KR20220018032A - 공구 홀더용 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공구 홀더 섕크 (33) 를 해제가능하게 유지하기 위한 클램핑 장치 (1) 에 관한 것이다. 이 장치는 하우징 (2), 하우징의 보어 (5) 내부에 왕복이동 가능하게 장착된 드로우바(6), 드로우바 (6) 에 단단히 배치된 쐐기 결합 부재 (8), 및 제 1 압력 수용 표면 (13), 제 1 웨지 표면 (11) 및 제 2 웨지 표면 (12) 을 포함하는 쐐기 (10) 를 포함한다. 구멍 (14) 은 하우징 (2) 의 주변 벽을 통해 반경방향으로 연장되고, 쐐기 결합 부재 (8) 는 보어 (5) 로부터 구멍 (14) 으로 반경방향 외측으로 연장되는 한편, 쐐기 (10) 는 하우징 (2) 의 외부로부터 구멍 (14) 으로 반경방향 안쪽으로 연장된다. 제 1 웨지 표면 (11) 은 웨지 결합 부재 상에서 웨지 결합 슬라이드 표면 (9) 에 작용하고, 제 2 웨지 표면 (12) 은 구멍에서 구멍 슬라이드 표면 (15) 에 작용한다. 따라서, 웨지 (10) 는 하우징 (2) 의 표면과 드로우바 (6) 에 단단히 배치된 부재의 표면 사이에 배치되어, 웨지가 안쪽으로 이동할 때 드로우바의 변위를 발생시켜, 공구 홀더 섕크 (33) 의 클램핑을 초래한다. 슬리브 (16) 는 슬리브가 제 1 방향 (D) 으로 이동될 때 쐐기가 안쪽으로 움직이도록 구멍에 걸쳐 하우징의 주변 표면 주위에 배치되어서, 슬리브의 제 1 압력 인가 표면 (17) 이 쐐기의 제 1 압력 수용 표면 (13) 을 슬라이딩하고 가압한다.

Description

공구 홀더용 클램핑 장치

본 발명은 공구 홀더용 클램핑 장치에 관한 것이다.

공작 기계와 금속 절삭 분야에서, 절삭 공구를 위한 공구 홀더를 공작 기계에 연결하기 위해 클램핑 기구가 종종 사용된다. 예를 들어, 드릴 또는 밀링 공구를 유지하기 위해 공작 기계의 회전가능한 스핀들에 장착되도록 구성되면, 이러한 클램핑 장치들 및 대응하는 공구 홀더들은 때때로 "피동 (driven)" 으로 지칭된다. 공작 기계 스핀들은 때때로 그러한 피동 공구 홀더들을 클램핑하기 위한 통합된 클램핑 기구들을 포함한다. 많은 클램핑 기구들은 공구 홀더를 클램핑 및/또는 해제하기 위해 수동 작동, 예를 들어 캠 샤프트의 작동을 필요로 한다. 또한, 예를 들어 유압 피스톤이 클램핑 기구의 상태를 제어하기 위해 사용되는 경우, 자동 공구 변경 공정에 적합한 클램핑 기구들이 있다.

EP1468767 은 2개의 드로우바 및 드로우바들 사이에 배열된 다수의 공동-작동 웨지들의 세트를 포함하는 힘-증폭기의 사용에 기초한 클램핑 기구를 포함하는 기계 스핀들을 개시한다. 가스 스프링은 클램핑 기구의 드로우바를 공구 홀더가 클램핑되는 위치로 압박하고, 유압 피스톤은 클램핑 기구가 언클램핑된 상태에 있는 다른 위치로 드로우바를 변위시키는데 사용될 수 있다. 그러나, 클램핑 기구는 기계 스핀들의 축방향으로 비교적 큰 공간을 필요로 하고, 따라서 클램핑 기구는, 클램핑 기구를 위한 이용가능한 축방향 공간이 제한되는 공구 터렛의 주변부 상에 피동 공구 홀더들을 장착하기에 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 완화하고, 공작 기계의 공구 터렛과 관련하여 사용하기에 적합한 피동 공구 홀더용 클램핑 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 일 양태에 따르면, 본 발명은 공구 홀더 섕크를 해제가능하게 유지하기 위한 클램핑 장치에 관한 것이며, 이는 다음을 포함한다:

- 전방 단부, 후방 단부 및 전방 단부와 교차하는 보어를 갖는 하우징으로서, 상기 보어는 상기 보어의 전방 단부의 장착 부분에서 상기 공구 홀더 섕크를 수용하기 위해 후방으로 연장되는, 상기 하우징;

- 상기 보어 내부에서 종축선을 따라 왕복 이동가능하게 장착되는 드로우바로서, 상기 드로우바는, 잠금 위치를 취하는 때에 상기 공구 홀더 섕크의 단부에서 결합 형성부와 결합하도록 되어 있는 결합 수단을 전방 단부에 포함하는, 상기 드로우바;

- 상기 드로우바에 견고하게 배치된 쐐기 결합 부재로서, 상기 쐐기 결합 부재는 상기 하우징의 상기 전방 단부를 향하는 쐐기 결합 슬라이드 표면을 포함하는, 상기 쐐기 결합 부재; 및

- 제 1 압력 수용 표면, 상기 후방 단부를 향하는 제 1 웨지 표면, 및 상기 전방 단부를 향하는 제 2 웨지 표면을 포함하는 웨지로서, 상기 제 1 웨지 표면 및 상기 제 2 웨지 표면이 반경방향에 있어서 상기 종축선을 향하여 서로 접근하는, 상기 웨지.

상기 하우징의 주변 벽을 통해 구멍이 반경방향으로 연장되고, 상기 구멍은 상기 하우징의 상기 후방 단부를 향하는 구멍 슬라이드 표면을 포함하고,

- 상기 웨지는 상기 하우징의 외부로부터 상기 구멍 안으로 반경방향 내향으로 연장되고, 상기 제 1 웨지 표면은 상기 웨지 결합 슬라이드 표면과 접촉하고, 상기 제 2 웨지 표면은 상기 구멍 슬라이드 표면과 접촉하고, 상기 제 1 압력 수용 표면은 상기 하우징으로부터 외측을 향한다.

상기 클램핑 장치는, 둘레 주위에서 상기 하우징의 상기 주변 벽의 외부에 배치되고 상기 구멍에서 제 1 방향으로 상기 하우징에 대해 이동할 수 있는 슬리브를 더 포함하고, 상기 슬리브는, 그 내부 면에서, 압력 수용 표면과 접촉하기 위해 내측을 향하는 제 1 압력 인가 표면을 포함하고, 상기 제 1 방향으로 증가하는 상기 종축선에 대한 반경방향 거리를 갖는다. 상기 슬리브, 상기 웨지, 상기 웨지 결합 부재 및 상기 드로우바는, 상기 슬리브가 상기 제 1 방향으로 이동될 때에, 상기 제 1 압력 인가 표면이 상기 쐐기의 상기 제 1 압력 수용 표면에 대한 슬라이딩 및 가압에 의해 상기 구멍에서 반경방향 안쪽으로 상기 쐐기를 가압함으로써, 상기 제 1 쐐기 표면 및 상기 제 2 쐐기 표면이 상기 쐐기 결합 슬라이드 표면 및 상기 구멍 슬라이드 표면에 대해 각각 슬라이딩 및 가압되어, 상기 드로우바를 상기 보어 내부에서 상기 후방 단부를 향해 변위되도록 하여, 상기 결합 수단이 잠금 위치를 취하게 하도록 배치된다.

하우징의 표면과 드로우바에 견고하게 배치된 부재의 표면 사이에 웨지를 배치함으로써, 그리고 웨지의 이동을 달성하기 위해 하우징의 주변 표면 주위에 슬리브를 사용함으로써, 클램핑 장치는 (가스 스프링과 같은) 별도의 수단을 필요로 하지 않고서 장치를 클램핑 상태에 유지하도록 설계될 수 있고, 장치는 길이방향으로 매우 콤팩트하게 될 수 있다. 따라서, 클램핑 장치는 공구 터렛 내의 통합에 적합하다.

본 명세서에서 사용되는 "하우징" 은 기계 스핀들, 예를 들어, 스핀들이 공구 터렛 내의 구동 기구에 연결되는 (또는 연결될 수 있는) 공구 터렛 내의 스핀들을 지칭할 수 있다. 그러나, 클램핑 기구는 공구 터렛에서의 사용에 제한되지 않고, 기계 공구의 일부이거나 이에 연결될 수 있는 임의의 스핀들에 사용될 수 있다. 예를 들어, 하우징은 기계 공구의 메인 스핀들 또는 이에 연결 가능한 스핀들을 의미할 수 있다. 즉, 클램핑 기구는 메인 스핀들의 일체형 부분일 수 있거나, 메인 스핀들에 연결 가능한 하우징에 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어 비회전 공구를 클램핑하기 위해 회전가능하지 않은 하우징 내에서 클램핑 기구를 사용하는 것이 예상된다. 따라서, 하우징은 기계 스핀들일 필요가 없다.

본 출원 전반에 걸친 설명 및 청구항에서, 용어 "전방" 은 클램핑 동안 공구 홀더 섕크가 삽입되는 보어의 외부 개구를 향한 방향 또는 위치를 나타내기 위해 사용된다. 유사하게, 용어 "후방" 또는 "후방향" 은 보어의 이러한 외부 개구로부터 멀어지는 방향 또는 위치를 나타내기 위해 사용된다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 표면의 배향을 정의하기 위해 하우징의 전방 (또는 후방) 단부를 “향한다" 라는 표현은, 표면이 적어도 어느 정도 각각의 단부를 향하도록 배향된다는 것을 나타낸다. 따라서, 이 표현은 표면이 하우징의 종축선에 수직인 구성뿐만 아니라, 표면에 대한 법선이 하우징의 종축선에 대해 90°까지의(그러나 포함하지는 않는) 예각으로 연장되는 구성을 포함한다.

본 명세서 전반에 걸쳐, 반경방향 거리, 또는 축방향 또는 반경방향 방향에 대한 임의의 언급은 하우징 내의 보어 및 그의 종축선에 대해 이루어진다.

웨지 결합 부재는 드로우바에 견고하게 배열되며, 예를 들어 일체로 형성되거나, 고정되게 배열되거나, 또는 적어도 길이방향으로 드로우바에 대해 이동불가능하게 배열된다. 이에 의해, 종축선을 따른 웨지 결합 부재의 이동은 드로우바의 대응하는 이동을 야기한다. 웨지 결합 부재는 드로우바의 후방 부분에 배치될 수 있다.

웨지 결합 부재는 보어로부터 개구 내로 반경방향 외향으로 연장될 수 있다.

웨지 결합 부재, 및 웨지 결합 부재가 연장되는 하우징의 주변 벽 내의 구멍은, 클램핑 장치가 언클램핑된 상태에 있을 때 웨지 결합 부재와 구멍의 후방 표면 사이에 유격이 있도록 설계될 수 있다. 이는 웨지 결합 부재가 구멍 내에서 종방향을 따라 후방을 향해 이동하게 하여, 보어 내에서의 드로우바의 대응하는 종방향 변위를 야기할 것이다. 예를 들어, 구멍은 종축선에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.

제 1 압력 인가 표면은 제 1 방향으로 증가하는 종축선에 대한 반경방향 거리를 가지므로, 제 1 방향으로의 슬리브의 이동은 제 1 압력 인가 표면에 의해 웨지의 제 1 압력 수용 표면에 압력이 인가되게 한다. 이 압력은 웨지가 종축선을 향해 반경방향 내측으로 가압되도록 반경방향 성분을 가질 것이다.

제 1 및 제 2 웨지 표면들은 평행하지 않고, 종축선을 향해 반경방향으로 서로 접근한다. 그 결과, 웨지의 반경방향 내향 이동은 구멍 슬라이드 표면 상에 종축선에 평행한 방향으로 전방을 향하는 성분을 갖는 힘을 초래한다. 대응하는 힘은 웨지 결합 부재에 작용하여, 종방향으로 후방을 향한 드로우바의 변위를 야기한다.

웨지 결합 슬라이드 표면은 전방 단부를 향하며 (제 1 웨지 표면을 향하며), 제 1 웨지 표면으로서 대응 연장부를 가질 수 있는 한편, 구멍 슬라이드 표면은 후방 단부를 향하며 (제 2 웨지 표면을 향하며), 제 2 웨지 표면으로서 대응 연장부를 가질 수 있어서, 각각의 표면들 사이의 슬라이딩 접촉이 웨지의 이동 동안 큰 영역에 걸쳐 달성된다. 그러나, 각각의 표면들은 종축선에 대해 약간 상이한 경사 각도들을 가질 수 있다. 예를 들어, 웨지가 구멍 내에서 내향으로 이동할 때 대부분의 압력이 웨지 결합 부재의 반경방향 외측 부분 상에 가해질 것을 보장하기 위해, 웨지 결합 슬라이드 표면은 제 1 웨지 표면보다 약간 더 가파른 각도를 가질 수 있다. 다른 예로서, 전체 웨지 결합 슬라이드 표면은 보어를 통한 종단면에서 볼 때 만곡될 수 있다.

제 1 및 제 2 웨지 표면들, 및 대응하는 구멍 슬라이드 표면 및 웨지 결합 슬라이드 표면 중의 적어도 하나는 보어를 통한 종단면에서 볼 때 종방향 축선에 수직인 평면에 대해 경사진다. 제 1 웨지 표면 및 대응하는 웨지 결합 슬라이드 표면이 이러한 방식으로 배열되면, 웨지의 반경방향 내측 이동은 축방향 성분, 즉 종축선에 평행한 방향으로 후방을 향하는 축방향 성분 및 반경방향 성분, 즉 종축선을 향하는 반경방향 성분 둘 모두를 갖는 웨지 결합 부재 상의 힘을 초래한다. 힘의 축방향 성분은 드로우바의 변위를 제공하는 한편, 힘의 반경방향 성분은 웨지 결합 부재 상의 휨 모멘트를 감소시킬 수 있고, 웨지 결합 부재가, 드로우바로부터 분리된 부분이고 드로우바에 분리가능하게 배열된다면 (예를 들어, 드로우바의 리세스 또는 포켓 내에 수용된다면), 클램핑 장치의 사용 중에 드로우바와 견고하게 결합되는 것을 보장할 수 있다.

제 1 및 제 2 웨지 표면들, 및 대응하는 구멍 슬라이드 표면 및 웨지 결합 슬라이드 표면 중의 양자가 아닌 하나는 보어를 통한 종단면에서 볼 때 종방향 축선에 수직인 평면과 평행하게 배치될 수 있다.

일부 실시형태에 따르면, 제 1 및 제 2 웨지 표면들, 및 대응하는 구멍 슬라이드 표면 및 웨지 결합 슬라이드 표면 양자는 보어를 통한 종단면에서 볼 때 종방향 축선에 수직인 평면에 대해 경사진다.

클램핑 장치는, 슬리브의 변위를 달성하기 위해, 피스톤, 예를 들어 유압 피스톤과 같은 추가 부품을 포함할 수 있다. 슬리브의 위치를 변경하기 위한 다른 수단, 예를 들어, 공압에 기초한 수단이 또한 고려된다. 이에 따라, 클램핑 장치의 제어가 어떠한 수동적인 조작없이 용이하게 자동화될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 자동 공구 교환 적용분야에 사용하기에 적합하다.

웨지의 제 1 압력 수용 표면은 슬리브의 제 1 압력 인가 표면의 연장에 대응하거나 실질적으로 대응하는 연장 방향을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 압력 인가 표면이 제 1 압력 수용 표면에 대해 슬라이딩하고 가압할 때 표면들은 넓은 접촉 면적을 가질 것이며, 따라서 인가된 힘은 양호한 방식으로 분배된다.

슬리브는 하우징에 대해 회전 방향으로 이동 가능할 수 있다. 즉, 제 1 방향은 하우징의 주변을 따른 회전 방향에 해당할 수 있다. 대안적으로, 슬리브는 하우징의 주변을 따라 축방향으로 이동 가능하다. 즉, 제 1 방향 (D) 은 종축선 (L) 과 평행할 수 있다. 이러한 슬리브는 제조 관점에서 특히 적합할 수 있는데, 이는 슬리브가 단순하고, 회전적으로 대칭적인 설계를 가질 수 있기 때문이다. 또한, 유압 기반 제어 장치를 사용하는 경우, 슬리브의 축방향 운동은 회전 운동보다 달성하기가 더 용이할 수 있다. 제 1 방향 (D) 은 후방을 향할 수 있다.

제 1 압력 인가 표면 및 제 1 압력 수용 표면은 보어를 통한 종단면에서 볼 때 선형 또는 실질적으로 선형인 연장부를 가질 수 있다. 그러나, 보어를 통한 종단면에서 볼 때, 하나 또는 양 표면은 약간 만곡된 연장부를 가질 수 있다. 따라서, 표면들의 연장부는 서로 완전히 대응하지 않을 수 있다. 그러나, 곡률은 작을 수 있어서, 제 1 압력 인가 표면이 제 1 압력 수용 표면에 대해 슬라이딩하고 가압할 때 표면들 사이의 충분한 접촉 면적이 얻어질 수 있다.

제 1 압력 인가 표면 및 제 1 압력 수용 표면 각각은, 보어를 통한 종단면에서 볼 때, 종축선에 평행한 선에 대해 0 이 아닌 각도 (α) 만큼 기울어질 수 있다. 따라서, 제 1 압력 인가 표면 및 제 1 압력 수용 표면 양자는 보어를 통한 종단면에서 볼 때 동일한 방향으로 연장될 수 있고, 선형 또는 실질적으로 선형인 연장부를 가질 수 있다. 각도 (α) 는 셀프-잠금 임계값 각도 미만일 수 있어서, 드로우바가 후방을 향해 보어 내부에서 변위되고 결합 수단이 잠금 위치를 취하게 될 때 슬리브는 웨지에 대해 셀프-잠금 상태를 달성한다. 셀프-잠금 상태를 얻기 위해서, 각도 (α) 는 충분히 작아야, 즉 셀프-잠금 임계값 각도 미만이어야 한다. 셀프-잠금 상태는, 웨지의 제 1 압력 수용 표면과 슬리브의 제 1 압력 인가 표면 사이의 정지 마찰력이 종축선에 수직인 반경방향으로 웨지에 가해지는 힘에 의해 유발되는 마찰면에서의 반대 힘보다 큰 상태를 말한다. 따라서, 웨지의 제 1 압력 수용 표면과 슬리브의 제 1 압력 인가 표면 사이의 마찰 계수에 의존하는 각도 범위 내에서 셀프-잠금 상태가 얻어진다. 이러한 마찰 계수는 사용되는 재료, 표면 상의 코팅, 윤활제의 사용 등과 같은 다양한 파라미터에 의존할 수 있다. 따라서, 셀프-잠금 임계값 각도는 이러한 파라미터들의 일부 또는 전부에 의존한다. 통상의 기술자는 일반적인 지식 및/또는 일상적인 실험을 이용하여 특정 응용에 적용되는 셀프-잠금 임계값 각도를 식별하거나, 또는 적어도 특정 각도가 이러한 셀프-잠금 임계값 각도 미만인지를 예측 또는 평가할 수 있을 것이다. 일반적으로, 셀프-잠금 구성을 보장하기 위해, 셀프-잠금 임계값 각도보다 훨씬 낮은 각도 (α) 를 선택하는 것이 바람직하다. 작은 각도 (α) 를 사용하는 또 다른 이점은 힘-증폭 효과가 달성된다는 것이고, 슬리브의 비교적 큰 종방향 변위는 드로우바의 비교적 작은 변위를 초래할 것이다. 그러나, 너무 작은 각도 (α) 는 비효율적이고 실질적으로 잘 기능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 매우 작은 각도 (α) 는 클램핑 장치가 클램핑된 상태로 고착되게 하고 슬리브가 해제되기 어렵게 할 수 있다. 일부 실시형태에 따르면, 각도 (α) 는 2°내지 10°일 수 있다. 이러한 범위에서, 셀프-잠금 구성 및 적절한 힘-증폭 효과를 모두 달성할 수 있다. 예를 들면, 각도 (α) 는 3°내지 6°, 예를 들어 4°, 또는 거의 4°일 수 있다.

웨지는 하우징으로부터 외측으로 향하는 제 2 압력 수용 표면을 포함할 수 있고, 슬리브는 제 2 압력 수용 표면과 접촉하기 위해 내측으로 향하는 제 2 압력 인가 표면을 포함할 수 있고, 이들 표면 각각은 제 1 방향으로 증가하는 종축선에 대한 반경방향 거리를 갖는다. 다수의 압력 인가 표면 및 대응하는 압력 수용 표면을 사용할 때, 드로우바의 요구되는 운동 및 양호한 힘 증폭 효과 둘 모두가 용이하게 달성될 수 있는 클램핑 기구가 설계될 수 있다. 제 2 압력 수용 표면 및 제 2 압력 인가 표면 각각은, 보어를 통한 종단면에서 볼 때, 종축선에 평행한 라인에 대해 0 이 아닌 각도 (β) 만큼 경사질 수 있고, 각도 β 는 각도 α 보다 크고, 각각의 제 1 및 제 2 표면은, 제 1 방향으로의 슬리브의 이동시, 제 1 압력 인가 표면이 슬라이딩하여 제 1 압력 수용 표면에 대해 가압하기 전에 제 2 압력 인가 표면이 슬라이딩하여 제 2 압력 수용 표면에 대해 가압하도록 연속적으로 배열된다.

이에 따라, 클램핑의 초기 단계 동안 큰 각도 (β) 를 이용하여 드로우바를 신속하게 변위시키거나 운송할 수 있다. 이러한 초기 클램핑 단계는 많은 힘을 필요로 하지 않는다. 그러나, 클램핑의 최종 단계 동안, 드로우바를 짧은 거리로 변위시키기 위해서는 큰 힘이 요구된다. 따라서, 실제 클램핑이 발생할 때, 즉 결합 수단이 잠금 위치를 취할 때, 더 작은 각도 (α) 가 사용되어, 드로우바의 변위가 슬리브의 축방향 변위에 비해 작아질 것이고, 그 결과 "파워 부스트" 라고도 지칭되는 힘 증폭 효과가 발생된다. 일부 실시형태에 따르면, 각도 (β) 는 10°내지 75°일 수 있다. 예를 들어, 각도 (β) 는 35°내지 65°, 예컨대 45°, 또는 실질적으로 45°일 수 있어서, 드로우바의 효율적인 초기 변위를 제공한다.

각각의 표면들은, 이들 각각의 표면들 사이의 전이부에서 제 2 압력 인가 표면이 제 2 압력 수용 표면을 통과하고 제 1 압력 인가 표면이 제 1 압력 수용 표면에 도달하도록 슬리브가 후방을 향해 이동될 때, 드로우바가 보어의 후방 단부에서 그의 최종 목적지에 완전히는 아니고 거의 도달하도록 배치될 수 있다. 이는, 클램핑의 최종 단계에서 압력이 증가할 때 이들 표면들 사이에 충분한 접촉 면적이 존재하도록, 최종 클램핑이 발생하기 전에 제 1 압력 인가 표면이 제 1 압력 수용 표면 상으로 일정 거리 슬라이딩한다면 유리할 수 있기 때문이다.

드로우바의 초기 변위에 대한 가파른 각도 및 실제 클램핑에 대한 작은 각도를 사용함으로써, 슬리브 (및 따라서 클램핑 장치) 는 자체-잠금 클램핑 기구에 상당한 힘 증폭 효과를 여전히 제공하면서 축방향으로 비교적 짧게 제조될 수 있다.

제 1 및 제 2 압력 인가 표면들, 및 제 1 및 제 2 압력 수용 표면들 사이의 전이는, 각각, 제 2 표면으로부터 제 1 표면으로의 전이 동안 또한 각각의 압력 인가 표면과 압력 수용 표면들 사이에 충분한 접촉 면적이 존재하도록, 매끄러울 수, 예를 들어 둥글게 될 수 있다.

제 2 웨지 표면 및 구멍 슬라이드 표면은 구멍을 통해 반경방향에서 바라볼 때 만곡될 수 있다. 이에 의해, 웨지는 반경방향과 일치하는 축선을 중심으로 약간 변위가능하다. 그 결과, 웨지는 구멍 슬라이드 표면에 대해 구멍 내의 그의 위치를 적응시킴으로써, 하나 이상의 부품들의 기하학적 편차 또는 결함을 자동으로 보상할 수 있을 것이다.

웨지 결합 부재는 드로우바에 분리가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 웨지 결합 부재는 드로우바 내의 리세스 또는 포켓 내에 수용되는 별도의 부분일 수 있다. 이러한 리세스 또는 포켓은 웨지 결합 부재가 적어도 길이방향으로 그에 대해 이동불가능한 드로우바와 견고하게 결합되도록 설계될 수 있다. 웨지 결합 부재가 드로우바와 일체로 형성되는 경우, 웨지 결합 부재가 하우징의 주변 벽의 구멍 내로 반경방향으로 연장되도록 배치되면, 드로우바를 보어 내에 배치하는 것이 어려울 수 있다. 한편, 별개의 웨지 결합 부재가 하우징의 외부로부터 구멍을 통해 삽입될 수 있고, 따라서 하우징 내에서의 클램핑 기구의 장착을 단순화한다.

슬리브는, 슬리브가 제 1 방향에 대향하는 방향으로 이동될 때 웨지 결합 부재 상의 후향 릴리즈 압력 수용 표면에 접촉하여 압력을 인가하도록 배열된 전향 릴리즈 압력 인가 표면을 포함할 수 있어서, 보어 내부의 드로우바가 전방 단부를 향해 변위된다. 이에 의해, 슬리브를 반대방향으로 이동시키는 것만으로 클램핑을 해제할 수 있게 된다. 클램핑 장치의 해제는 클램핑만큼 많은 힘을 필요로 하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 공구 홀더 섕크와 장착 부분 사이의 임의의 셀프-잠금 효과를 극복하고, 공구 홀더 섕크를 장착 부분으로부터 밀어내기 위해 일부 힘이 요구될 수 있고, 이 힘은 웨지 결합 부재의 릴리즈 압력 수용 표면 상에 직접 작용하는 릴리즈 압력 인가 표면에 의해 제공될 수 있다. 따라서, 웨지의 개입없이 클램핑이 해제될 수 있다.

슬리브 상의 릴리즈 압력 인가 표면에 부가하여 또는 이에 대한 대안으로서, 클램핑 장치는 드로우바를 전방을 향해 압박하기 위한 릴리즈 스프링을 더 포함할 수 있다. 이러한 릴리즈 스프링은 슬리브가 제 1 방향의 반대 방향으로 이동될 때 드로우바를 전방으로 변위시키도록 배열될 수 있다. 이러한 스프링은 슬리브가 제 1 방향의 반대 방향으로 이동될 때 드로우바 및 웨지 결합 부재가 전방을 향해 가압되는 것을 보장할 수 있다. 이에 의해, 제 1 및 제 2 웨지 표면은 클램핑을 해제할 때 웨지 결합 슬라이드 표면 및 구멍 슬라이드 표면과 각각 접촉하며 그에 대해 슬라이딩할 것이다. 일부 실시형태에 따르면, 스프링은 클램핑 장치의 부품들이 릴리즈의 초기 단계 동안 서로 밀접하게 접촉된 상태로 유지되어 어떠한 부품들도 잘못 어긋나지 않도록 보장할 것이다. 그 후, 릴리즈 압력 인가 표면은 공구 홀더 섕크를 장착 부분으로부터 밀어내기에 충분한 힘을 웨지 결합 부재 상에 제공할 수 있다. 릴리즈 스프링은 드로우바를 전방으로 가압하기 위해 드로우바 뒤에서 종축선을 따라 배열된 압축 코일 스프링일 수 있다.

클램핑 장치는 하우징의 주변 벽 내의 대응하는 수의 상이한 구멍들을 통해 연장하도록 배열된 복수의 웨지들 및 웨지 결합 부재들을 포함할 수 있다. 구멍들 및 관련된 웨지들 및 웨지 결합 부재들은 하우징의 원주를 중심으로 회전 대칭적으로 이격될 수 있다. 이에 의해, 양호한 힘 분포를 갖는 잘 균형 잡힌 회전 대칭 클램핑 장치가 얻어지며, 임의의 바람직하지 않은 굽힘 모멘트 또는 다른 원치않는 효과가 회피된다. 그러나, 매우 많은 수의 웨지들 및 대응하는 구멍들이 바람직하지 않을 수 있는데, 이는 하우징의 감소된 견고성을 초래할 수 있기 때문이다. 일부 실시형태에 따르면, 클램핑 장치는 3개의 웨지 및 웨지 결합 부재를 포함한다. 따라서, 이러한 웨지들은 하우징의 둘레를 따라 120°만큼 이격될 수 있다. 이에 의해, 비교적 간단하지만, 잘 밸런싱된 클램핑 장치가 획득되어, 충분한 레벨의 힘 분배를 제공하지만, 하우징 내에 단지 적은 수의 구멍들만을 필요로 하기 때문에 견고함을 유지한다.

보어의 전방 단부에서의 장착 부분은 원추형일 수 있고, 또한 비원형 단면을 가질 수 있다. 원추형 형상은 축방향뿐만 아니라 반경방향으로의 유격이 없는 연결을 보장하는 한편, 비원형 단면 (예를 들어, "삼각형" 또는 다각형 형상을 가짐) 은 장착 보어에 대한 장착 섕크의 회전불가능한 고정을 보장한다.

본 발명은 청구범위 내에서 많은 상이한 방식으로 변화되고 수정될 수 있음이 명백하다. 예를 들어, 후술되고 도시된 본 발명의 예시적인 실시형태에서, 클램핑 장치의 장착 보어는 원추형으로 형성되고, 유사한 형상의 장착 섕크를 갖는 공구 홀더를 클램핑하기 위해 단면이 다소 "삼각형" 또는 다각형 형상을 갖는다. 그러나, 장착 보어는 또한 다른 유형의 장착 섕크를 클램핑하기 위해 상이한 형상을 가질 수 있다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시형태들을 보다 상세하게 설명한다:
도 1 은 공구 홀더를 유지하는, 클램핑 상태의 클램핑 장치의 측면도이다.
도 2 는 클램핑된 상태의 클램핑 장치의 등각도이고, 슬리브 및 하우징은 종축선을 따른 단면으로 도시된다.
도 3 은 종축선을 따라 클램핑 장치를 통한 단면에서 클램핑 장치 및 공구 홀더가 클램핑된 상태를 도시한다.
도 4 는 슬리브가 제거된, 클램핑된 상태의 클램핑 장치 및 공구 홀더의 평면도이다.
도 5 는 언클램핑된 상태의 클램핑 장치의 등각도이고, 슬리브, 하우징 및 공구 홀더는 종축선을 따른 단면으로 도시된다.
도 6 은 언클램핑된 상태의 클램핑 장치 및 공구 홀더의 측면도이다.
도 7 은 종축선을 따라 클램핑 장치를 통한 단면에서 클램핑 장치 및 공구 홀더가 언클램핑된 상태를 도시한다.
도 8 은 도 6 에 도시된 단면에서의 클램핑 장치를 도시한다.
모든 도면은 개략적이고, 반드시 일정 비율은 아니며, 일반적으로 개별 실시형태를 설명하는 데 필요한 부분만을 보여주는 반면, 다른 부분은 생략되거나 단지 암시될 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 유사한 도면 부호는 다른 도면에서 유사한 부분을 나타낸다.

도 1 은 공구 홀더 (30) (도 1 및 3-7 에는 매우 개략적으로 도시됨) 가 클램핑되는 클램핑 장치 (1) 의 측면도이다. 하우징 (2), 이 경우 기계 스핀들은 공구 홀더 (30) 가 장착되는 전방 단부 (3), 및 후방 단부 (4) 사이에서 연장된다. 기계 스핀들 (2) 은 연결 핀 (31) 을 통해 기계 공구의 공구 터렛 내의 구동 기구에 연결될 수 있다. 슬리브 (16) 는 스핀들 (2) 의 원주 둘레에 배치되고, 후방 단부 (4) 를 향하여 제 1 방향 (D) 을 따라 종축선을 따르는 축방향으로 그리고 전방 단부 (3) 를 향하여 제 1 방향 (D) 의 반대 방향으로 이동 가능하다.

도 2 는 드로우바 (6), 웨지 (10) 및 웨지 결합 부재 (8) 가 도시되도록 슬리브 (16) 및 스핀들 (2) 의 일부가 제거된 클램핑 장치의 등각도이다. 드로우바 (6) 는 종축선 (L) 을 따라 보어 (5) 내에서 왕복 이동 가능하게 장착된다. 보어 (5) 의 전방 단부는 공구 홀더 (30) 의 생크 (33) (도 2 에는 도시되지 않음) 를 수용하기 위한 장착 부분 (32) 을 포함한다. 결합 세그먼트 형태의 결합 수단 (7) 은 드로우바 (6) 의 전방 단부 근처에 배열된다.

도 3 은 도 1 에 도시된 클램핑 장치 (1) 의, 종축선 (L) 을 따른 단면을 도시한다. 공구 홀더 (30) 에는 장착 생크 (33) 가 제공되며, 이 장착 생크는 도시된 실시형태에서 US 5340248 에 개시된 종류의 것이고, 축방향 보어 및 대응하는 형상의 장착 부분 (32) 내로 인입되도록 구성된 다소 "삼각형" 또는 다각형의 비원형 단면을 갖는 원추형 섕크를 포함한다. 드로우바 (6) 와 하우징 (2) 의 내면 사이에는 밀봉 링 (43) 이 배치된다. 본 실시형태에 따르면, 클램핑 장치의 결합 기구는 결합 세그먼트 (7) 뿐만 아니라, 압축 스프링 (36), 스러스트 링 (37), 리테이너 링 (39), 탄성 O-링 (38) 및 정지 링 (40) 을 포함하며, 이들 모두는 보어 (5) 내에 배치된다. 후술될 결합 기구는, 예를 들어, EP2987575 에 개시된 바와 같이, 클램핑 장치들을 위해 이전에 사용된 다른 결합 기구들과 유사하다.

클램핑 장치는 3개의 웨지 (10), 및 3개의 대응하는 웨지 결합 부재 (8) 를 포함한다 (웨지 및 웨지 결합 부재의 하나의 세트가 도 3 에서 보여질 수 있음). 웨지 (10) 및 웨지 결합 부재 (8) 는 스핀들 (2) 의 주변 벽의 구멍 (14) 을 통해 적어도 부분적으로 연장되며, 구멍 (14) 은 종방향으로 연장되고, 후방을 향해 대면하고 종축선에 평행한 라인에 대해 대략 45°만큼 경사진 웨지 슬라이드 표면 (15) 을 포함한다.

웨지 결합 부재 (8) 는 클램핑 장치 (1) 를 통해 냉각제를 운반하기 위해 내부 채널 (23) 까지 반경방향으로 연장되는 드로우바 (6) 내의 포켓 내에 견고하게 유지된다. 이에 의해, 웨지 결합 부재 (8) 는 드로우바 (6) 에 대해 이동 불가능하게 배열된다. 웨지 결합 부재 (8) 는, 전방을 향해 대면하고 종축선 (L) 에 평행한 라인에 대해 대략 60°만큼 경사진 웨지 결합 슬라이드 표면 (9) 을 포함한다. 웨지 결합 부재 (8) 는 후방을 향하는 릴리즈 압력 수용 표면 (21) 을 더 포함한다.

웨지 (10) 는 웨지 결합 슬라이드 표면 (9) 으로서 종축선에 평행한 선에 대해 대응하는 경사를 가지며 후방으로 향하고 그와 접촉하도록 배치되는 제 1 웨지 표면 (11) 을 포함한다. 웨지 (10) 는 구멍 슬라이드 표면 (15) 으로서 종축선에 평행한 선에 대해 대응하는 경사를 가지며 전방으로 향하고 그와 접촉하도록 배치되는 제 2 웨지 표면 (12) 을 더 포함한다. 웨지는 또한 제 1 압력 수용 표면 (13) 및 제 2 압력 수용 표면 (18)을 포함하고, 이들 모두는 스핀들로부터 외향으로 향하고, 제 1 압력 수용 표면 (13) 은 종축선에 평행한 라인에 대해 대략 4°만큼 경사지고, 제 2 압력 수용 표면 (18) 은 종축선에 평행한 라인에 대해 대략 35°만큼 경사진다.

슬리브 (16) 는, 그 내부면에, 제 1 압력 인가 표면 (17) 및 제 2 압력 인가 표면 (19) 을 포함하고, 이들 양자는 웨지 상에서 각각 제 1 압력 수용 표면 (13) 및 제 2 압력 수용 표면(18) 과 접촉하기 위해 내향으로 대면한다. 슬리브 (16) 는 또한 전방을 향하는 릴리즈 압력 인가 표면 (20) 을 포함한다. 또한, 클램핑 장치는 지지 세그먼트 (34) 및 핀 (35) 을 포함한다 (도 8 에 가장 잘 도시됨). 지지 세그먼트 (34) 는 웨지 (10) 가 제 위치에 유지되고 원주 방향으로 슬리브 (16) 에 대해 어긋날 수 없도록 웨지를 지지한다. 각각의 핀 (35) 은 스핀들 (2) 내의 리세스 내에 부분적으로 수용되도록 그리고 지지 세그먼트 (34) 내의 리세스 내에 부분적으로 수용되도록 배열된다. 핀 (35) 은 슬리브 (16) 와 스핀들 (2) 사이의 임의의 상호 회전 운동을 방지하기 위해 스핀들 (2) 에 대해 원주방향으로 슬리브 (16) 를 고정한다. 따라서, 스핀들이 회전되면, 슬리브 (16) 는 스핀들 (2) 과 함께 대응 회전 속도로 회전할 것이고, 스핀들 (2) 에 대해 원주 방향으로 변위될 수 없다.

클램핑 장치 (1) 는 또한 드로우바 (6) 의 후방 부분에 배치된 릴리즈 스프링 (22) 을 포함한다.

도 4 는 스핀들 (2) 에서 구멍들 (14) 중의 하나를 통해 반경방향으로 보았을 때의 도 1 내지 3 의 클램핑 장치의 평면도이고, 웨지 (10) 및 웨지 결합 부재 (8) 가 도시되도록 슬리브 (16) 가 제거되어 있다. 이 도면에서, 제 2 웨지 표면 (12) 및 대응하는 개구 슬라이드 표면 (15) 은 만곡되는 반면, 제 1 웨지 표면 (11) 및 대응하는 웨지 결합 슬라이드 표면 (9) 은 실질적으로 편평하다.

도 1-4 에서, 클램핑 장치 (1) 는 체결 수단 (7) 이 잠금 위치를 취하도록 슬리브 (16) 가 후방을 향해 이동된 잠금 또는 클램핑된 상태로 도시되어 있다. 이 위치에서, 드로우바 (6), 및 사실상 또한 슬리브 (16) 는 후방을 향해 더 이상 이동될 수 없다.

도 5-8 은 결합 수단 (7) 이 잠금 위치를 떠나도록 슬리브 (16) 가 전방을 향해 이동되고 공구 홀더 (30) 의 섕크 (33) 가 장착 부분 (32) 으로부터 "밀려진" 비잠금 위치에 있는 클램핑 장치 (1) 를 도시한다.

도 8 은 도 6 에 나타낸 평면에서의 종축선에 대한 횡단면을 도시한다. 웨지 (10) 및 웨지 결합 부재 (8) 는 드로우바 (6) 의 원주 둘레에 대칭적으로 이격된다. 스크류 (24) 는 슬리브 (16) 와 지지 세그먼트 (34) 사이의 임의의 상호 운동을 방지하기 위해 슬리브 (16) 를 지지 세그먼트 (34) 와 연결한다. 슬리브는 3개의 조립 홀 (25) 을 더 포함한다. 클램핑 장치 (1) 를 조립할 때, 드로우바 (6) 는 전방으로부터 스핀들 내로 삽입되고, 슬리브 및 지지 세그먼트 (34) 는 핀 (35) 과 함께 후방측으로부터 스핀들 상으로 슬라이딩된다. 슬리브 (16) 는 스핀들 (2) 및 지지 세그먼트 (34) 및 핀 (35) 에 대해 회전되어 (이는 슬리브의 외부 부분이 지지 세그먼트에 아직 고정되지 않았기 때문에 가능함), 조립 홀 (25) 이 구멍 (14) 과 정렬된다. 이어서, 웨지 결합 부재 (8) 와 웨지 (10) 가 삽입된다. 그 후, 슬리브 (16) 는 그 안의 스크류 홀들이 지지 세그먼트들 (34) 내의 대응하는 스크류 홀들과 정렬될 때까지 회전된다. 마지막으로, 스크류 (24) 는 슬리브 (16) 를 지지 세그먼트 (34) 에 고정하는데 사용된다. 이 상태에서, 슬리브는 원주방향으로 이동하지 않고, 축방향으로만 이동가능하다. 또한, 조립된 상태에서는, 웨지와 웨지 결합 부재로 인해 스핀들 (2) 로부터 축방향으로 슬리브를 제거할 수 없다.

하기에서, 클램핑 장치 (1) 의 기능이 설명될 것이다.

도 5 내지 도 8 의 클램핑 장치 (1) 는 공구 홀더 (30) 가 클램핑 장치 (1) 로부터 잠금해제되는 초기 상태에 있다. 알 수 있는 바와 같이, 결합 세그먼트들 (7) 은 공구 홀더 (30) 의 장착 섕크 (33) 내에서 결합 보어의 내부 표면과 목 부분 사이에 형성된 공간에서 드로우바 (6) 의 목 부분 (42) 주위에 장착된다. 결합 세그먼트들 (7) 은 리테이너 링 (39) 내부의 내부 홈과 결합하는 각각의 결합 세그먼트의 외향 연장 플랜지 부분 (45) 에 의해 제 위치에 유지되고, 탄성 o-링 (38) 은 결합 세그먼트들의 후방 단부에서 외향 지향 홈 형성부에 위치된다. 결합 세그먼트의 전방 단부에는, 공구 홀더의 결합 보어 내부의 내부 결합 홈 (47) 과 결합되도록 적응되지만 결합 홈과의 결합이 없는 이 초기 상태에 있는 외향 지향 결합 플랜지 (46) 가 형성된다 (도 7 참조). 더욱이, 압축 스프링 (36) 은 드로우바의 플랜지와 스러스트 링 (37) 사이에 장착되고, 리테이너 링 (39) 과 결합 세그먼트 (7) 를 정지 링 (40) 에 대해 전방으로 가압한다. 이러한 잠금해제 상태에 도달하기 위해, 슬리브 (16) 는 전방 단부를 향해 이동된다. 슬리브 (16) 가 전방으로 이동될 때, 릴리즈 스프링 (22) 에 의해 가해진 힘은 또한 드로우바 (6) 를 전방으로 변위시킬 것이고, 슬리브 (16) 가 전방을 향해 가능한한 멀리 이동될 때, 슬리브 상의 릴리즈 압력 인가 표면 (20) 은 웨지 결합 부재 (8) 상의 릴리즈 압력 수용 표면 (21) 에 대해 가압되어, 결합 세그먼트 (7) 가 잠금 위치를 떠나게 하고 공구 홀더 섕크 (33) 를 장착 부분 (32) 로부터 밖으로 밀어내도록 하는데 필요한 힘을 제공한다.

이제, 도 1-4 를 참조한다. 여기서, 클램핑 장치는, 장착 섕크 (33) 가 커플링 기구에 의해 클램핑 장치 (1) 에 결합되고 큰 힘으로 드로우바 (6) 에 의해 당겨져서 스핀들 (2) 의 장착 부분 (32) 내에서 견고하게 결합되는 잠금 또는 클램핑 상태에 있다.

이는 제 1 방향 (D) 으로, 즉 후방을 향해 슬리브 (16) 를 이동시킴으로써 달성되며, 이에 따라 드로우바 (6) 는 후방을 향해 변위되며, 이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명된다. 도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 스러스트 링 (37), 리테이너 링 (39) 및 결합 세그먼트 (7) 는 압축 스프링 (36) 에 의해 정지 링 (40) 을 향해 전방으로 여전히 가압되는 한편, 드로우바 (6) 는 웨지 결합 부재 (8) 에 의해 후방으로 인출된다. 이는 결합 세그먼트들 (7) 이 드로우헤드 (41) 에 대해 외측으로 변위되어, 이들의 전방 단부가 드로우헤드 (41) 의 후향 베벨형 표면 (49) 상에서 슬라이딩하는 것을 초래해야 한다. 이러한 방식으로, 결합 세그먼트 (7) 의 전방 단부 상의 결합 플랜지 (46) 는 잠금 위치로 외측으로 변위되고 공구 홀더의 결합 보어 내부의 결합 홈 (47) 과 결합하게 되어, 공구 홀더 섕크 (33) 가 드로우바 (6) 에 의해 당겨져 스핀들 (2) 내의 장착 부분 (32) 의 표면에 대해 견고하게 지지되게 된다.

슬리브 (16) 가 도 5 내지 8 에 도시된 바와 같이 비잠금 상태에 대응하는 시작 위치로부터 후방을 향해 이동될 때, 슬리브 (16) 상의 제 2 압력 인가 표면 (19) 은 웨지 (10) 상의 제 2 압력 수용 표면 (18) 에 대해 슬라이딩하여 가압할 것이다. 이에 의해, 웨지 (10) 는 구멍 (14) 을 통해 내측으로 가압될 것이고, 드로우바 (6) 는 후방을 향해 변위될 것이다. 제 2 압력 인가 및 수용 표면 (19, 18) 의 비교적 가파른 경사 β (도 7에 도시됨) 로 인해, 웨지 (10) 는 초기에 상당히 빠르게 안쪽으로 이동할 것이며, 이는 드로우바 (6) 의 비교적 빠른 변위를 초래한다. 비교적 가파른 각도 β 는 드로우바 (6) 의 초기 변위가 많은 힘을 필요로 하지 않기 때문에 사용하기에 유리하다.

제 1 및 제 2 압력 인가 및 수용 표면들 (13, 17, 18, 19) 은, 이들 각각의 표면들 사이의 전이부에서 제 2 압력 인가 표면 (19) 이 제 2 압력 수용 표면을 통과하고 제 1 압력 인가 표면 (17) 이 제 1 압력 수용 표면 (13) 에 도달하도록 슬리브 (16) 가 후방을 향해 이동될 때, 드로우바 (6) 가 보어 (5) 의 후방 단부에서 그의 최종 목적지에 거의 도달하도록 배치된다. 따라서, 큰 힘이 유익한 최종 클램핑 단계에 대해, 제 1 압력 인가 및 수용 표면들 (13, 17) 은 활성이다. 이 단계에서, 슬리브 (16) 의 비교적 큰 이동은 웨지 (10) 의 매우 작은 반경방향 변위, 및 드로우바 (6) 의 훨씬 더 작은 축방향 변위를 초래할 것이며, 따라서 힘 증폭 효과를 제공한다. 또한, 제 1 압력 인가 및 수용 표면 (13, 17) 의 작은 경사 (α) (도 7 에 도시됨) 는 클램핑 장치가 임의의 추가 수단을 필요로 하지 않고서 클램핑된 상태로 유지되는 셀프-잠금 효과를 제공할 것이다.

Claims (15)

1. 공구 홀더 섕크 (33) 를 해제가능하게 유지하기 위한 클램핑 장치 (1) 로서,
   - 전방 단부 (3), 후방 단부 (4) 및 전방 단부와 교차하는 보어 (5) 를 갖는 하우징 (2) 으로서, 상기 보어 (5) 는 상기 보어의 전방 단부의 장착 부분 (32) 에서 상기 공구 홀더 섕크 (33) 를 수용하기 위해 후방으로 연장되는, 상기 하우징 (2);
   - 상기 보어 (5) 내부에서 종축선 (L) 을 따라 왕복 이동가능하게 장착되는 드로우바 (6) 로서, 상기 드로우바는, 잠금 위치를 취하는 때에 상기 공구 홀더 섕크 (33) 의 단부에서 결합 형성부와 결합하도록 되어 있는 결합 수단 (7) 을 전방 단부에 포함하는, 상기 드로우바 (6);
   - 상기 드로우바 (6) 에 견고하게 배치된 쐐기 결합 부재 (8) 로서, 상기 쐐기 결합 부재는 상기 하우징 (2) 의 상기 전방 단부 (3) 를 향하는 쐐기 결합 슬라이드 표면 (9) 을 포함하는, 상기 쐐기 결합 부재 (8); 및
   - 제 1 압력 수용 표면 (13), 상기 후방 단부를 향하는 제 1 웨지 표면 (11), 및 상기 전방 단부를 향하는 제 2 웨지 표면 (12) 을 포함하는 웨지 (10) 로서, 상기 제 1 웨지 표면 (11) 및 상기 제 2 웨지 표면 (12) 이 반경방향에 있어서 상기 종축선을 향하여 서로 접근하는, 상기 웨지 (10)
   를 포함하고,
   상기 하우징 (2) 의 주변 벽을 통해 구멍 (14) 이 반경방향으로 연장되고, 상기 구멍 (14) 은 상기 하우징 (2) 의 상기 후방 단부 (4) 를 향하는 구멍 슬라이드 표면 (15) 을 포함하고,
   - 상기 웨지 (10) 는 상기 하우징 (2) 의 외부로부터 상기 구멍 (14) 안으로 반경방향 내향으로 연장되고, 상기 제 1 웨지 표면 (11) 은 상기 웨지 결합 슬라이드 표면 (9) 과 접촉하고, 상기 제 2 웨지 표면 (12) 은 상기 구멍 슬라이드 표면 (15) 과 접촉하고, 상기 제 1 압력 수용 표면 (13) 은 상기 하우징 (2) 으로부터 외측을 향하고,
   상기 클램핑 장치는
   - 둘레 주위에서 상기 하우징 (2) 의 상기 주변 벽의 외부에 배치되고 상기 구멍 (14) 에서 제 1 방향 (D) 으로 상기 하우징에 대해 이동할 수 있는 슬리브 (16) 를 더 포함하고, 상기 슬리브 (16) 는, 그 내부 면에서, 압력 수용 표면과 접촉하기 위해 내측을 향하는 제 1 압력 인가 표면 (17) 을 포함하고, 상기 제 1 방향으로 증가하는 상기 종축선에 대한 반경방향 거리를 갖고,
   상기 슬리브 (16), 상기 웨지 (10), 상기 웨지 결합 부재 (8) 및 상기 드로우바 (6) 는, 상기 슬리브 (16) 가 상기 제 1 방향 (D) 으로 이동될 때에, 상기 제 1 압력 인가 표면 (17) 이 상기 쐐기 (10) 의 상기 제 1 압력 수용 표면 (13) 에 대한 슬라이딩 및 가압에 의해 상기 구멍 (14) 에서 반경방향 안쪽으로 상기 쐐기 (10) 를 가압함으로써, 상기 제 1 쐐기 표면 (11) 및 상기 제 2 쐐기 표면 (12) 이 상기 쐐기 결합 슬라이드 표면 (9) 및 상기 구멍 슬라이드 표면 (15) 에 대해 각각 슬라이딩 및 가압되어, 상기 드로우바 (6) 를 상기 보어 (5) 내부에서 상기 후방 단부 (4) 를 향해 변위되도록 하여, 상기 결합 수단 (7) 이 잠금 위치를 취하게 하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 방향 (D) 은 상기 종축선 (L) 과 평행한 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 압력 인가 표면 및 상기 제 1 압력 수용 표면 각각은, 상기 보어를 통한 종단면에서 보았을 때, 상기 종축선에 대해 평행한 라인에 대해서 0 이 아닌 각도 α 만큼 기울어진 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 각도 α 는 자체-잠금 임계값 각도 미만이어서, 상기 드로우바가 상기 보어 내부에서 후방으로 변위되고 상기 결합 수단이 잠금 위치를 취하게 되었을 때에 상기 슬리브는 상기 웨지에 대해 자동-잠금 상태에 도달하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 웨지는 상기 하우징으로부터 외측을 향하는 제 2 압력 수용 표면 (18) 을 포함하고, 상기 슬리브는 상기 제 2 압력 수용 표면과 접촉하기 위해 내향을 향하는 제 2 압력 인가 표면 (19) 을 포함하고, 각 표면 (18, 19) 은 상기 제 1 방향으로 증가하는 종축선에 대한 반경방향 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
6. 제 5 항 및 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 압력 수용 표면 및 상기 제 2 압력 인가 표면 각각은, 상기 보어를 통한 종단면에서 볼 때, 상기 종축선에 대해 평행한 라인에 대해서 0 이 아닌 각도 β 만큼 기울어지고, 상기 각도 β 는 상기 각도 α 보다 크고, 각각의 제 1 및 제 2 압력 인가 표면 및 제 1 및 제 2 압력 수용 표면은, 상기 제 1 방향에서의 상기 슬리브의 이동시에, 상기 제 1 압력 인가 표면이 상기 제 1 압력 수용 표면에 대해 슬라이딩 및 가압되기 전에 상기 제 2 압력 인가 표면이 상기 제 2 압력 수용 표면에 대해 슬라이딩 및 가압되도록 연속하여 배치되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 웨지 표면 및 상기 구멍 슬라이드 표면은 상기 구멍을 통해 반경방향으로부터 보았을 때에 만곡된 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 웨지 결합 부재는 상기 드로우바에 분리가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 슬리브는 상기 슬리브가 상기 제 1 방향과는 반대 방향으로 이동하여 상기 드로우바가 상기 보어 내부에서 상기 전방 단부를 향하여 변위되는 때에 상기 웨지 결합 부재 상의 후향 (rearwardly facing) 릴리즈 압력 수용 표면 (21) 에 접촉하여 압력을 인가하도록 배치된 전향 (forwardly facing) 릴리즈 압력 인가 표면 (20) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치는 상기 드로우바를 상기 전방 단부를 향해 압박하기 위한 릴리즈 스프링 (22) 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치는 상기 하우징의 상기 주변 벽에서 대응하는 수의 상이한 구멍들을 통해 연장하도록 배치된 복수의 웨지들 및 웨지 결합 부재들을 포함하고, 상기 구멍들 및 관련된 웨지들 및 웨지 결합 부재들은 상기 하우징의 둘레 주위에 회전 대칭으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치는 3개의 웨지들 및 웨지 결합 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보어의 상기 전방 단부에 있는 상기 장착 부분은 원추형인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보어의 상기 전방 단부에 있는 상기 장착 부분은 비원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 기계 스핀들인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.

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