KR101042084B1 - 구멍 뚫기 공구 - Google Patents

Abstract

극소지름의 구멍 뚫기 공구이더라도 파손되기 어렵고, 빈번히 교환을 실시할 필요가 없는 것은 물론, 형상이 간단하고 쉽고 제조 및 검사가 용이해지는 지금까지 없는 극히 실용성이 우수한 구멍 뚫기 공구의 제공.

1 혹은 복수의 나선형상의 잘린 부스러기 배출홈(1,2)을 구비하는 구멍 뚫기 공구이며, 선단부에 공구 중심축과 교차하는 능선이 없는 평탄한 선단면(5)을 설치한다.

Description

구멍 뚫기 공구{DRILLING TOOL}

본 발명은, 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

일반적인 프린트 배선판(PCB)용의 구멍 뚫기 드릴은, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이 한 쌍의 잘린 부스러기 배출홈(21,22)이 소정의 뒤틀림각(β')으로 설치되어, 이 잘린 부스러기 배출홈(21,22)과 제 1 도망면(23,24)과의 교차능선부(25,26)에 소정의 선단각(γ')을 갖는 절단칼날이 형성되어 있다. 도면 중, 부호 28, 29는 제2 도망면이다.

따라서, 도 1의 공구는 합계 4개의 선단면을 가지고 있고, 각 선단면(도망면)의 각각에 소정의 각도를 붙임으로써 공구 선단 중앙 부근에 치젤엣지(27)가 형성되어 있다. 한편, 도 1(a)은 평면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도이다.

그런데, 근년의 전자기기의 고집적화·고밀도화에 수반하여, PCB에의 극소지름 구멍 가공이 필요해지고 있기 때문에, 드릴도 한층 더한 소지름화가 필요해지고 있다.

예를 들면 공구지름 0.05mm 정도의 극소지름 드릴이 이용되는 경우도 있지만, 공구의 강성이 극히 작기 때문에 파손이 생길 가능성이 높고, 빈번한 공구 교 환을 필요로 하거나, PCB를 겹쳐 맞추어 동시에 가공하는 매수를 줄이는 등의 대처가 필요하다.

또한, 선단 형상의 외관검사에 있어서는, 좌우의 밸런스(절단칼날의 치우침 및 치젤엣지의 편심)를 측정하여 불량의 여부를 판정하지만, 지름이 작아지면 가공 뿐만이 아니라 이 검사도 번거로워진다.

따라서 예를 들면, 특허문헌 1에는, 지름이 작은 공구이더라도 강성을 확보하려고 한 소정의 1매 칼날 드릴의 구성이 개시되어 있지만, 아직도 충분한 파손 수명이 얻어지지 않는 것이 현상이다. 또한, 선단면은 다수 있어, 종래와 같이 합격 여부 판정 검사도 번거롭다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 2003-311522호

본 발명은, 상술과 같은 현상에 감안하여 이루어진 것으로, 극소지름의 구멍 뚫기 공구이더라도 파손되기 어렵고, 빈번히 교환을 실시할 필요가 없는 것은 물론, 형상이 간단하고 쉽고 제조 및 검사가 용이해지는 지금까지 없는 극히 실용성이 우수한 구멍 뚫기 공구를 제공하는 것이다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.

1 혹은 복수의 나선형상의 잘린 부스러기 배출홈(1,2)을 구비하는 구멍 뚫기 공구로서, 선단부에 공구 중심축과 교차하는 능선이 없는 평탄한 선단면(5)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 1 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 상기 선단면(5)은, 공구 중심축에 대해서 소정의 경사각도 α로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 1 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 공구지름이 0.2mm 이하인 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 2 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 공구지름이 0.2mm 이하인 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 복수의 상기 잘린 부스러기 배출홈(1,2)의 사이에는 랜드부(3,4)가 설치되고, 상기 잘린 부스러기 배출홈(1,2)과 상기 선단면(5)과의 복수의 교차능선부(6,7)중, 긴 쪽의 교차능선부(6)상에 최선단점이 있어, 상기 교차능선부(6)가 절삭작용을 발휘하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 복수의 상기 잘린 부스러기 배출홈(1,2)의 사이에는 랜드부(3,4)가 설치되고, 이 랜드부(3,4)와 상기 선단면(5)과의 복수의 교차능선부(8,9)중, 긴 쪽의 교차능선부(8)상에 최선단점이 있어, 상기 교차능선부(8)가 절삭작용을 발휘하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 5 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 상기 선단면(5)의 공구 중심 축에 대해서 경사각도 α는 0°∼(90°-뒤틀림각)로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 6 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 상기 선단면의 공구 중심축에 대해서 경사각도는 0°∼(90°-뒤틀림각)로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

또한, 청구항 7 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 상기 경사각도 α는 10°∼30°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

청구항 8 기재의 구멍 뚫기 공구에 있어서, 상기 경사각도는 10°∼30°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구에 관한 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 극소지름의 구멍 뚫기 공구이더라도 파손되기 어렵고, 빈번히 교환을 실시할 필요가 없는 것은 물론, 형상이 간단하고 쉽고 제조 및 검사가 용이해지는 지금까지 없는 극히 실용성이 우수한 구멍 뚫기 공구가 된다.

적합하다고 생각하는 본 발명의 실시형태를, 도면에 기초하여 본 발명의 작용을 나타내어 간단하게 설명한다.

공구 선단에 능선이 없는 평탄한 선단면(5)이 1개 설치된 구성으로, 예를 들면 공구 선단 중앙 부근에 치젤엣지를 갖고, 이 치젤엣지에 연달아 설치하여 소정의 선단각을 형성하는 절단칼날을 갖는 일반적인 드릴과 달리, 구멍 가공중의 절삭 저항의 대부분을 스러스트방향(공구축방향)에서 받아, 그 만큼 공구축 직각방향의 외력(구멍 가공중의 절삭저항)에 의한 휨 응력을 경감하여, 파손하기 어렵게 된다.

또한, 선단면(5)의 가장 돌출하는 부분(와 랜드부 또는 잘린 부스러기 배출홈과의 교차능선부)이 워크 가공면과 부딪히면서 서서히 절삭을 하지만, 상술의 일반적인 드릴과 달리, 가공면에 달라붙기 어렵기 때문에, 절삭 초기에 있어서 공구가 다소 흔들려 입구측의 구멍지름이 적당히 확대되면서 구멍뚫림이 진행되어, 그 때문에, 가공구멍 형상은, 입구측만큼 지름이 커지고, 그로인해, 공구의 기단측이 가공구멍내벽과 접촉되기 어렵어져서, 공구의 기단측이 가공구멍내벽과 접촉하는 것에 기인하는 파손이 억제된다.

또한, 형상이 간단하고 쉽고, 단순히 잘린 부스러기 배출홈을 형성한 공구 소재의 선단부를 적당한 위치 및 적당한 각도로 제거하는 것만으로, 원하는 단면형 상으로 또한 원하는 경사각도 α의 선단면(5)을 용이하게 형성 가능해진다.

또한, 선단면(5)이 하나밖에 없기 때문에, 복수의 선단면을 갖는 공구와 같이 각 선단면의 좌우의 언밸런스 등이 발생하는 일이 없이, 좌우의 밸런스 검사가 불필요해져, 또한, 복수의 도망면(선단면)을 형성하는 것에 기인하는 도망면폭의 검사가 불필요해져, 검사를 간략화할 수 있음과 함께 생산수율도 향상된다.

[실시예]

본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 도 2 내지 6에 기초하여 설명한다.

본 실시예는, 도 2에 도시한 바와 같이, 나선형상의 제 1 잘린 부스러기 배출홈(1) 및 나선형상의 제 2 잘린 부스러기 배출홈(2)이 설치되어, 이 잘린 부스러기 배출홈(1,2)끼리의 사이에는 랜드부(3,4)가 설치된 구멍 뚫기 공구로서, 선단부에 공구 중심축과 교차하는 능선이 없는 평탄한 선단면(5)이 1개 설치되어 있는 것이다. 한편, 도면 중, 부호 6, 7은 잘린 부스러기 배출홈(1,2)과 선단면(5)과의 교차능선부, 부호 8, 9는 랜드부(3,4)와 선단면(5)과의 교차능선부이다.

구체적으로는, 본 실시예는 공구지름(칼날부의 최대 바깥지름)이 0.05mm의 극소지름의 2홈 드릴에 본 발명을 적용한 것이다. 한편, 2홈 드릴에 한정하지 않고, 1홈 드릴 등 다른 드릴에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 극소지름 공구에 한정하지 않고, 공구지름이 0.2mm를 넘는 일반적인 공구에 적용하는 것도 가능하다.

각 부를 구체적으로 설명한다.

도 2(c)에 도시된 바와 같이, 선단면(5)은, 공구축의 직각 방향과 평행한 선에 대해서 소정의 경사각도 α로 경사져 있다. 이 경사각도 α는, 공구축의 직각 방향과 평행한 선의 각도(0°) 이상이고, ‘90°- 잘린 부스러기 배출홈의 뒤틀림각’(‘90°- 뒤틀림각’으로 축약할 수 있다.) 이하의 각도로 설정하는 것이 바람직하다. ‘90°- 뒤틀림각’(본 실시예에 있어서는 뒤틀림각이 45°이므로, ‘90°- 뒤틀림각’은 45°이다.)보다 큰 각도로 한 경우, 공구 선단이 너무 날카로워져서 깨져 떨어지기 쉬워지므로, 이에 기인하는 절삭 능력의 저하를 초래하여, 파손 수명이 저하되어 버린다. 구체적으로는, 본 실시예의 선단면의 경사각도 α는 20°로 설정되어 있다.

또한, 본 실시예의 선단면(5)은, 공구 소재에 잘린 부스러기 배출홈(1,2)를 형성한 상태로 이 공구 소재의 선단부를 소정의 위치 및 소정의 각도로 제거함으로써, 원하는 선단면형상 및 원하는 경사각도 α로 할 수 있지만, 선단면(5)의 형상으로서는 크게 이하의 2개의 형상으로 나눌 수 있다.

1번째는, 도 3에 도시된 바와 같이 잘린 부스러기 배출홈(1,2)과 선단면(5)과의 복수의 교차능선부(6,7)중, 긴 쪽의 교차능선부(6)상에 최선단점(최초로 워크에 접촉하는 점)이 있어, 상기 교차능선부(6)가 절삭작용을 발휘하는 구성이고, 2번째는, 도 4에 도시한 바와 같이 랜드부(3,4)와 선단면(5)과의 복수의 교차능선부(8,9)중, 긴 쪽의 교차능선부(8)상에 최선단점이 있어, 상기 교차능선부(8)가 절삭작용을 발휘하는 구성이다. 한편, 도 3, 4에 있어서 경사각도 α는 30°로 설정되어 있다.

도 2의 본 실시예에 있어서는, 1번째의 구성이 채용되고 있어, 이 경우, 최선단점이 랜드부(3,4)(바깥둘레)상에 없기 때문에, 공구축 직각방향의 외력을 받기 어려워, 안정된 장기 수명화를 도모할 수 있게 된다. 한편, 2번째의 구성에서는, 최선단점이 랜드부(3,4)(바깥둘레)상에 있기 때문에, 그 만큼 절삭능력이 높아져, 양호한 구멍 품질(구멍위치 정밀도, 구멍내벽면 거칠기)을 얻을 수 있다.

본 실시예는 상술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 선단 선예부(치젤엣지)나 일반적인 선단각을 갖는 절단칼날 등의 외력이 집중하는 부분이 존재하지 않아 달라붙기 어려운 반면, 공구축 직각방향의 외력을 받기 어렵고, 이 선단면(5)과 잘린 부스러기 배출홈의 도움면과의 교차능선부가 서서히 가공면을 가공하기 때문에, 공구 선단의 결손이 생기기 어려워진다.

또한, 선단면(5)의 가장 돌출하는 부분과 잘린 부스러기 배출홈(1)과의 교차능선부(6)가 가공면과 부딪히면서 서서히 절삭을 하지만, 상술한 바와 같이 가공면에 달라붙기 어렵기 때문에, 공구가 다소 흔들려 입구측의 구멍지름이 적당히 확대되면서 구멍뚫림이 진행되어, 그 때문에, 가공구멍 형상은, 입구측만큼 적당히 지름이 커져, 따라서, 공구의 기단측이 가공구멍내벽과 접촉하기 어렵고, 공구의 기단측이 가공구멍내벽과 접촉하는 것에 기인하는 파손이 억제된다.

또한, 형상이 간단하고 쉽고, 단순히 잘린 부스러기 배출홈을 형성한 공구 소재의 선단부를 적당한 위치·각도로 제거하는 것만으로 용이하게 제조 가능해진다.

또한, 선단면(5)이 하나밖에 없기 때문에, 복수의 선단면을 갖는 경우와 같이 각 선단면의 좌우의 언밸런스 등이 발생하는 일이 없이, 좌우의 밸런스 검사가 불필요해져, 또한, 복수의 도망면(선단면)을 형성하는 것에 기인하는 도망면폭의 검사가 불필요해져, 검사를 간략화할 수 있음과 함께 생산수율도 향상한다.

또한, 상기 효과가 현저하게 발휘되는 것은, 공구지름이 0.2mm 이하의 공구 의 경우이다. 즉, 공구가 지름이 작은 경우에는, 공구 선단에 의한 절삭 초기에 있어서 이 공구 선단이 결손되기 쉽기 때문에, 이 절삭 초기에 있어서의 외력을 가급적으로 저감 가능해지는 본 실시예의 구성이 지극히 유용하게 된다.

따라서, 본 실시예는, 극소지름의 구멍 뚫기 공구이더라도 파손되기 어렵고, 빈번히 교환을 실시할 필요가 없는 것은 물론, 형상이 간단하고 쉽고 제조 및 검사가 용이해지는 지금까지 없는 극히 실용성이 우수한 구멍 뚫기 공구가 된다.

상술의 효과를 증명하는 실험예에 대해 설명한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 능선이 없는 평탄한 선단면이 1개축 직각으로 설치된 공구(실시예)와 도 1에 기재된 구성의 공구(종래예)와의 공구 수명을 PCB에 대한 히트수로 비교한바, 선단면이 능선이 없는 평탄한 오직 1개의 면이면, 종래의 다수의 선단면(선단 도망면)을 갖는 구성에 비하여 공구 수명이 약 2배정도 길어지는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 능선이 없는 평탄한 선단면의 경사각도를 0°(도 5의 실시예)∼45°에 변화시켜, 공구 수명을 PCB에 대한 히트수로 비교한바, 0°∼45°에서 종래예에 비하여 파손 수명이 길어지는 것을 확인할 수 있고, 10°∼30°에서 특히 길어지는 것을 확인할 수 있었다.

도 1은 종래예의 개략 설명도이다.

도 2는 본 실시예의 개략 설명도이다.

도 3은 선단 형상을 설명하는 개략 설명도이다.

도 4는 선단 형상을 설명하는 개략 설명도이다.

도 5는 본 실시예와 종래예와의 공구 수명을 비교한 표이다.

도 6은 선단면의 경사각도에 대한 공구 수명을 비교한 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1·2 : 잘린 부스러기 배출홈

3·4 : 랜드부

5 : 선단면

6·7 : (잘린 부스러기 배출홈과 선단면과의) 교차능선부

8·9 : (랜드부와 선단면과의) 교차능선부

α : 경사각도

Claims (10)

1. 복수의 나선형상의 잘린 부스러기 배출홈을 구비하고, 복수의 상기 잘린 부스러기 배출홈의 사이에는 랜드부가 설치되는 구멍 뚫기 공구로서, 선단부에 공구 중심축과 교차하는 능선이 없는 평탄한 선단면이 설치되어 있고, 상기 잘린 부스러기 배출홈과 상기 선단면과의 복수의 교차능선부 중, 긴 쪽의 교차능선부상에 최선단점이 있어, 상기 교차능선부가 절삭작용을 발휘하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
2. 복수의 나선형상의 잘린 부스러기 배출홈을 구비하고, 복수의 상기 잘린 부스러기 배출홈의 사이에는 랜드부가 설치되는 구멍 뚫기 공구로서, 선단부에 공구 중심축과 교차하는 능선이 없는 평탄한 선단면이 설치되어 있고, 상기 랜드부와 상기 선단면과의 복수의 교차능선부 중, 긴 쪽의 교차능선부상에 최선단점이 있어, 상기 교차능선부가 절삭작용을 발휘하도록 구성되어있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
3. 제 1 항에 있어서, 공구지름이 0.2mm 이하인 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
4. 제 2 항에 있어서, 공구지름이 0.2mm 이하인 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
5. 제 1 또는 3 항에 있어서, 상기 선단면은, 공구축의 직각 방향과 평행한 선에 대하여 소정의 경사각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
6. 제 2 또는 4 항에 있어서, 상기 선단면은, 공구축의 직각 방향과 평행한 선에 대하여 소정의 경사각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 경사각도는 0°∼(90°-뒤틀림각)으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 경사각도는 0°∼(90°-뒤틀림각)으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 경사각도는 10°∼30°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 경사각도는 10°∼30°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 구멍 뚫기 공구.

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