KR100583464B1 - 다이아몬드공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원판형 금속샹크의 바깥 둘레면 또는 원통형 금속샹크의 하단면에 다수의 세그먼트가 부착 설치되는 다이아몬드공구에 관한 것으로, 종래의 다이아몬드공구에 있어서는 세그먼트의 다이아몬드 입자가 격자상으로 배열되는 형태를 취하고 있기 때문에 하나의 다이아몬드 입자가 절삭하고 지나간 자리를 다른 다이아몬드 입자가 지나가게 되어 절삭효율이 좋지 못하게 되는 문제가 있었고, 세그먼트에 배열되는 다이아몬드 입자를 배열각도를 조절함으로써 절삭 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것도 그다지 절삭효율이 좋지 못한 문제가 있었던 바, 금속샹크(10)에 부착되는 각 세그먼트(20)의 각 절삭평면(23)과 절삭저면(24) 사이에 다층으로 배열되는 다수의 다이아몬드 입자(D)의 각 층을 좌우방향으로 연속되는 연속 원형으로 배열 형성하고, 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행을 적어도 한 개 이상의 원호형으로 배열 형성하며, 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 열을 최초 열보다 그 다음 열이 높거나 낮고, 그 다음 열이 최초 열과 같은 요철형으로 배열 형성한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 피삭체에 대한 절삭 효율을 크게 향상시킬 수 있게 됨은 물론 다이아몬드 입자(D)의 이탈을 저감하여 수명을 크게 연장할 수 있게 되고, 금속샹크(10)의 열손상과 마찰손상의 저감할 수 있게 되며, 절삭 스피드의 감소를 방지할 수 있게 되는 등 절삭시간 및 인력, 비용을 크게 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

다이아몬드공구, 금속샹크, 세그먼트, 연속 원형 배열, 원호형 배열

Description

다이아몬드공구{a diamond tool}

도 1은 본 발명의 제1실시예의 사시도

도 2는 동 실시예의 요부 사시도

도 3은 동 실시예의 요부 평면도

도 4는 동 실시예의 요부 정면도

도 5는 동 실시예의 요부 종단면도

도 6은 동 실시예의 세그먼트 각 부착상태도

도 7은 본 발명의 제2실시예의 요부 정면도

도 8은 본 발명의 제3실시예의 요부 정면도

도 9는 본 발명의 제4실시예의 요부 정면도

도 10은 본 발명의 제5실시예의 요부 정면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 다이아몬드공구 10 : 금속샹크

20 : 세그먼트 21 : 절삭정면

22 : 부착배면 23 : 절삭평면

24 : 절삭저면 D : 다이아몬드 입자

본 발명은 천연 다이아몬드나 인조 다이아몬드를 사용한 다이아몬드공구에 관한 것으로, 더 자세하게는 원판형 금속샹크의 바깥 둘레면 또는 원통형 금속샹크의 하단면에 다수의 세그먼트가 부착 설치되는 다이아몬드공구에 관한 것이다.

일반적으로 다이아몬드공구(diamond tool) 천연 다이아몬드나 인조 다이아몬드를 사용한 공구를 말하며, 그 종류는 다이아몬드 드레서(연삭숫돌 눈세우기용 공구), 다이아몬드 바이트(절삭용 공구), 다이아몬드 다이스(금긋기용 공구), 다이아몬드 드릴비트(천공용 공구), 다이아몬드 휠(연삭 및 절삭용 공구), 다이아몬드 유리칼, 다이아몬드 바늘 등이 있다.

상기 다이아몬드공구는 모두 다이아몬드의 굳기(硬度), 마모도(磨耗度)가 우수하고, 열팽창계수(熱膨脹係數)가 낮은 특질을 공업생산에 이용한 것으로, 공업제품의 정밀도를 높여 품질 향상을 도모하는 데 크게 공헌하고 있다.

본 발명은 특히 석재나 벽돌, 콘크리트, 아스팔트 등의 취성이 있는 피삭체를 절단하거나 천공, 연마하는 데에 사용되는 원판형 또는 원통형 다이아몬드공구에 관계하는 바, 이러한 다이아몬드공구는 원판형 금속샹크의 바깥 둘레 또는 원통형 금속샹크의 하단에 다수의 세그먼트(팁)가 브레이징법이나 레이저용접법 등을 통해 부착되는 형태를 갖는 것이 보통이다.

종래에 있어서 상기 다이아몬드공구는 성형몰드에 일정크기의 다이아몬드 입자와 금속분말을 믹싱한 파우더를 넣고 유압프레스로 가압 성형한 후 다량의 다이 아몬드 입자가 랜덤하게 분포된 성형체를 만든 다음 이 성형체를 소결하여 제작한 세그먼트를 부착한 것이 주로 사용되었던 바, 이러한 종래의 다이아몬드공구는 비록 간편하게 제작할 수 있게 되는 세그먼트를 사용함으로써 원가를 절감할 수 있게 되지만 동일한 금속분말과 동일한 다이아몬드 입자를 사용하더라도 다이아몬드 입자가 랜덤하게 배열되기 때문에 세그먼트마다 절삭 특성이 달라지게 되어 제품의 성능 편차가 심하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 일정크기의 다이아몬드 입자를 일정한 간격 및 패턴으로 배열할 수 있도록 한 세그먼트가 개발(미국특허 제4,925,427호, 미국특허 제5,092,910호, 미국특허 제5,049,165호, 대한민국 특허 제502573호 등)되어 사용되고 있는 실정인 바, 종래의 다이아몬드공구에 있어서는 세그먼트의 다이아몬드 입자가 격자상으로 배열되는 형태를 취하고 있기 때문에 하나의 다이아몬드 입자가 절삭하고 지나간 자리를 다른 다이아몬드 입자가 지나가게 되어 절삭효율이 좋지 못하게 되는 문제가 있었다.

이에 세그먼트에 배열되는 다이아몬드 입자를 배열각도를 조절함으로써 절삭 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 다이아몬드공구도 개발되었지만 이 또한 절삭효율을 크게 증가시키지 못하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 일정크기의 다이아몬드 입자를 일정한 간격 및 패턴으로 배열한 세그먼트를 금속샹크에 부착 설치하되, 보다 안정적인 절삭 성능을 발휘할 수 있도록 하는 다이아몬 드공구를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 세그먼트의 절삭평면 및 절삭저면의 다이아몬드 입자 배열형태를 연속 원형으로 하고, 절삭정면의 다이아몬드 입자 배열형태를 적어도 한 개이상의 원호형으로 하는 것과, 절삭정면과 부착배면 사이에 배열되는 다이아몬드 입자 배열 형태를 요철형으로 하는 것, 그리고 각 세그먼트를 금속샹크에 요철형으로 부착하는 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 제1실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 요부 사시도가 도시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 동 실시예의 요부 평면도 및 요부 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 동 실시예의 요부 종단면도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레면 또는 원통형 금속샹크의 하단면에 절삭정면(21)과 부착배면(22), 절삭평면(23), 절삭저면(24)을 구비하고 다수의 다이아몬드 입자(D)가 균일 간격 및 균일 패턴으로 배치되는 다수의 장방형의 세그먼트(20)가 부착되는 다이아몬드공구(100)를 구성함에 있어서, 상기 각 세그먼트(20)의 각 절삭평면(23)과 절삭저면(24) 사이에 다층으로 배열되는 다수의 다이아몬드 입자(D)의 각 층을 좌우방향으로 연속되는 연속 원형으로 배열 형성하여서 되는 것이다.

도 6에는 동 실시예의 각 세그먼트 부착상태도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 각 세그먼트(20)를 금속샹크(10)에 일 세그먼트(20)보다 인근의 세그먼트(20)가 높거나 낮게 부착되는 요철형으로 부착하여서 되는 것이며, 이러한 세그먼트의 돌출높이 또는 요입높이(a)는 역시 예측 가능한 범위내에서 가변될 수 있음은 물론이다.

도 7에서 도 10까지는 본 발명의 다른 실시예들의 요부 정면도가 도시되어 있는 바, 본 발명에 있어서는 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행을 적어도 한 개 이상의 원호형으로 배열 형성할 수 있다.

즉, 전술한 제1실시예는 도 4와 같이 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행을 수평형으로 배열 형성한 것인 반면, 도 7에 도시한 제2실시예는 1개의 원호형으로 배열 형성한 것이고, 도 8의 제3실시예는 2개의 원호형으로 배열 형성한 것이며, 도 9의 제4실시예는 3개의 원호형으로 배열 형성한 것이고, 도 10의 제5실시예는 4개의 원호형으로 배열 형성한 것인 바, 본 발명에 있어서 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행에 마련되는 원호의 개수는 예측 가능한 범위내에서 가변될 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 있어서는 절삭정면(21)의 최초 열에 위치하는 다이아몬드 입자(D)들보다 그 다음 열에 위치하는 다이아몬드 입자(D)들이 다이아몬드 입자(D)의 반경만큼 높은 위치에 배열하거나 절삭정면(21)의 최초 열에 위치하는 다이아몬드 입자(D)들보다 그 다음 열에 위치하는 다이아몬드 입자(D)들이 다이아몬드 입자(D)의 직경만큼 높은 위치에 배열할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레면 또는 원통형 금속샹크의 하단면에 다수의 다이아몬드 입자(D)가 균일 간격 및 균일 패턴으로 배열된 다수의 세그먼트(20)가 부착되어 안정적인 절삭 성능을 발휘할 수 있게 되는 것으로, 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행이 적어도 한 개 이상의 원호형으로 배열 형성되어 있기 때문에 고속 회전하면서 피삭체를 절삭하는 과정에서 한 다이아몬드 입자(D)가 절삭하고 지나간 자리를 다른 다이아몬드 입자(D)가 지나가는 일이 없게 되고, 각 다이아몬드 입자(D)를 통해 골고루 피삭체를 절삭할 수 있게 되므로 절삭효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 있어서는 각 세그먼트(20)의 각 절삭평면(23)과 절삭저면(24) 사이에 다층으로 배열되는 다수의 다이아몬드 입자(D)의 각 층이 좌우방향으로 연속되는 연속 원형으로 배열 형성되어 있기 때문에 피삭체를 절삭하는 과정에서 피삭체로부터 떨어진 입자를 효율적으로 제거할 수 있게 되어 금속샹크(10)의 열손상 및 마찰손상을 현저하게 저감할 수 있게 되며, 그리고 절삭스피드의 감소되는 것도 방지할 수 있게 된다.

아울러 본 발명에 있어서는 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 열을 최초 열보다 그 다음 열이 높거나 낮고, 그 다음 열이 최초 열과 같은 요철형으로 배열 형성되기 때문에 최초 열의 다이아몬드 입자(D)가 이탈되면 곧바로 다음 열의 다이아몬드 입자(D)가 나타날 수 있게 되어 절삭정면(21)의 다이아몬드 입자(D) 이탈시에 발생될 수 있는 일시적인 절삭력 저하현상을 방지할 수 있게 되며, 각 세그먼트(20)를 금속샹크(10)에 일 세그먼트(20)보다 인근의 세그먼트(20)가 높거나 낮게 부착되는 요철형으로 부착함으로써 절삭폭을 크게 할 수 있게 됨은 물론 절삭력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 금속샹크(10)에 부착되는 각 세그먼트(20)의 각 절삭평면(23)과 절삭저면(24) 사이에 다층으로 배열되는 다수의 다이아몬드 입자(D)의 각 층을 좌우방향으로 연속되는 연속 원형으로 배열 형성하고, 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행을 적어도 한 개 이상의 원호형으로 배열 형성하며, 각 세그먼트(20)를 금속샹크(10)에 일 세그먼트(20)보다 인근의 세그먼트(20)가 높거나 낮게 부착되는 요철형으로 부착한 것으로, 본 발명에 의하면 피삭체에 대한 절삭 효율을 크게 향상시킬 수 있게 됨은 물론 다이아몬드 입자(D)의 이탈을 저감하여 수명을 크게 연장할 수 있게 되고, 금속샹크(10)의 열손상과 마찰손상의 저감할 수 있게 되며, 절삭 스피드의 감소를 방지할 수 있게 되는 등 절삭시간 및 인력, 비용을 크게 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레면 또는 원통형 금속샹크의 하단면에 절삭정면(21)과 부착배면(22), 절삭평면(23), 절삭저면(24)을 구비하고 다수의 다이아몬드 입자(D)가 균일 간격 및 균일 패턴으로 배치되는 다수의 장방형의 세그먼트(20)가 부착되는 것에 있어서,

   상기 각 세그먼트(20)의 각 절삭평면(23)과 절삭저면(24) 사이에 다층으로 배열되는 다수의 다이아몬드 입자(D)의 각 층을 좌우방향으로 연속되는 연속 원형으로 배열 형성한 것을 특징으로 하는 다아이몬드공구.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 각 세그먼트(20)의 절삭정면(21)과 부착배면(22) 사이에 다층으로 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 각 행을 적어도 한 개 이상의 원호형으로 배열 형성한 것을 특징으로 하는 다이아몬드공구.

Images