 록킹 해제 위치로 이동시키기 위해, 작동 슬리브(244)는 도 5 및 도 6에서 설명되는 바와 같이 화살표(450) 방향으로 회전되어야 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 작동 슬리브(244)는 실시예에 따라 공구 고정부(150)의 길이방향 축(499)에 대해 동축으로 및 제 1 숄더(303)와 억제-C 링(246) 사이에 축방향으로 이동 불가능하게 배치되므로, 길이방향 축(499)을 중심으로 화살표(450) 방향으로 및 반대 방향으로 회전될 수 있다. 슬리브(244)의 내주(341)에 형성된 홈(428)에 스프링 부재(325)의 볼(328)이 적어도 부분적으로 배치된다. 스프링 부재(325), 개구(326) 및 홈(428)은 제 1 실시예에 따라 리셋 장치를 형성한다.
도 5는 작동 슬리브(244)의 내주(341)로부터 방사방향 내측으로 8각 내부 프로파일(250)의 방향으로 가압되고, 개구(315, 316) 내에 배치된 볼들(311, 312 또는 313, 314)을 포함하는 도 4의 장치(400)를 도시한다. 블록킹 볼트(242)는 한편으로는 부분적으로 도 4의 출력 샤프트(124)의 제 2 섹션(302)에 배치된 리세스(542) 내에 배치되고, 다른 한편으로는 부분적으로 작동 슬리브(244)에 배치된 리세스(342) 내에 배치된다. 상기 리세스(342)에 숄더 형태의 2개의 스토퍼 부재들(541, 543)이 형성되고, 상기 스토퍼 부재들은, 미리 정해진 록킹 위치 또는 록킹 해제 위치를 넘어 작동 슬리브(244)가 회전하는 것을 저지하는데 이용된다. 도 5에 도시된 록킹 위치에서 스토퍼 숄더(543)는 블록킹 볼트(242)에 접촉한다.
화살표(450)의 방향으로 작동 슬리브(244)의 회전시 리세스(342)는 스토퍼 부재(541)가 볼트(242)에 부딪혀서 록킹 해제 위치에 도달할 때까지, 볼록킹 볼트(242) 위에서 이동된다. 이 경우 슬리브(244)의 내주(341)에 형성된 록킹 해제 리세스(345) 및 거기에 형성된 다른 록킹 해제 리세스(545)는 도 8에서 설명되는 바와 같이 볼(314 또는 311) 위에 위치 설정된다.
도 6은 도 4의 장치(400)의 스프링 부재(325)를 도시하고, 상기 스프링 부재에서 압축 스프링(327)은 볼(328)을 화살표(666)의 방향으로, 실시예에 따라 최대한 방사방향 외측에 배치된 위치로 작동 슬리브(244)에 형성된 홈(428) 내로 가압하고, 상기 위치는 도 4의 록킹 장치(240)의 록킹 위치에 상응한다. 이 경우 볼(328)은 홈(428)에 형성된, 숄더 형태의 스토퍼(628)에 접촉한다. 화살표(450) 방향으로 작동 슬리브(244)의 회전시, 홈(428)은 도 9에서 설명되는 바와 같이 볼(328)이 압축 스프링(327)의 힘에 대항해서 실시예에 따라 최대한 방사방향 내측에 배치된 위치로 개구(326) 내로 압입될 때까지 볼(328) 위에서 이동된다.
도 7은 도 4의 관련 록킹 해제 위치에서 화살표(450) 방향으로 작동 슬리브(244)의 회전 후 도 4의 장치(400)를 도시하고, 상기 위치에서 개구(315 또는 316) 내에 배치된 볼들(311, 312, 313, 314)은, 볼들(311, 314)이 적어도 부분적으로 작동 슬리브(244)의 내주(341)에 배치된 록킹 해제 리세스(545 또는 345)에 결합할 수 있도록 방사방향 외측으로 이동될 수 있다. 록킹 장치(240)를 록킹 해제 위치로부터 다시 도 4에 도시된 록킹 위치로 이동시키기 위해, 작동 슬리브(244)는 도8 및 도 9에서 설명되는 바와 같이 화살표(750) 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 도 7은 실시예에 따라, 압축 스프링(327)의 힘에 대항해서 개구(326) 내로 압입된 볼(328)의 최대한 방사 방향 내측에 배치된 위치를 도시한다.
도 8은 볼(311, 314) 영역에 배치된 록킹 해제 리세스(545 또는 345) 및 볼드(242)에 접촉하는 스토퍼 숄더(541)를 포함하는 도 7의 장치(400)를 도시한다. 이 경우 볼들(311, 312, 313, 314)은 외부 다면 커플링을 가진 적절한 공구 삽입부, 예를 들어 도 1의 외부 다면 커플링(142)을 가진 공구 삽입부(140)를 삽입 또는 제거하기 위해, 할당된 록킹 해제 리세스(545 또는 345)의 방향으로 방사방향 외측으로 이동될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 작동 슬리브(244)는 도 4 내지 도 6에 도시된 록킹 위치로부터 록킹 해제 위치로 회전 각도(888)만큼 회전되었다. 상기 회전 각도(888)는 작동 슬리브(244)의 내주(341)에 형성된 리세스(342)의 연장부에 의해 원주 방향으로 설정되고, 바람직하게 180°보다 작고, 더욱 바람직하게 90°보다 작고, 특히 바람직하게 45°보다 작다. 도시된 실시예에서 회전 각도(888)는 대략 40°이다.
도 9는 압축 스프링(327)의 힘에 대항해서 화살표(999)의 방향으로 개구(326) 내로 압입된 볼(328)의, 실시예에 따라 최대한 방사방향 내측에 배치된 위치를 도시한다. 슬리브(244)가 도 4에 도시된 록킹 위치 내로 자동으로 회전되는 것을 방지하기 위해, 실시예에 따라, 도 1의 휴대용 공작 기계(100)의 사용자는 상기 록킹 해제 위치에서 작동 슬리브(244)를 블록킹 또는 저지해야 한다. 사용자에 의해 작동 슬리브(244)의 릴리스시 압축 스프링(327)은, 도 6에서 전술한 바와 같이 볼(328)이 숄더 형태의 스토퍼(628)에 부딪힐 때까지 홈(428)이 볼(328) 위에서 이동되도록 화살표(999)의 반대 방향으로, 즉 도 6의 화살표(666)의 방향으로 볼(328)을 가압한다. 따라서 작동 슬리브(244)는 자동으로 록킹 해제 위치로부터 록킹 위치로 이동된다.
도 10은 도 7의 장치(400)의 부분(1000)을 확대도로 도시하고, 상기 장치는 제 2 실시예에 따라 거기에 배치된 리셋 장치(1025)를 포함하고, 상기 리셋 장치는 도 7의 개구(326) 내에 배치되고 홈(428)과 함께 작용하는 도 7의 스프링 부재(325) 대신 사용될 수 있다. 리셋 장치(1025)는 압축 스프링으로서 형성된 스프링 부재(1050)를 포함하고, 상기 스프링 부재는 예를 들어 출력 샤프트(124)의 제 2 섹션(302)에 배치된 홈 형태의 제 1 리세스(1010) 및 작동 슬리브(244)에 배치된, 홈 형태의 제 2 리세스(1044) 내에 배치된다. 대안 변형예에서 스프링 부재(1050)는 인장 스프링으로서 형성된다.
도 11은 도 10의 리셋 장치(1025)에 의해 구현된 도 7의 장치(400)를 도시하고, 상기 장치에서 작동 슬리브(244)는 록킹 해제 위치로 회전된다. 상기 록킹 해제 위치에서 작동 슬리브(244)는 아래에서 설명되는 바와 같이, 압축 스프링(1050)에 의해 제공된 압력에 대해 지지되어야 한다.
압축 스프링(1050)은 도 10에서 설명된 바와 같이 출력 샤프트(124)에 배치된, 홈 형태의 제 1 리세스(1010) 및 작동 슬리브(244)에 배치된, 홈 형태의 제 2 리세스(1044) 내에 배치된다. 홈 형태의 제 1 리세스(1010)는 단부에 길이방향으로 고정 숄더(1111) 및 대향 배치된 숄더(1113)를 포함한다. 홈 형태의 제 2 리세스(1044)는 단부에 길이방향으로 고정 숄더(1143) 및 대향 배치된 숄더(1141)를 포함한다. 고정 숄더(1111, 1143)에 각각 압축 스프링(1050)의 축방향 단부가 고정되므로, 리셋 장치(1025)의 개선된 안정성이 달성될 수 있다.
압축 스프링(1050)이 도 1의 휴대용 공작 기계(100)의 작동시 예를 들어 리세스들(1010, 1044) 중 하나의 리세스 내로만 슬라이딩할 수 없거나 또는 가압될 수 없는 것이 보장될 수 있는 한, 압축 스프링(1050)은 리세스(1010, 1044) 내에 고정되지 않고 배치될 수도 있다. 이러한 슬라이딩 또는 가압은 압축 스프링(1050)의 직경이 리세스(1010 또는 1044)의 높이에 대해서 비교적 크게 선택됨으로써 저지될 수 있다.
실시예에 따라, 압축 스프링(1050)은 록킹 해제 위치에서 고정 숄더들(1111, 1143) 사이로 압착된다. 작동 슬리브(244)의 릴리스시 압축 스프링(1050)은 신장되어 출력 샤프트(124)에 대해, 작동 슬리브(244)가 도 12에 도시된 록킹 위치로 이동되는 화살표(1150) 방향으로 작동 슬리브(244)를 회전시킨다.
도 12는 작동 슬리브(244)가 압축 스프링(1050)의 신장에 의해 자동으로 도 11의 화살표(1150)의 방향으로 록킹 위치로 회전된 도 11의 단면도를 도시한다. 상기 록킹 위치에서 작동 슬리브(244)는 신장된 압축 스프링(1050)에 의해 제공된 압축력에 의해 지지된다. 압축 스프링(1050)의 압축력에 대항해서 화살표(1250) 방향으로 작동 슬리브(1050)가 회전됨으로써, 작동 슬리브(244)는 다시 도 11에 도시된 록킹 해제 위치로 이동될 수 있다. 이 경우 작동 슬리브(244)의 회전은 정해진 회전 각도만큼만, 예를 들어 도 8에서 설명한 도 8의 회전 각도(888)만큼만 가능하다.
도 13은 제 3 실시예에 따른 리셋 장치(1325)가 배치된, 도 4의 장치(400)의 부분(1300)을 확대도로 도시한다. 이 경우 리셋 장치(1325)는 도 4의 개구(326) 내에 배치되고 홈(428)과 함께 작용하는 도 4의 스프링 부재(325) 대신 사용될 수 있다. 리셋 장치(1325)는 토션 스프링으로서 형성된 스프링 부재(1350)를 포함하고, 상기 스프링 부재는 출력 샤프트(124)의 제 2 섹션(302)에 제공된, 홈 형태의 제 1 리세스(1322) 및 작동 부재(244)에 배치된, 홈 형태의 제 2 리세스(1344) 내에 배치된다.
실시예에 따라, 도 1의 휴대용 공작 기계(100)의 작동시 또는 작동 슬리브(244)의 록킹 해제시 출력 샤프트(124)의 제 1 섹션(304)의 방향으로 토션 스프링(1350)이 빠져나가는 것은 지지 디스크(1310)에 의해 저지된다. 상기 지지 디스크는 출력 샤프트(124)의 제 1 및 제 2 섹션(304 또는 302) 사이의 숄더(303)에 있는 스탭(1320) 영역에서 지지된다. 스탭(1320)은 숄더(303)로부터 홈 형태의 리세스(1322)로의 이행부를 형성한다.
도 14는 도 13의 지지 디스크(1310) 및 토션 스프링(1350)의 실시예를 도시한다. 지지 디스크(1310)는 링형으로 형성된다. 토션 스프링(1350)의 제 1 스프링 단부(1452)와 제 2 스프링 단부(1454) 사이에 대략 450°의 각도가 형성된다. 450°의 각도는 예시적인 특성에 불과하고 본 발명을 제한하지 않는다. 이는 오히려 다양한 다수의 토션 스프링에 의해 구현될 수 있고, 상기 토션 스프링은, 도 15에서 설명되는 기능이 보장되는 한, 다양한 각도를 포함한다.
도 15는 도 13의 리셋 장치(1325)에 의해 구현된, 작동 슬리브(244)가 록킹 위치 내로 회전되는 도 4의 장치(400)를 도시한다. 작동 슬리브(244)는 상기 록킹 위치로부터 토션 스프링(1350)에 의해 제공된 복귀력에 대항해서 화살표(1500)의 방향으로 록킹 해제 위치로 회전될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 토션 스프링(1350)은 작동 슬리브(244)의 록킹 위치에서 실질적으로 출력 샤프트(124)의 제 2 섹션(302)에 배치된, 홈 형태의 제 1 리세스(1322)에서 지지되고, 이 경우 제 1 스프링 단부(1452)는 제 1 지지 숄더(1522)에 접촉하고, 상기 지지 숄더는 리세스(1322) 내에 배치된 홈(1517)에 형성된다. 또한, 토션 스프링(1350)은 부분적으로 제 2 작동 슬리브(244) 내에 배치된, 홈 형태의 제 2 리세스(1344) 내에 배치되고, 이 경우 제 2 스프링 단부(1454)는 제 2 지지 숄더(1543)에 접촉하고, 상기 제 2 지지 숄더는 리세스(1344)에 배치된 연장부(1546)에 형성된다.
실시예에 따라, 록킹 위치로부터 화살표(1550) 방향으로 작동 슬리브(244)의 회전시 제 2 스프링 단부(1454)는 제 2 지지 숄더(1543)로부터 화살표(1550) 방향으로 이동된다. 이로써 토션 스프링(1350)은 홈 형태의 리세스(1344) 내로 방사방향으로 확장되므로 작동 슬리브(244)가 록킹 해제 위치에 도달할 때까지 부하를 받거나 또는 고정된다. 이 경우, 작동 슬리브(244)는 정해진 회전 각도만큼만, 예를 들어 도 8에서 전술한 바와 같이 도 8의 회전 각도(888)만큼만 회전될 수 있다. 작동 슬리브(244)의 릴리스시 상기 작동 슬리브는 고정된 토션 스프링(1350)의 복귀력에 의해 화살표(1550)와 반대 방향으로 도 5에 도시된 록킹 위치로 다시 이동될 수 있다.
100 휴대용 공작 기계
140 공구 삽입부
150 공구 고정부
210 다면 외부 고정부
240 록킹 장치
244 작동 부재

Claims (12)

  1. 공구 고정부(150)를 포함하는 휴대용 공작 기계(100)로서, 상기 공구 고정부는 다면 내부 고정부(290)와 다면 외부 고정부(210)를 포함하고, 상기 다면 내부 고정부(290)는 제 1 공구 삽입부(140)와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 1 공구 삽입부는 상기 공구 고정부(150)에 할당된 록킹 장치(240)에 의해 상기 다면 내부 고정부(290)에 록킹될 수 있고, 상기 다면 외부 고정부(210)는 제 2 공구 삽입부와의 결합을 위해 형성되고, 상기 제 2 공구 삽입부는 다면 외부 고정부(210) 위로 슬라이딩할 수 있는 내부 다면 커플링을 포함하는 휴대용 공작 기계에 있어서,
    상기 록킹 장치(240)는 작동 부재(244)를 포함하고, 상기 작동 부재는 상기 제 1 공구 삽입부(140)의 록킹 해제를 위해 미리 정해진 록킹 위치로부터 미리 정해진 록킹 해제 위치로 상기 공구 고정부(150)의 길이방향 축(499)을 중심으로 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 록킹 장치(240)는 상기 미리 정해진 록킹 위치 또는 미리 정해진 록킹 해제 위치에서 상기 작동 부재(244)를 블록킹하기 위한 블록킹 부재(242)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 작동 부재(244)는 제 1 및 제 2 스토퍼 부재(541, 543)를 포함하고, 상기 제 1 스토퍼 부재(541)는 상기 미리 정해진 록킹 해제 위치에서 상기 작동 부재(244)를 블록킹하기 위해 상기 블록킹 부재(242)에 접촉하고, 상기 제 2 스토퍼 부재(543)는 상기 미리 정해진 록킹 위치에서 상기 작동 부재(244)를 블록킹하기 위해 상기 블록킹 부재(242)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 블록킹 부재(242)는, 상기 미리 정해진 록킹 위치를 넘어서 또는 상기 미리 정해진 록킹 해제 위치를 지나 상기 작동 부재(244)의 회전을 저지하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 작동 부재(244)는 슬리브 형태로 형성되고, 내주(341)에 리세스(342)를 갖고, 상기 리세스 내에 상기 블록킹 부재(242)가 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 리세스 상에 상기 제 1 및 제 2 스토퍼 부재(541, 543)가 숄더형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 슬리브 형태의 작동 부재(244)는 상기 공구 고정부(150)의 길이방향 축(499)에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록킹 부재(242)는 볼트 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 록킹 장치(240)는 스프링 부재(325)를 포함하고, 상기 스프링 부재는 상기 작동 부재(244)에 상기 공구 고정부의 상기 길이방향 축(499)에 대해 가로방향으로 연장하는 방향(666)으로 미리 정해진 스프링력을 가하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 작동 부재(244)는 슬리브 형태로 형성되고, 내주에(341)에 스토퍼(628)를 포함하는 홈(428)을 갖고, 상기 스프링 부재(325)는 미리 주어진 록킹 위치에서 상기 스토퍼에 접촉하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 스프링 부재(325)는, 상기 공구 고정부(150)에 대한 상기 작동 부재(244)의 회전을 가능하게 하기 위해, 미리 정해진 록킹 해제 위치에서 상기 작동 부재(244)에 스프링력을 제공하도록 형성되고, 상기 홈(428)은 상기 스토퍼(628)가 상기 스프링 부재(325)에 부딪힐 때까지 상기 스프링 부재(325)에서 이동되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 부재(325)는 압축 스프링(327) 및 상기 압축 스프링에 의해 상기 작동 부재(244)에 대해 부하를 주는 볼(328)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공작 기계.
  12. 다면 내부 고정부(290)와 다면 외부 고정부(210)를 포함하는 공구 고정부(150)로서, 상기 다면 내부 고정부(290)는 제 1 공구 삽입부(140)와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 1 공구 삽입부는 상기 공구 고정부(150)에 할당된 록킹 장치(240)에 의해 상기 다면 내부 고정부(290)에 록킹될 수 있고, 상기 다면 외부 고정부(210)는 제 2 공구 삽입부와 결합을 위해 형성되고, 상기 제 2 공구 삽입부는 상기 다면 외부 고정부(210) 위로 슬라이딩될 수 있는 내부 다면 커플링을 포함하는 공구 고정부에 있어서,
    상기 록킹 장치(240)는 작동 부재(244)를 포함하고, 상기 작동 부재는 상기 제 1 공구 삽입부(140)의 록킹 해제를 위해 미리 정해진 록킹 위치로부터 미리 정해진 록킹 해제 위치로 상기 공구 고정부(150)의 길이방향 축(499)을 중심으로 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 공구 고정부.
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