KR100671884B1 - 소음 저감 절삭휠 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭팁이 결합되는 샹크의 일부를 관통하여 폭이 가변되는 선형 관통홈을 형성하고, 핫 프레싱(hot pressing) 작업에 의해 상기 선형 관통홈 내부로 고무 재질의 소음 감소재를 채워 넣음으로써 일정 수준 이상의 강도를 유지하며, 마찰 소음을 현저하게 감소시킬 수 있어 우수한 소음 감소능을 갖는 소음 감소 절삭휠 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

절삭팁, 절삭휠, 소음, 진동, 고무, 관통홈, 피삭재, 프레스 성형.

Description

소음 저감 절삭휠 및 그 제조방법 {Cutting wheel for noise diminution and manufacturing method thereof}

도 1은 종래의 절삭휠을 도시한다.

도 2는 선형 관통홈이 형성된 종래의 소음 저감 절삭휠을 도시한다.

도 3은 원형 관통홈이 형성된 종래의 소음 저감 절삭휠을 도시한다.

도 4는 샌드위치 구조를 갖는 종래의 소음 저감 절삭휠을 도시한다.

도 5는 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠의 여러 가지 실시예를 도시한다.

도 6은 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠에서 절삭작업 중 발생되는 소음이 흡수되는 과정을 도시한다.

도 7은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 소음 저감 절삭휠의 제조 공정을 도시한다.

도 8은 도 7에 따른 소음 저감 절삭휠의 선형 관통홈으로 소음 흡수재가 충진되는 과정을 도시한다.

도 9는 본 발명에 의한 다른 실시예에 따른 소음 저감 절삭휠의 제조 공정을 도시한다.

도 10은 도 9에 따른 소음 저감 절삭휠의 선형 관통홈으로 소음 흡수재가 충진되는 과정을 도시한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 :샹크 112 : 요입홈

114 : 도금층 120 : 절삭팁

130 : 선형 관통홈 132 : 단폭부

134 : 장폭부 140 : 소음 흡수재

210 : 핫 플레이트 220a : 상판 몰드

220b : 하판 몰드 220c : 중판 몰드

222 : 개구부

본 발명은 소음 저감 절삭휠에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 석재, 철근 콘크리트, 아스팔트, 플라스틱, 목재, 금속 및 세라믹 등과 같은 피삭재의 절단을 위해 사용되는 원판 형상의 절삭휠에 선형 관통홈을 형성하고, 상기 선형 관통홈에 고무를 충진하여 절삭작업 중 발생되는 소음을 완화시킬 수 있도록 구성되는 절삭휠 및 절삭휠 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 절삭휠은 목재 플라스틱 등과 같이 비교적 절단이 쉬운 피삭재의 절단을 위한 초경팁 부착 절삭휠과 석재, 금속, 아스팔트 등과 같은 난삭재의 절단을 위한 다이아몬드 팁 부착 절삭휠 등이 있으며, 원판 형상의 휠 외주에 상기 초경팁 또는 다이아몬드 팁 등과 같은 절삭팁이 등간격으로 배치되는 상태로 결합된 다. 보통 상기 초경팁은 텅스텐 합금 등과 같은 초경 재질을 이용하여 제조되고, 상기 다이아몬드 팁은 다이아몬드 지립과 금속 분말을 혼합하여 프레스 성형하고 소결하여 얻는 것이 보통이다.

도 1은 종래의 절삭휠을 도시한다.

도시된 바와 같이, 종래의 절삭휠은 원판형상의 샹크(10) 외주면을 따라 방사상으로 일정하게 등간격을 갖는 요입홈(12)이 형성되고, 상기 요입홈(12)에 의하여 나누어지는 구획별 외주면에 초경팁, 다이아몬드 팁 등과 같은 절삭팁(20)이 결합되어 구성된다. 이와 같은 절삭휠은 수백에서 수천 RPM의 속도로 회전되어 상기 절삭팁(20)과 피삭재가 마찰을 일으키게됨으로써 절삭작업을 수행하게 되는 바, 이때 마찰에 의한 고열의 마찰열과 100dB를 상회하는 소음이 발생된다. 특히 절단 대상인 피가공물의 절삭 깊이가 깊어질수록 피삭재의 절단부위와 절삭휠의 접촉면이 증가되고, 이러한 접촉면의 증가는 마찰열의 증대와 동시에 샹크(10)로부터 발생되는 충격 및 마찰소음이 극심하게 증대되어 작업자의 작업 부담감을 가중시키는 가장 중요한 요인으로 지적되어 왔다.

도 2는 선형 관통홈이 형성된 종래의 소음 저감 절삭휠을 도시한다.

피삭재의 절단부위와 절삭휠의 마찰에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위해 레이저 커팅 기술을 이용하여 샹크(10)에 곡선 및 직선 형상이 조합되어 이루어지는 소정 형상의 선형 관통홈(Blank)을 형성하고, 상기 선형 관통홈(11) 내부 공간으로 실리콘을 충진하여 절삭팁으로부터 샹크(10)의 중심을 따라 전파되는 소음을 일부 차단시키고자 한 방법이 제시되었다. 그러나 상기 선형 관통홈(11) 내부에 충진되는 실리콘은 댐퍼(Damper)로서 사용되기에 충분한 소재이므로 샹크(10)를 따라 전파되는 소음을 감소시켜주는 역할을 수행하였으나, 절삭휠의 사용 시간이 증가될수록 충격이나 진동 또는 마찰열에 의해 상기 선형 관통홈(11)으로부터 쉽게 탈락되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 방식으로 샹크(10)에 형성되는 선형 관통홈(11)은 실리콘 탈락을 방지하기 위해 내부 공간의 간격을 좁게 형성했어야 함과 동시에, 샹크(10)의 중심부로부터의 임의의 방사선과 모든 부분에서 교차되는 상태가 되지 못하였으므로 휠의 모든 방향에서 발생되는 소음을 감소시키는 소음 저감 효과가 그리 크지 않은 편이라 실제 작업 현장에서 사용될 경우 탁월한 효과를 발휘하지 못하였다.

도 3은 원형 관통홈이 형성된 종래의 소음 저감 절삭휠을 도시한다.

도시된 바와 같이, 도 2에 나타낸 선형 관통홈(11)의 형상과 다르게 크기가 다른 다수개의 원형 관통홈(30)을 일정 간격을 갖도록 배열하거나 불규칙하게 배열하여 가공하고, 이에 저융점 금속(40)을 소결 성형 또는 가압 성형 방식으로 결합하여 피가공물의 절단 또는 가공 시에 발생되는 마찰 소음 및 진동 소음을 흡수하고 감소시킬 수 있도록 구성되는 절삭휠이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 샹크(10)에 형성되는 다수개의 원형 관통홈(30) 내부로 저융점 금속을 충진하는 절삭휠 구조는 발생되는 마찰 소음을 어느 정도 저감시킬 수 있으나, 샹크(10)의 중심부로부터 외부로 향하는 임의의 모든 방사선과 원형 관통홈(30)이 교차되지 못할 경우, 휠의 모든 방향에서 발생되는 마찰 소음을 흡수하여 감소시키기에 한계가 있었으며, 샹크(10)의 중심부로부터 외부로 향하는 임의의 모든 방사선과 적어도 하나 이상의 원형 관통홈(30)이 교차되는 반대의 경우, 샹크(10)의 강도가 저하되어 절삭 작업 시 쉽게 변형되거나 파손되는 문제점이 있었다.

도 4는 샌드위치 구조를 갖는 종래의 소음 저감 절삭휠을 도시한다.

전술한 종래의 소음 저감 절삭휠과는 다른 방식으로 원판 형 샹크에 관통홈을 형성하는 대신 소음 감쇠능이 우수한 구리판(10b)을 두 개의 덮개 샹크(10a)에 삽입하는 3층 구조의 샌드위치형 샹크가 개시된 바, 스틸 재질의 덮개 샹크(10a) 사이에 삽입되는 구리판(10b)과 상기 덮개 샹크(10a)를 스폿 웰딩(Spot Welding)함으로써 일체형 구조를 갖도록 하여 절삭작업 중 발생되는 소음이 상기 구리판(10b)에 의해 흡수될 수 있도록 구성되어 있다. 그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 샌드위치형 소음 저감 절삭휠은 기존의 샹크 제조 단가보다 최소 2배에서 3배 이상의 원가 상승을 초래함과 동시에 양측에 결합되는 덮개 샹크(10a)의 두께가 얇아져 강도가 낮아지고, 이에 따라 소성 변형이 발생되기 쉬우며, 중심에 결합되는 구리판(10b)의 강도가 덮개 샹크(10a)에 비해 낮기 때문에 절삭 작업 시 샹크가 펄럭거리면서 흔들리는 와블링(Wobbling) 현상이 발생되어 양호한 절삭작업이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 전술한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 절삭팁이 결합되는 샹크의 일부를 관통하여 폭이 가변되는 선형 관통홈을 형성하고, 핫 프레싱 (hot pressing) 작업에 의해 상기 선형 관통홈 내부로 고무 재질의 소음 감소재를 채워 넣음으로써 일정 수준 이상의 강도를 유지하며, 마찰 소음을 현저하게 감소시킬 수 있어 우수한 소음 감소능을 갖는 소음 감소 절삭휠 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급된 목적들에 국한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠은, 원판 형상의 샹크를 포함하는 절삭휠에 있어서, 폭이 가변되는 하나 이상의 직선 또는 곡선 형상으로 상기 샹크에 관통 형성된 선형 관통홈과, 고열을 발생시키는 압축 프레스에 의해 상기 선형 관통홈의 내부로 충진되는 소음 흡수재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선형 관통홈은 일정 폭을 갖는 직선 또는 곡선 형상의 단폭부와, 상기 단폭부의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성되는 장폭부가 교대로 결합되는 형상으로 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 소음 흡수재는 천연고무 또는 인조고무 군 중 하나 또는 하나 이상의 혼합체로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 샹크는 상기 선형 관통홈 내부면에 도금층이 형성되는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 도금층은 황동 또는 구리 도금에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠 제조 방법은, 원판 형상의 샹크를 포함하는 절삭휠 제조 방법에 있어서, 폭이 가변되는 하나 이상의 직선 또는 곡선 형상으로 샹크의 일부를 절단하는 제 1 단계와; 소음 흡수재가 상기 선형 관통홈 내부면에서 충진되도록 프레스 가공하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계를 마친 소음 흡수재를 경화시키는 제 3 단계가 실행됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제 2 단계는 상기 소음 흡수재가 유동성을 갖도록 용융시키는 단계와, 상기 단계를 거쳐 용융되는 소음 흡수재를 샹크 상의 선형 관통홈 내부로 충진하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하거나, 또는 상기 선형 관통홈의 크기 및 형상에 따라 고상의 소음 흡수재를 절단하는 단계와; 상기 소음 흡수재가 상기 선형 관통홈 내부면으로 인입되거나 상기 선형 관통홈 전체를 덮는 형상으로 상기 샹크의 외부면에 접촉되도록 배치시키는 단계와; 상기 선형 관통홈 내부로 상기 소음 흡수재가 충진되도록 가압하는 단계가 포함되어 실행된다.

또한, 상기 샹크는 상기 선형 관통홈 내부면에 도금층을 형성하는 단계가 실행되거나 또는 상기 선형 관통홈 내부면에 접착제를 도포하는 단계가 실행됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠의 여러 가지 실시예를 도시한다.

본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠은 원판형상의 샹크(110) 외주면을 따라 방사상으로 일정하게 등간격을 갖는 요입홈(112)이 형성되고, 상기 요입홈(112)에 의하여 나누어지는 구획별 외주면에 초경팁, 다이아몬드 팁 등과 같은 절삭팁(120)이 결합되며, 폭이 가변되는 직선 또는 곡선 형상으로 상기 샹크(110)의 일부가 관통 형성되는 선형 관통홈(130)과, 상기 선형 관통홈(130)의 내부로 충진되는 소음 흡수재가 포함되어 구성된다. 절삭휠은 수백에서 수천 RPM의 속도로 회전되어 상기 절삭팁(120)과 피삭재가 마찰을 일으키게됨으로써 절삭작업을 수행하게 된다. 이와 같은 절삭작업에 의해 발생되는 마찰은 절삭휠과 피삭재를 진동시키게 되고, 절삭휠과 피삭재의 진동은 대기중의 공기를 진동시키게 되어 소음 방사의 음원으로서 작동되게 되는 바, 특히 요입홈(112)에 의하여 나누어지는 구획별 외주면 부분의 미세 진동이 샹크(110)의 중심부를 따라 방사되어 전파됨에 따라 더욱 큰 소음이 발생되게 된다.

상기와 같은 원인에 따라 발생되는 소음의 일부를 저감시키기 위해 요입홈(112)으로부터 샹크(110)의 중심 방향으로 소정 간격 이격되는 위치에 샹크(110)의 일부가 관통 형성되는 선형 관통홈(130)을 형성시키고, 상기 선형 관통홈(130)에 소음 흡수재를 채워 넣으면 절삭휠의 외측에서 중심부를 향해 전파되는 소음이 상기 소음 흡수재에 의해 일부 차단되어 감소되게 된다. 상기 소음 흡수재는 소정 온도에서 고상의 형태로 이루어지는 모든 종류의 흡음 기능의 재료를 포함하여 통칭하는 것으로서 바람직하게는 천연고무 또는 인조고무를 사용한다.

도 5a 내지 도 5e는 전술한 바와 같은 목적에 따라 구성되는 절삭휠의 다양한 실시예를 도시한 바, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 선형 관통홈(130)의 형상은 좌측 또는 우측을 따라 점차적으로 폭이 좁아지는 곡선 형상으로 형성될 수도 있으며, 이때 절삭휠 중심과 절삭휠 외주면 상의 임의의 점을 잇는 어떠한 가상의 직선과도 상기 선형 관통홈(130)이 한번 이상 교차되도록 하면, 절삭휠의 외주면을 타고 중심을 향해 방사되는 모든 소음이 선형 관통홈(130) 내부에 채워지는 소음 흡수재와 한번 이상 만나게 되어 감소되게 된다. 따라서, 상기 선형 관통홈(130)은 이와 같은 사항을 고려하여 도시된 바와 같이 샹크(110) 상에 배치됨이 바람직할 것이다.

도 5b는 상기 선형 관통홈(130)의 형상이 일정 폭을 갖는 직선 또는 곡선 형상의 단폭부(132)와, 상기 단폭부(132)의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성되는 장폭부(134)가 교대로 결합되는 형상으로 샹크(110) 상에 배열될 경우를 보여주는 바, 상기와 같이 비교적 많은 양의 소음 흡수재가 충진되는 장폭부(134)를 단폭부(132)와 함께 조합하여 샹크(110) 상의 여러 부분에 형성하면, 마찰 소음 및 진동이 1 차적으로 단폭부(132)에 의해서 차단되고, 차단된 마찰 소음 및 진동은 장폭부(134)로 전파되어 흡수되게 된다.

도 5c는 단폭부(132)와 장폭부(134)가 교대로 결합되는 형상의 선형 관통홈(130)이 하나의 변곡점을 갖는 곡선 형상으로 형성되는 경우를 도시하며, 도시된 바와 같은 형상으로 선형 관통홈(130)을 형성하면, 비교적 적은 면적이 상크 상에서 절개됨에도 불구하고, 절삭휠의 외주면을 타고 중심을 향해 방사되는 모든 소음이 선형 관통홈(130) 내부에 채워지는 소음 흡수재와 한번 이상 만나게 되어 효과적인 소음 감소 효과를 기대할 수 있게 되고, 또한, 샹크(110) 상에 절개되는 면적 이 줄어듦으로 인하여 샹크(110)의 강도 저하 및 변형 방지 효과도 극대화시킬 수 있게 된다.

도 5d는 도 5c의 변형된 형상을 도시하며, 이와 같이 장폭부의 개수가 다수개 형성되어 일정한 간격으로 배치되도록 하는 구성도 가능하다.

도 5e 및 도 5f는 상기 도 5a 내지 도5d의 선형 관통홈(130) 형상과 배치 외에도 여러 가지 다른 다양한 형상을 가질 수 있음을 예로 든 것일 뿐이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 이외에도 도시되지 않은 실시 가능한 여러 가지 다양한 형상이 있을 수 있음을 본 발명의 기술분야에 종사하는 통상의 전문가라면 이해할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠에서 절삭작업 중 발생되는 소음이 흡수되는 과정을 도시한다.

절삭 작업 중 절삭휠과 피삭재와의 마찰에 의해 발생되는 소음은 샹크(110)에 결합되는 절삭팁(120)을 타고 샹크(110)의 중심을 향해 전파되며, 특히 샹크(110) 상에 형성되는 요입홈(112)에서 여러 방향으로 분기되어 전파되게 된다. 이와 같이 전파되는 진동에 의한 소음은 샹크(110)의 중심으로 전파되기 전에 소음 흡수재(140)를 만나게 되어 일차적으로 감소되게 되는 바, 도 6에 도시된 바와 같이 선형 관통홈(130)의 단폭부(132) 주변에서 조금씩 약화되다가 장폭부(134)로 흡수되어 더욱 약화되는 방식으로 소음 흡수 과정이 전개되게 된다.

도 7은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 소음 저감 절삭휠의 제조 공정을 도시한다.

일 실시예에 따른 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠은 폭이 가변되는 하나 이상의 직선 또는 곡선 형상으로 샹크의 일부를 절단하는 제 1 단계(S100a)와, 소음 흡수재가 상기 선형 관통홈 내부면에서 충진되도록 프레스 가공하는 제 2 단계(S110a~S130a)와, 상기 제 2 단계를 마친 소음 흡수재를 경화시키고 마무리 작업하는 제 3 단계(S140a~S150a)로 이루어진다.

상기와 같은 단계들을 포함하는 일 실시예에 따라 소음 저감 절삭휠을 제조하기 위해서는 먼저 도 5a 내지 도 5f에 도시한 바와 같은 형상의 선형 관통홈이 형성되도록 샹크의 일부를 레이져 커팅이나 프레스 커팅 방법에 의해 절단하는 단계(S100a)가 실행되고, 상기 선형 관통홈 내부로 상기 소음 흡수재가 보다 견고하게 충진될 수 있도록 샹크의 일부가 절단되어 형성되는 선형 관통홈 내부면에 황동 또는 구리에 의한 도금층을 형성하거나 접착제를 도포하는 단계(S110a)가 실행된다. 다음으로 선형 관통홈 내부로 충진 후 샹크 상의 표면에 붙어 잔류되는 여분의 소음 흡수재를 최소화하기 위해 상기 선형 관통홈의 크기 및 형상에 따라 천연고무, 인조고무 등으로 이루어지는 소음 흡수재를 절단하고, 고열을 발생시켜 압력을 가하는 프레스 가압 방식에 의해 상기 선형 관통홈 내부면에 소음 흡수재가 충진될 수 있도록 상기 소음 흡수재가 상기 선형 관통홈 내부면으로 인입되거나 상기 선형 관통홈 전체를 덮는 형상으로 상기 샹크의 외부면에 접촉되도록 상기 소음 흡수재를 배치시키는 단계(S120a)가 실행된다. 상기 단계(S120a)에 대한 자세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.

다음으로 상기 단계(S120a)에서 가공이 용이하도록 놓여진 소음 흡수재와 샹 크에 열과 압력을 가하여 상기 선형 관통홈 내부로 상기 소음 흡수재가 충진되도록 핫 프레싱 가공하는 단계(S130a)가 실행되고, 열과 압력에 의해 용융 상태 또는 반 용융 상태가 되는 소음 흡수재를 경화시키는 단계(S140a)가 실행되며, 상기 단계(S140a) 후 프레스 가공에 의해 눌려져 샹크의 표면 상에 잔류하는 불필요한 소음 흡수재를 지석 등으로 연마하는 단계(S150a)가 실행됨으로써 소음 저감 절삭휠의 제조를 완성하게 된다.

도 8은 도 7에 따른 소음 저감 절삭휠의 선형 관통홈으로 소음 흡수재가 충진되는 과정을 도시한다.

도 8a의 (a)는 상기 소음 흡수재를 배치시키는 단계(S120a)에서 고상의 소음 흡수재(140)가 샹크(110) 상에 형성되는 선형 관통홈(130) 내부로 억지 끼워 맞춤 되어 강제로 인입되는 경우을 도시하고, 도 8a의 (b)는 상기 핫 프레싱 가공 단계(S130a)에 따른 프레스 가공이 실행되어 도 8a의 (a)에 나타낸 소음 흡수재(140)가 선형 관통홈(130) 내부에서 완전히 충진되는 과정을 도시한다. 고상의 고무 등과 같은 소음 흡수재(140)는 탄성을 가지므로 선형 관통홈(130) 내부에 억지 끼워 맞춤이 가능하므로 상기와 같은 방식에 의해 소음 흡수재(140)가 선형 관통홈(130) 내부로 고정된 상태에서 안정적인 핫 프레싱 가공을 수행하는 것이 가능하다.

또한, 도 8b의 (a)는 상기 소음 흡수재를 배치시키는 단계(S120a)에서 고상의 소음 흡수재(140)가 샹크(110) 상에 형성되는 선형 관통홈(130) 내부로 어느 정도의 여유를 두고 인입되는 경우을 도시하고, 도 8b의 (b)는 상기 기 핫 프레싱 가공 단계(S130a)에 따른 프레스 가공이 실행되어 도 8b의 (a)에 나타낸 소음 흡수재 (140)가 선형 관통홈(130) 내부에서 완전히 충진되는 과정을 도시한다. 고상의 고무 등과 같은 소음 흡수재(140)는 고온의 열과 압력에 의해 유동되는 상태로의 변형이 가능하므로 선형 관통홈(130) 내부에서 여유 공간을 두는 상태로 놓여져 상하로 가해지는 고온의 열과 압력에 따라, 도시된 바와 같은 좌우 변형에 의해 선형 관통홈(130)으로 충진되는 것도 가능하며, 또한 선형 관통홈(130) 내측면에 황동 또는 구리 등을 이용한 도금층(114)을 형성함으로써 더욱 견고한 충진이 가능하도록 하는 것도 바람직하다.

아울러, 도 8c의 (a)는 상기 소음 흡수재를 배치시키는 단계(S120a)에서 고상의 소음 흡수재(140)가 샹크(110) 상에 형성되는 선형 관통홈(130)을 덮을 수 있는 정도의 크기로 절단되어 샹크(110) 상단에 접촉되는 상태로 배치되는 경우를 도시하고, 도 8c의 (b)는 상기 핫 프레싱 가공 단계(S130a)에 따른 프레스 가공이 실행되어 도 8c의 (a)에 나타낸 소음 흡수재(140)가 선형 관통홈(130) 내부에서 완전히 충진되는 과정을 도시한다. 고상의 고무 등과 같은 소음 흡수재(140)는 열과 압력에 의해 변형이 가능하므로 마치 소음 흡수재(140)가 선형 관통홈(130)에 의해 펀칭(Punching)되는 것처럼 압력에 의해 눌려지는 상태에서 열에 의해 변형되어 상기 선형 관통홈(130) 내부로 충진되도록 하는 방식도 가능하다. 이와 같은 방식은 소음 흡수재(140)의 손실이 많다는 문제가 있지만, 제조 시간을 감소할 수 있어 대량 생산에 적합한 방식으로 사용될 수 있다.

도 9는 본 발명에 의한 다른 실시예에 따른 소음 저감 절삭휠의 제조 공정을 도시한다.

다른 실시예에 따른 본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠은 폭이 가변되는 하나 이상의 직선 또는 곡선 형상으로 샹크의 일부를 절단하는 제 1 단계(S100b)와, 소음 흡수재가 상기 선형 관통홈 내부면에서 충진되도록 프레스 가공하는 제 2 단계(S110b~S130b)와, 상기 제 2 단계(S110b~S130b)를 마친 소음 흡수재를 경화시키고 마무리 작업하는 제 3 단계(S140b~S150b)로 이루어진다.

상기와 같은 단계들을 포함하는 실시예에 따라 소음 저감 절삭휠을 제조하기 위해서는 먼저 도 5a 내지 도 5f에 도시한 바와 같은 형상의 선형 관통홈이 형성되도록 샹크의 일부를 레이져 커팅이나 프레스 커팅 방법에 의해 절단하는 단계(S100b)가 실행되고, 상기 선형 관통홈 내부로 상기 소음 흡수재가 보다 견고하게 충진될 수 있도록 샹크의 일부가 절단되어 형성되는 선형 관통홈 내부면에 황동 또는 구리에 의한 도금층을 형성하거나 접착제를 도포하는 단계(S110b)가 실행된다. 다음으로 천연고무, 인조고무 또는 열 가소성 수지 등과 같이 열과 압력에 의해 유동(flow)이 가능한 재질로 이루어지는 소음 흡수재를 용융시키는 단계(S120b)가 실행되고, 상기 단계(S120b)에서 용융되는 소음 흡수재를 프레스 작업 또는 피스톤 작업에 의해 선형 관통홈 내부로 주입하는 단계(130b)가 실행되어 이후 미리 도포된 접착제 또는 도금층과 반응을 일으키게 됨에 따라 상기 선형 관통홈 내부로 충진되게 된다. 상기 단계(S130b)에 대한 자세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.

다음으로 상기 단계에서 용융 상태 또는 반 용융 상태가 되어 선형 관통홈 내부로 주입되는 소음 흡수재를 경화시키는 단계(S140b)가 실행되며, 상기 단계 (S140b) 후 프레스 가공에 의해 눌려져 샹크의 표면 상에 잔류하는 불필요한 소음 흡수재를 지석 등으로 연마하는 단계(S150b)가 실행됨으로써 소음 저감 절삭휠의 제조를 완성하게 된다..

도 10은 도 9에 따른 소음 저감 절삭휠의 선형 관통홈으로 소음 흡수재가 충진되는 과정을 도시한다.

도 10은 도 9에 나타난 다른 실시예를 보다 구체적으로 나타내기 위해 낸 것으로서, 프레스 작업에 의해 선형 관통홈 내부로 주입하는 단계(130b)가 가능하도록 구성되는 장치를 보여주는 바, 이와 같은 장치는 핫 플레이트(210)에 의해 발생되는 열이 전달되는 상판 몰드(220a)와 샹크 상의 선형 관통홈으로 반 용융 또는 용융 상태의 소음 흡수재가 주입될 수 있도록 형성되는 중판 몰드(220c) 사이에 소음 흡수재가 위치되고, 핫 플레이트(210)에 의해 발생되는 열이 전달되는 하판 몰드(220b)와 상기 중판 몰드(220c) 사이에 샹크가 위치되도록 구성된다.

상기 중판 몰드(220c)는 샹크 상의 선형 관통홈과 대응되는 위치에서 상하로 관통되는 개구부(222)가 형성되며, 상기 개구부(222)를 통해 유동 가능한 상태의 소음 흡수재가 유출되어 선형 관통홈 내부로 채워지게 되는 바, 이때 상기 선형 관통홈의 장폭부와 개구부(222)가 서로 대응되는 위치에 놓인다면 열과 압력에 의해 유동되는 상태의 소음 흡수재가 개구부(222)를 통해 먼저 장폭부로 흘러 들어가게 되고 장폭부로 흘러 들어온 소음 흡수재는 점진적으로 단폭부로 유동되어 채워질 수 있도록 하는 것이 바람직 할 것이다.

상기 선형 관통홈 내부로 소음 흡수재가 채워진 후에는 대략 5분간 약 200℃ 정도의 온도를 유지하여 상기 소음 흡수재를 점차 경화시키고, 프레스 작업 전에 도포되는 접착제와의 상호 반응에 의해 소음 흡수재가 견고하게 선형 관통홈 내부로 충진되게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 의한 소음 저감 절삭휠은 절삭팁이 결합되는 샹크의 일부를 관통하여 폭이 가변되는 선형 관통홈을 형성하고, 핫 프레싱 작업에 의해 상기 선형 관통홈 내부로 고무 재질의 소음 감소재를 채워 넣음으로써 일정 수준 이상의 강도를 유지하며, 마찰 소음을 현저하게 감소시킬 수 있어 우수한 소음 감소능을 갖는 다는 장점이 있다.

Claims (10)

1. 원판 형상의 샹크를 포함하는 절삭휠에 있어서,

   폭이 가변되는 하나 이상의 직선 또는 곡선 형상으로 상기 샹크에 관통 형성된 선형 관통홈과;

   상기 선형 관통홈의 내부로 충진되는 소음 흡수재를 포함하여 구성되고,

   상기 선형 관통홈은 일정 폭을 갖는 직선 또는 곡선 형상의 단폭부와, 상기 단폭부의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성되는 장폭부가 교대로 결합되는 형상으로 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 소음 흡수재는,

   천연고무 또는 인조고무 군 중 하나 또는 하나 이상의 혼합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 샹크는,

   상기 선형 관통홈 내부면에 도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 도금층은,

   황동 또는 구리 도금에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠.
6. 원판 형상의 샹크를 포함하는 절삭휠 제조 방법에 있어서,

   폭이 가변되는 하나 이상의 직선 또는 곡선 형상의 선형 관통홈을 샹크에 관통 형성하는 제 1 단계와;

   상기 선형 관통홈 내부면에 도금층을 형성하고, 소음 흡수재를 상기 선형 관통홈 내부면에 충진하는 제 2 단계와;

   상기 제 2 단계를 마친 소음 흡수재를 경화시키는 제 3 단계;

   가 실행됨을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 소음 흡수재가 유동성을 갖도록 용융시키는 단계와;

   상기 단계를 거쳐 용융되는 소음 흡수재를 샹크 상의 선형 관통홈 내부로 충진하는 단계;

   가 포함되어 실행됨을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠 제조 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 선형 관통홈의 크기 및 형상에 따라 고상의 소음 흡수재를 절단하는 단계와;

   상기 소음 흡수재가 상기 선형 관통홈 내부면으로 인입되거나 상기 선형 관통홈 전체를 덮는 형상으로 상기 샹크의 외부면에 접촉되도록 배치시키는 단계와;

   상기 선형 관통홈 내부로 상기 소음 흡수재가 충진되도록 가압하는 단계;

   가 포함되어 실행됨을 특징으로 하는 소음 저감 절삭휠 제조 방법.
9. 삭제
10. 삭제

Images