KR101699193B1 - 교환가능한 커팅부를 갖춘 드릴 비트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전 축(22)을 중심으로 회전 방향(21)으로 회전될 수 있는 드릴 비트(10)에 관한 것으로서, 드릴 비트(10)는 제1 단부에서 하나 이상의 커팅 요소(14)에 연결되고 외부 삽입 요소(15)와 스탑 숄더(59)를 제2 단부에 갖는 환형부(13)를 포함하는 커팅부(11)와, 커팅부(11)를 향하는 일 단부에 단부면(33)을 갖춘 내부 삽입 요소(17)를 갖는 원통형 드릴 샤프트(16)를 포함한다. 삽입 요소(15, 17)는 회전축(22)에 평행한 삽입 방향으로 플러그 연결부를 형성하고 그리고 또한 적어도 하나의 슬롯형 리세스(26) 내로 이동될 수 있는 적어도 하나의 핀 요소(25)에 의해 연결될 수 있다. 적어도 하나의 핀 요소(25)가 내부 삽입 요소(17)의 외측부(27)에 부착되고, 외부 삽입 요소(15)는 적어도 하나의 슬롯형 리세스(26)를 갖는다.

Description

교환가능한 커팅부를 갖춘 드릴 비트{DRILL BIT WITH AN EXCHANGEABLE CUTTING PORTION}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 교환가능한 커팅부를 갖는 드릴 비트에 관한 것이다.
"드릴 비트"라는 용어는 하나 이상의 커팅 요소, 예컨대 소켓 출구를 위한 코어 드릴 비트 및 드릴 비트를 갖는 중공 원통형 드릴 샤프트를 갖는 모든 드릴링 공구를 포함하는 것이다. 드릴링 공구의 용도와 상관 없이, 드릴 비트는 예컨대, 보어의 깊이를 제한하는 깊이 스탑과 같은 추가적인 요소를 포함할 수 있다.
드릴 비트는 하나 이상의 커팅 요소를 갖는 커팅부, 드릴 샤프트부, 및 삽입 요소를 갖는 수용부를 포함한다. 드릴 비트는 삽입 단부를 통해 코어 드릴의 공구 리셉터클에 부착되며, 드릴링 작업 동안 코어 드릴에 의해 회전 축을 중심으로 하는 회전 방향으로 구동된다. 공지된 드릴 비트는 교환가능한 커팅부를 갖는 드릴 비트와, 교환가능한 커팅부가 없는 드릴 비트로 분할되며, 교환가능한 커팅부를 갖는 드릴 비트는 분리식 연결부와 비분리식 연결부로 분할된다. 연결부가 예컨대, 플러그 앤 소켓 연결부, 스크류 연결부 또는 자기 연결부와 같이 비파괴식으로 사용자에 의해 분리될 수 있으면, 분리식으로 간주된다. 연결부가 예컨대, 땜납 연결부, 용접 연결부, 리벳 연결부 또는 접착 연결부와 같이 사용자가 파스너를 파괴함으로써만 해제할 수 있다면, 비분리식으로 간주된다.
미국 특허 공개 제3,888,320A호에 개시된 드릴 비트에서, 커팅부와 드릴 샤프트부가 게거가능한 플러그 앤 트위스트 연결부를 통해 서로 연결된다. 커팅부는, 제1 단부에서 복수의 커팅 요소에 연결되고 그리고 외부 삽입 요소와 환형 스탑 숄더를 제2 단부에 갖는 환형부를 포함한다. 드릴 샤프트부는 커팅부를 향하는 단부에 단부면을 갖는 내부 삽입 요소를 포함하는 원통형 드릴 샤프트를 포함한다. 삽입 요소는 회전 축에 평행한 삽입 방향으로 플러그 연결부를 형성한다. 외부 삽입 요소의 내부는 회전 축에 수직으로 연장되는 평면에서 반경방향 내측을 향하는 복수의 핀 요소를 포함한다. 내부 삽입 요소는 핀 요소가 삽입되는 복수의 L자형 슬롯형 리세스를 포함한다. L자형 슬롯형 리세스는 회전 축에 수직으로 연장되는 횡방향 슬롯과, 회전 축에 평행하게 연장되고 횡방향 슬롯을 내부 삽입 요소의 하부 에지에 연결시키는 연결 슬롯을 포함한다.
교환가능한 커팅부를 갖는 공지된 드릴 비트에서, 플러그 앤 트위스트 연결부가 폐쇄될 때, 회전 축에 평행한 방향으로 축방향 유격이 커팅부와 드릴 비트 사이에 존재한다. 힘이 핀 요소를 통해서만 드릴 샤프트부로부터 커팅부로 전달되도록 내부 삽입 요소의 단부면과 외부 삽입 요소의 스탑 숄더 사이에 갭이 형성된다. 또한, 그런 갭으로 인해 냉각 및 세척 매체가 작업 표면으로 완전히 공급되기보다는, 드릴 비트의 내부의 갭 내로 잘못 안내될 수가 있다.
교환가능한 커팅부를 갖는 공지된 드릴 비트의 다른 단점은 드릴 비트가 기판 내에 재밍될 때 나타난다. 코어 드릴링에서는, 통상 드릴 비트가 드릴링 중에 기판 내에 재밍되어 작업자가 제거할 필요가 있다. 스탠드 가이드 코어 드릴링 유닛에서, 재밍된 드릴 비트를 제거하기 위해서는 드릴 비트가 회전 방향에 대향하게 구동되어 드릴 스탠드가 드릴링 방향에 대향하는 드릴 비트에 인장력을 인가한다. 작업자는 공구 키를 이용하여 드릴 비트를 수동으로 회전시키는 동시에 드릴 스탠드를 이용하여 드릴 비트를 잡아 당겨 드릴 비트를 기판으로부터 제거하려고 한다. L자형 슬롯형 리세스로 인해, 핀 요소가 연결 슬롯에 접촉될 때까지 작업자가 회전 축을 중심으로 드릴 샤프트부를 회전시키는 동시에 드릴 스탠드의 핸드휠을 작동시켜 핀 요소가 연결 슬롯에서 이탈될 위험성이 존재한다. 커팅부와 드릴 샤프트부 사이의 플러그 앤 트위스트 연결부가 해제되자 마자, 커팅부는 다른 수단을 이용하여 예컨대, 기판을 제거함으로써 기판으로부터 제거되어야 한다.
본 발명의 목적은, 드릴링 동안 안정성과 인장력에 대한 내구성이 드릴 스탠드에 의해 향상된 교환가능한 커팅부를 갖는 드릴 비트를 개발하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 재밍된 드릴 비트를 기판으로부터 제거할 때 플러그 앤 트위스트 연결부가 의도하지 않게 개방되어 드릴 샤프트부가 커팅부 없이 기판으로부터 제거될 위험성이 감소된 교환가능한 커팅부를 갖는 드릴 비트를 개발하는 것이다.
본 발명의 목적은 상술된 드릴 비트의 경우 독립 청구항 제1항의 구성요소에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들이 종속 청구항들에 개시되어 있다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 핀 요소는 내부 삽입 요소의 외측부에 체결되고, 외부 삽입 요소는 적어도 하나의 슬롯형 리세스를 갖는다. 또한, 삽입 요소의 플러그 연결부와 트위스트 연결부는 하나가 폐쇄된 후에 다른 하나가 폐쇄되거나, 동시에 폐쇄될 수 있다.
본 발명에 따른 삽입 요소의 플러그 앤 트위스트 연결부는 드릴 비트의 안정성과 인장력을 견디는 능력을 향상시킨다. 슬롯형 리세스를 포함하는 드릴 비트부는 핀 요소가 부착된 드릴 비트부보다 인장력에 의해 더 변형되기 쉽다. 교환가능한 커팅부에 슬롯형 리세스를 배치하는 것은 덜 안정적인 2개의 드릴 비트부가 정기적으로 교환되는 이점이 있다. 인장력에 의한 변형의 위험성은 삽입 요소의 둘레에서의 슬롯형 리세스의 분율에 따라 증가된다. 외부 삽입 요소의 직경이 내부 삽입 요소의 직경보다 크기 때문에, 외부 삽입 요소의 더 많은 둘레에 슬롯형 리세스가 사용될 수 있어, 슬롯형 리세스는 차지하는 둘레의 분율이 감소된다. 드릴 비트는 슬롯형 리세스가 외부 삽입 요소에 제공되는 경우 더 안정적이다.
내부 삽입 요소에 핀 요소를 배치하고 외부 삽입 요소에 슬롯형 리세스를 배치함으로써, 드릴 비트의 내부를 수밀 방식으로 구성하여 냉각 및 세척 매체의 잘못된 안내를 방지할 수 있다. 수밀 드릴 비트의 경우, 예컨대 드릴 비트의 삽입 단부를 통해 공급되는 냉각 및 세척 매체의 전부가 드릴링 표면으로 유동하여, 커팅 요소의 냉각 및 드릴링 잔류물의 제거를 보장한다. 또한, 본 발명에 따른 드릴 비트로 인해, 작업자는 플러그 앤 트위스트 연결부의 개방 및 폐쇄를 감시할 수 있다. 슬롯형 리세스가 내부 삽입 요소에 제공되는 경우에는, 플러그 앤 트위스트 연결부의 개방 및 폐쇄의 감시가 불가능하거나, 제한된 정도로만 가능하다.
바람직한 실시예에서, 내부 삽입 요소의 단부면은 연결된 상태에서 외부 삽입 요소의 스탑 숄더와 접촉된다. 힘은 단부면과 스탑 숄더에 의해 드릴링 중에 드릴 비트부로부터 커팅부로 전달된다. 힘이 핀 요소에 의해 전달되지 않는 겨우 외부 삽입 요소가 변형될 위험성이 감소되어, 본 발명에 따른 드릴 비트는 고도의 안정성을 갖는다. 스탑 숄더는 링 또는 링 세그먼트의 형상으로 실시될 수 있다. 링형 스탑 숄더에 대해 편평하게 지지된 단부면에 의해, 드릴 비트의 다른 측부는 수밀 방식으로 실시되어, 냉각 및 세척 매체의 잘못된 안내를 방지한다. 예컨대 드릴 비트의 삽입 단부를 통해 공급되는 냉각 및 세척 매체는 작업 중인 표면으로 전체가 유동하여, 커팅 요소의 냉각 및 드릴링 잔류물의 제거를 보장한다.
특히 바람직하게는, 내부 삽입 요소의 길이는 외부 삽입 요소의 길이보다 크다. 내부 삽입 요소와 외부 삽입 요소 간의 길이의 차이로 인해, 내부 삽입 요소의 단부면이 외부 삽입 요소의 스탑 숄더와 접촉될 수 있으며, 드릴링 동안 드릴 샤프트부로부터 커팅부로 힘이 확실히 전달될 수 있다.
특히 바람직하게는, 외부 삽입 요소의 길이는 적어도 18㎜이다. 외부 삽입 요소에 대한 18㎜의 최소 길이에서, 커팅부의 충분한 탄성이 보장된다. 슬롯형 리세스는 그런 높이에서 외부 삽입 요소에 위치설정될 수 있어, 커팅부는 드릴 스탠드를 이용하여 재밍된 드릴 비트를 제거하는 동안 발생되는 인장력에 대항하여 고정된다.
특히 바람직하게는, 외부 삽입 요소의 길이는 28㎜ 이하이다. 외부 삽입 요소에 대한 28㎜의 길이 이하에서, 커팅부가 인장력에 견디는 능력이 향상된다. 외부 삽입 요소의 더 긴 거리는 커팅부가 인장력을 견디는 능력에 영향을 미치지 않거나 거의 미치지 않으며, 재료와 처리 비용만 추가될 뿐이다.
바람직한 실시예에서, 외부 및 내부 삽입 요소는 환형으로 구성되며, 외부 삽입 요소의 내경과 내부 삽입 요소의 외경의 차이는 0.11㎜보다 크다. 따라서, 외부 삽입 요소와 내부 삽입 요소 사이에 형성된 갭으로 인해, 내부 삽입 요소의 단부면이 외부 삽입 요소의 스탑 숄더에 대해 확실히 안착된다. 드릴 비트의 내부를 수밀 방식으로 구성하여, 액체 또는 기체 냉각 및 세척 매체가 커팅 요소로 확실히 공급된다. 또한, 드릴 샤프트부의 단부면을 통해 코어 드릴링 유닛으로부터 커팅부의 스탑 숄더로 힘이 확실히 전달된다.
드릴 비트의 바람직한 실시예에서, 3개 이상의 핀 요소가 내부 삽입 요소의 외측부에 부착되고, 외부 삽입 요소는 3개 이상의 슬롯형 리세스를 포함하며, 슬롯형 리세스의 개수는 핀 요소의 개수 이상이다. 본 발명에 따른 드릴 비트에서, 힘은 내부 삽입 요소의 단부면으로부터 외부 삽입 요소의 스탑 숄더로 전달되며, 토크는 핀 요소를 통해 외부 삽입 요소로 전달된다. 이 실시예에서, 핀 요소는 드릴 비트의 회전 축을 중심으로 균등하게 분포되는 것이 특히 바람직하다. 핀 요소의 균등한 분포로 인해, 슬롯형 리세스에 핀 요소를 배정할 필요가 없으며 핀 요소는 임의의 슬롯형 리세스에 삽입될 수 있다.
슬롯형 리세스의 개수는 핀 요소의 개수 이상이어야 한다. 플러그 앤 트위스트 연결부를 폐쇄시키기 위해, 슬롯형 리세스는 각각의 핀 요소에 대해 제공되어야 한다. 슬롯형 리세스의 개수가 핀 요소의 개수보다 많은 드릴 비트의 구성은 커팅부의 안정성이 불필요하게 감소되는 단점이 있다. 그런 구성은 적어도 드릴 비트가 상당히 큰 직경을 갖는 경우에만 안정적인데, 그 이유는 그런 드릴 비트에서는 외부 삽입 요소의 둘레에 있는 슬롯형 리세스의 분율이 더 작은 직경을 갖는 드릴 비트의 경우보다 적기 때문이다.
6개의 핀 요소가 내부 삽입 요소의 외측부에 체결되고, 외부 삽입 요소는 6개 이상의 슬롯형 리세스를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 6㎜의 핀 직경을 갖는 6개의 삽입 요소를 갖는 회전 연결부는 다양한 직경, 예컨대 50㎜ 내지 250㎜의 직경을 갖는 드릴 비트에서 토크를 전달하는데 적합하다.
드릴 비트의 바람직한 실시예에서, 핀 요소는 회전 축에 수직인 핀 높이를 가지며, 핀 높이는 드릴 샤프트의 샤프트 폭의 68% 내지 89%이다. 바람직하게는, 내부 삽입 요소의 폭은 드릴 샤프트의 폭의 대략 50%이다. 핀 높이가 증가함에 따라, 토크의 전달을 위한 표면적도 증가된다. 또한, 인장력을 견디는 능력도 향상된다.
바람직하게는, 핀 요소는 2.5㎜ 내지 5㎜인 핀 반경을 갖는 원기둥 형태이다. 토크는 핀 요소와 외부 삽입 요소를 통해 드릴 샤프트부로부터 커팅 요소로 전달된다. 핀 요소의 핀 반경이 더 커질수록, 더 적은 개수의 핀 요소가 토크를 전달하는데 요구된다.
바람직한 실시예에서, 슬롯형 리세스는 회전 축에 수직인 횡방향 슬롯을 가지며, 횡방향 슬롯은 연결 슬롯에 의해 외부 삽입 요소의 상부 에지에 연결된다. 외부 삽입 요소는 연결 슬롯의 구역에서 개방되도록 구성된다. 핀 요소는 연결 슬롯이 회전 축에 평행하거나 경사지게 배열될 수 있도록 연결 슬롯을 통해 삽입된다. 연결 슬롯에서 핀 요소로부터 외부 삽입 요소로 토크가 전달된다.
바람직하게는, 횡방향 슬롯은 회전 축에 평행한 적어도 3㎜의 환형부로부터의 하부 거리를 갖는다. 3㎜의 최소 거리로 인해, 커팅부는 드릴 스탠드를 이용하여 재밍된 드릴 비트를 제거하는 동안 인가되는 인장력을 충분히 견딜 수 있다.
특히 바람직하게는, 횡방향 슬롯의 환형부로부터의 하부 거리는 5㎜ 이하이다. 5㎜의 거리 이하에선, 커팅부가 인장력을 견디는 능력이 향상된다. 더 긴 거리는 커팅부가 인장력을 견디는 능력에 영향을 미치지 않거나 거의 미치지 않으며, 재료와 처리 비용만 추가될 뿐이다.
드릴 비트의 개선예에서, 횡방향 슬롯은 캐칭 구역 및 로킹 구역을 갖고, 캐칭 구역은 회전 방향을 향하는 측부에서 연결 슬롯에 연결되며, 로킹 구역은 회전 방향으로부터 멀어지는 방향을 향하는 연결 슬롯의 측부에서 연결 슬롯에 연결된다. 핀 요소와 캐칭 구역에 의해 드릴 비트부로부터 커팅부로 토크가 전달된다. 로킹 구역은 캐칭 구역에 대향하는 연결 슬롯의 측부에 배열된다. 로킹 구역은 드릴 샤프트부와 커팅부 사이의 플러그 앤 트위스트 연결부가 재밍된 드릴 비트의 기판으로부터의 제거 중에 의도하지 않게 개방될 위험성을 감소시킨다. 작업자는 공구 키를 이용하여 드릴 샤프트부를 회전 축을 중심으로 회전시키는 동시에 드릴 스탠드를 이용하여 드릴 샤프트를 잡아 당겨 드릴 비트를 기판으로부터 제거하려고 한다. 통상적으로, 작업자는 핀 요소가 횡방향 슬롯에 접촉될 때 드릴 샤프트부를 주로 잡아 당긴다. 본 발명에 따른 드릴 비트에선, 핀 요소가 캐칭 구역 또는 로킹 구역에 접촉되는 경우 플러그 앤 트위스트 연결부가 개방될 위험성이 없다. 본 발명에 따른 드릴 비트에선, 핀 요소가 연결 슬롯 위에 위치되는 바로 그때 작업자가 드릴 샤프트부를 잡아 당기면 플러그 앤 트위스트 연결부만이 개방된다. L자형 슬롯형 리세스에 비해 플러그 앤 트위스트 연결부가 의도하지 않게 개방될 위험성이 상당히 감소된다.
바람직하게는, 캐칭 구역의 폭은 핀 반경 + 1.5㎜ 이상이다. 캐칭 구역의 이런 최소 폭에서, 커팅부는 드릴 스탠드에 의해 인가되는 인장력을 충분히 견딜 수가 있다. 핀 요소는 캐칭 구역과 접촉되어 캐칭 구역 외부로 이탈되지 않는다.
바람직하게는, 캐칭 구역의 폭은 핀 반경 + 3㎜ 이하이다. 핀 직경/2 + 3㎜의 폭 이하에서, 커팅부가 드릴 스탠드에 의해 인가되는 인장력을 견디는 능력이 향상된다. 더 큰 폭은 커팅부가 인장력을 견디는 능력에 영향을 미치지 않거나 거의 미치지 않으며, 커팅부의 안정성을 불필요하게 감소시킨다.
바람직한 제1 변형예에서, 캐칭 구역의 폭과 로킹 구역의 폭은 동일하다. 본 명세서에서, 캐칭 구역과 로킹 구역은 핀 반경 + 1.5㎜의 최소 폭을 갖는다. 특히 드릴 비트의 직경이 작은 경우, 이 실시예에서는 둘레의 횡방향 슬롯의 일부가 커질 수 있다.
바람직한 제2 변형예에서, 캐칭 구역의 폭은 로킹 구역의 폭보다 크다. 본 명세서에서, 캐칭 구역과 로킹 구역은 핀 반경 + 1.5㎜의 최소 폭을 갖는다. 이 실시예는 횡방향 슬롯이 차지하는 둘레의 분율이 큰 작은 직경의 드릴 비트에 특히 유리하다.
바람직하게는, 회전 축에 평행한 연결 슬롯의 높이는 적어도 10㎜이다. 적어도 10㎜의 높이로 인해, 커팅부는 드릴 스탠드에 의해 인가되는 인장력을 충분히 견딜 수 있다.
특히 바람직하게는, 회전 축에 평행한 연결 슬롯의 높이는 13㎜ 이하이다. 13㎜의 높이 이하에선, 커팅부가 드릴 스탠드에 의해 인가되는 인장력을 견디는 능력이 향상된다. 더 높은 높이는 커팅부가 드릴 스탠드에 의해 인가되는 인장력을 견디는 능력에 영향을 미치지 않거나 거의 미치지 않으며, 재료와 처리 비용만 추가될 뿐이다.
드릴 비트의 개선예에서, 환형부는 안내부를 포함하며, 안내부는 종축에 평행한 커팅 요소의 외부 에지, 내부 에지, 또는 외부 에지와 내부 에지와 동일 평면으로 접촉된다. 안내부와 커팅 요소의 동일 평면 끼워맞춤으로 인해, 안내부는 드릴링 동안 커팅 요소를 위한 가이드를 형성하고, 커팅 요소를 안정시킨다. 이 실시예에서, 드릴 보어를 둘러싸는 기판을 통해 드릴 비트의 외측부로 안내되거나 드릴 코어를 통해 드릴 비트의 내부로 안내될 수 있다.
바람직하게는, 회전 축에 평행한 안내부의 길이는 4㎜ 미만이다. 4㎜ 미만의 안내부는 냉각 및 세척 매체의 공급을 방해하지 않거나, 적은 정도로만 방해한다.
드릴 비트의 바람직한 실시예에서, 노우즈(nose)가 내부 삽입 요소의 외측부에 배치되고, 외부 삽입 요소는 그루브를 포함하며, 노우즈와 그루브는 연결된 상태에서 축방향으로 폼 피팅 연결부(form-fitting conneciton)를 형성한다. 드릴 샤프트부와 커팅부 사이의 추가적인 폼 피팅 연결부로 인해, 드릴 샤프트부와 커팅부 사이의 분리가능 연결부가 재밍된 드릴 비트를 기판으로부터 제거하는 중에 의도하지 않게 개방될 위험성이 추가로 감소될 수 있다. 폼 피팅 부착부를 노우즈와 그루브로 구성하는 것은 드릴 샤프트부가 커팅부로부터 제거되는 것을 방지하는 단순하고 확실한 연결부를 가능케 한다. 연결부의 유지력은 노우즈와 그루브의 기하학적 구조에 따라 드릴 비트의 작업 영역에 대해 조절될 수 있다.
바람직하게는, 노우즈는 핀 요소와 드릴 샤프트 사이에 축방향으로 배치되며, 그루브는 슬롯형 리세스의 높이에서 축방향으로 배치된다. 탄성 효과를 나타내는 부분이 외부 삽입 요소의 슬롯형 리세스들 사이에 형성된다. 탄성 효과는 슬롯형 리세스의 개수와 축방향 높이 및 외부 삽입 요소의 길이에 의해 조절될 수 있다. 드릴 샤프트부를 커팅부로부터 분리시키기 위해서는, 공구를 이용하여 외부 삽입 요소의 단부면에 축방향으로 힘을 인가해야 한다. 힘의 인가로 인해 외부 삽입 요소의 탄성부가 변형되어 노우즈와 그루브 사이의 폼 피팅 연결부가 제거될 수 있다. 외부 삽입 요소의 스탑 숄더로부터의 그루브의 거리가 더 커질수록, 탄성부는 더 많이 변형된다. 바람직하게는, 그루브는 환형으로 구성되며, 회전 축에 수직인 평면에 배치된다. 슬롯형 리세스의 높이에 배치되는 환형 구성의 홈은 슬롯형 리세스들 사이에서 외부 삽입 요소의 일부분의 탄성 효과를 유발시킨다.
본 명세서에서 축방향은 드릴 비트의 회전 방향에 평행한 방향으로 정의된다. 드릴 비트부의 연결된 상태에서, 드릴 비트의 회전 축은 드릴 비트부, 커팅부 및 드릴 샤프트부의 종축과 일치한다. 반경방향 평면은 회전 축에 수직인 평면으로 정의되며, 반경방향은 반경방향 평면에서 연장되고 드릴 비트의 회전 축 또는 드릴 비트부의 종축과 교차되는 방향이다.
도 1은 커팅부와 드릴 샤프트부가 비연결된 상태(도 1a) 및 연결된 상태(도 1b)에 있는 본 발명에 따른 드릴 비트를 도시한다.
도 2a는 도 1a의 단면 A-A를 따르는 종방향 섹션이 도시된 도 1에 도시된 드릴 비트의 드릴 샤프트의 도면이고, 도 2b는 드릴 샤프트부의 삽입 요소가 확대도로 도시된 도 1에 도시된 드릴 비트의 드릴 샤프트부의 도면이다.
도 3a는 커팅부의 삽입 요소가 종방향으로 도시된 도 1에 도시된 드릴 비트의 커팅부의 도면이고, 도 3b는 커팅부의 삽입 요소가 확대도로 도시된 도 1에 도시된 드릴 비트의 커팅부의 도면이다.
도 4a는 도 1a의 단면 B-B를 따르는 종방향으로 도시된 커팅부의 도면이고, 도 4b는 도 1b의 단면 C-C를 따르는 종방향으로 도시된 커팅부의 도면이다.
도 5는 커팅부와 드릴 샤프트부가 제거 방지부로서의 추가적인 폼 피팅 연결부를 통해 축방향으로 연결되어 있는 본 발명에 따른 드릴 비트의 추가적인 실시예의 도면이다.
본 발명의 실시예들은 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다. 도면은 실시예들을 반드시 축척에 따라 도시하지 않으며, 설명에 유용하도록 개략적으로 및/또는 약간 변형된 형태로 도시된다. 도면으로부터 직접 파악할 수 있는 교리의 보완과 관련해서 해당 선행기술이 참조된다. 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않으면서, 실시예의 형태 및 세부사항과 관련해서 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있다. 상세한 설명, 도면 및/또는 특허청구범위에 명시된 본 발명의 특징들은 개별적으로 자체로 그리고 임의의 조합된 형태로 본 발명의 개선에 중요할 수 있다. 또한, 상세한 설명, 도면 및/또는 특허청구범위에 명시된 적어도 2개의 특징들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 포함된다. 본 발명의 기술 사상은 하기에 도시되어 설명된 바람직한 실시예들의 정확한 형태 또는 세부 사항에 제한되지 않거나, 특허청구범위에 청구된 대상과 달리 한정될 수 있는 대상에 제한되지 않는다. 주어진 치수 설계 범위에서 제시된 한계 내의 값들도 한계값으로서 명시되고, 임의로 이용될 수 있고, 청구될 수 있다. 명료함을 위해 하기에서 동일하거나 유사한 부품들 또는 동일하거나 유사한 기능을 하는 부품들에 동일한 도면부호가 사용된다.
도 1a 및 도 1b는 제거가능한 플러그 앤 트위스트 연결부를 통해 드릴 샤프트부(12)에 연결되는 커팅부(11)를 갖는 본 발명에 따른 드릴 비트(10)를 도시한다. 도 1a는 플러그 앤 트위스트 연결부가 개방되어 있는 비연결된 상태의 커팅부(11)와 드릴 샤프트부(12)를 도시하며, 도 1b는 플러그 앤 트위스트 연결부가 폐쇄되어 있는 연결된 상태의 커팅부(11)와 드릴 샤프트부(12)를 도시한다.
커팅부(11)는, 제1 단부에서 복수의 커팅 요소(14)에 연결되고 제1 삽입 요소(15)를 제2 단부에 포함하는 환형부(13)를 갖는다. 본 명세서에서, 제1 삽입 요소는 외부 삽입 요소(15)로서 구성된다. 커팅 요소(14)는 환형부(13)에 용접되거나, 납땜되거나, 볼트 결합되거나, 임의의 다른 적절한 방식으로 부착된다. 커팅부(11)는 복수의 커팅 요소(14) 이외에도, 환형부(13)에 연결되는 커팅 슬리브로서 구성되는 단일 커팅 요소를 포함할 수 있다.
드릴 샤프트부(12)는 커팅부(11)를 향하는 단부에서 제2 삽입 요소(17)를 포함하는 원통형 드릴 샤프트(16)를 포함하며, 커팅부(11)에 대향하는 단부에서 수용부(18)에 연결된다. 본 명세서에서, 제2 삽입 요소는 내부 삽입 요소(17)로서 구성된다. 수용부(18)는 커버(19) 및 삽입 단부(20)를 포함한다. 드릴 비트(10)는 삽입 단부(20)를 통해 코어 드릴링 장치의 공구 리셉터클 내에 체결된다. 드릴링 작업 동안, 드릴 비트(10)는 회전 축(22)을 중심으로 회전 방향(21)으로 그리고 드릴링되는 기판의 회전 축(22)에 평행한 드릴링 방향(23)으로 코어 드릴링 장치에 의해 구동된다. 회전 축(22)은 드릴 샤프트(16)의 종축 및 환형부(13)의 종축에 대해 동축으로 연장된다. 드릴 비트(10)는 회전 축(22)에 수직인 원형 단면을 갖거나, 대안으로서 본 발명에 따른 드릴 비트는 예컨대 다각형 단면과 같은 다른 적절한 단면을 가질 수 있다.
커팅부(11)는 플러그 앤 트위스트 연결부(24)(도 1b 참조)를 통해 드릴 샤프트부(12)에 연결된다. "플러그 앤 트위스트 연결부(plug-and-twist connection)"라는 용어는, 적어도 한 방향으로 플러그 연결부를 형성하고 그리고 삽입된 커넥터 요소가 트위스트 연결부를 통해 추가로 연결되는 2개의 커넥터 요소의 연결부를 나타내는데 사용된다. 플러그 연결부와 트위스트 연결부는 하나가 폐쇄된 후에 다른 하나가 폐쇄되거나, 동시에 폐쇄될 수 있다. 플러그 앤 트위스트 연결부(24)는 커팅부(11)와 드릴 샤프트부(12)를 모든 병진 운동 방향 및 회전 방향으로 연결시켜야 한다. 커팅부(11)는 드릴링 방향(23)으로의 병진 운동에 대해, 드릴링 방향(23)에 대향하는 병진 운동에 대해, 드릴링 방향(23)으로의 반경방향에 대해, 그리고 회전 축(22)을 중심으로 하는 회전에 대해 고정되어야 한다.
커팅부(11)는 외부 삽입 요소(15)를 드릴 샤프트부(12)의 내부 삽입 요소(17) 위에 배치함으로써 연결되며, 플러그 연결부의 삽입 방향은 회전 축(22)에 평행하게 연장된다. 삽입 요소(15, 17)의 플러그 연결부는 드릴링 방향(23)에 대향하는 병진 운동에 대해 그리고 회전 축(22)에 대한 반경방향에 대해 커팅부를 고정시킨다. 삽입 요소(15, 17)의 트위스트 연결부를 통해, 커팅부(11)는 회전 축(22)을 중심으로 하는 회전에 대해 그리고 드릴링 방향(23)으로의 병진 운동에 대해 고정되어야 한다. 트위스트 연결부는 6개의 슬롯형 리세스(26)에 삽입되는 6개의 핀 요소(25)를 포함한다. 6개의 핀 요소(25)는 내부 삽입 요소(17)의 외측부(27)에 부착되고, 6개의 슬롯형 리세스(26)는 외부 삽입 요소(15)에 제공된다. 핀 요소(25)와 슬롯형 리세스(26)는 회전 축(22)을 중심으로 균등하게 분포된다. 균등한 분포로 인해, 슬롯형 리세스(26)에 대한 삽입 요소(25)의 배정은 불필요하며, 핀 요소(25)는 임의의 슬롯형 리세스(26)에 삽입될 수 있다.
커팅부(11)는 작업자에 의해 신속 간단하게 드릴 샤프트부(12)에 부착될 수 있다. 이를 위해, 외부 삽입 요소(15)와 함께 커팅부(11)는, 핀 요소(25)가 슬롯형 리세스(26) 내에 배치되도록 드릴 샤프트부(12)의 내부 삽입 요소(17)에 삽입 연결된다. 커팅부(11)는 삽입 방향으로 이동된 후에 회전 축(22)을 중심으로 하는 회전에 의해 고정된다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a의 단면 A-A를 따르는 종방향 섹션이 도시된 본 발명에 따른 드릴 비트(10)의 드릴 샤프트부(12)의 도면이다. 도 2a는 드릴 샤프트부(12)를 도시하며, 도 2b는 내부 삽입 요소로서 구성된 제2 삽입 요소(17)의 개략도이다.
드릴 샤프트부(12)는 일체형으로 구성되는 원통형 드릴 샤프트(16)와 내부 삽입 요소(17)를 포함한다. 일체형 구성에 대한 대안으로서, 내부 삽입 요소(17)는 별도의 부품으로서 구성된 후에 드릴 샤프트(16)에 연결될 수 있다. 핀 요소(25)가 내부 삽입 요소(17)의 외측부(27)에 체결된다. 핀 요소(25)와 내부 삽입 요소(17)는 상이한 재료로 제조되어 서로 연결되거나, 동일한 재료로 제조될 수 있으며, 핀 요소(25)는 펀칭 또는 관통(penetration)과 같은 변형 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
드릴 샤프트(16)는 회전 축(22)에 수직인 외경(da), 내경(di), 및 드릴 샤프트 폭(b)을 가지며, b = (da - di)/2이다. 내부 삽입 요소(17)는 회전 축(22)에 수직인 외경(d2,a), 및 내경(d2,i)을 갖는다. 본 명세서에서, 내부 삽입 요소(17)의 내경(d2,i)은 드릴 샤프트(16)의 내경(di)에 상응하고 내부 삽입 요소(17)의 외경(d2,a)은 드릴 샤프트(16)의 외경(da)보다 작아서, 환형 단차부가 드릴 샤프트부(12)의 외측에 형성된다.
도 2b는 내부 삽입 요소(17)의 확대도이다. 내부 삽입 요소(17)는 외측면(31), 내측면(32), 및 단부면(33)을 포함한다. 환형 스탑 숄더(annular stop shoulder; 34)가 드릴 샤프트(16)에서 내부 삽입 요소(17)로의 전이부에 위치된다.
내부 삽입 요소(17)는 회전 축(22)에 평행한 길이(l2), 및 회전 축(22)에 수직인 폭(b2)을 갖는다. 핀 요소(25)는 회전 축(22)에 평행한 핀 반경(RZ)과 회전 축(22)에 수직인 핀 높이(HZ)를 갖는 원기둥 형태이다. 핀 요소(25)의 하부 에지는 내부 삽입 요소(17)의 단부면(33)으로부터 거리(AZ) 만큼 이격되어 회전 축(22)에 평행하게 위치된다.
도 3a 및 도 3b는 도 1a의 투영면에 평행한 종방향 단면이 도시된 도 1의 드릴 비트(10)의 커팅부(11)의 도면이다. 도면에서, 도 3a는 커팅부(11)를 도시하며, 도 3b는 외부 삽입 요소(15)의 슬롯형 리세스(26)의 확대도이다.
커팅부(11)는 환형부(13), 커팅 요소(14) 및 외부 삽입 요소(15)를 포함한다. 환형부(13)와 외부 삽입 요소(15)는 도면에 도시된 실시예에서는 일체형으로 구성된다. 일체형 구성에 대한 대안으로서, 외부 삽입 요소(15)는 별도의 부품으로서 구성된 후에 환형 요소(13)에 연결될 수 있다.
커팅 요소(14)는 환형부(13) 둘레에 링 형상으로 회전 축(22)에 수직인 하나의 평면에 배치되며, 외부 에지(41) 및 내부 에지(42)를 각각 포함한다. 커팅 요소(14)의 외부 에지(41)는 외경(Da)을 갖는 외부 원을 형성하며, 내부 에지는 내경(Di)을 갖는 내부 원을 형성한다. 커팅 요소(14)는 기판에 드릴 보어를 생성하며, 드릴 보어의 직경은 외경(Da)에 상응한다. 드릴 비트(10)의 내부에서, 내경(Di)에 상응하는 드릴 코어 직경을 갖는 드릴 코어가 생성된다. 외부 삽입 요소(15)는 회전 축(22)에 수직인 외경(d1,a) 및 내경(d1,i)을 갖는다. 이 실시예에서, 외부 삽입 요소(15)의 외경(d1,a)은 외경(Da)보다 작으며, 외부 삽입 요소(15)의 내경(d1,i)은 내경(Di)보다 크다.
도 3b는 외부 삽입 요소(15)의 슬롯형 리세스(26)의 확대도이다. 슬롯형 리세스(26)는 회전 축(22)에 수직으로 배치된 횡방향 슬롯(43)과, 회전 축(22)에 평행하게 배치된 연결 슬롯(44)을 포함한다. 연결 슬롯(44)은 횡방향 슬롯(43)을 외부 삽입 요소(15)의 상부 에지(45)에 연결시키는데, 외부 삽입 요소(15)는 연결 슬롯(44)의 구역에서 상부 에지(45)가 개방되게 구성된다. 핀 요소(25)는 연결 슬롯(44)을 통해 슬롯형 리세스(26)에 삽입되고, 회전 축(22)을 중심으로 하는 회전에 의해 횡방향 슬롯(43) 내로 변위된다. 핀 요소(25)로부터 외부 삽입 요소(15)로의 토크의 전달이 횡방향 슬롯(43)에서 야기된다.
외부 삽입 요소(15)는 회전 축(22)에 평행한 길이(l1)와, 회전 축(22)에 수직인 폭(b1)을 갖는다(도 4a 참조). 횡방향 슬롯(43)은 회전 축(22)에 수직인 폭(B)과, 회전 축(22)에 평행한 높이(H)를 갖는다. 연결 슬롯(44)은 회전 축(22)에 수직인 폭(b)과, 회전 축(22)에 평행한 높이(h)를 갖는다. 연결 슬롯(44)의 폭은 핀 요소(25)의 핀 직경(2RZ)보다 커서, 핀 요소(25)가 연결 슬롯(44)에 용이하게 삽입될 수 있다. 이 실시예에서, 핀 요소(25)의 삽입은 상부 에지(45)의 경사진 삽입 표면(46)의 이용에 의해 용이해질 수 있다. 연결 슬롯(44)의 높이(h)는, 커팅부(11)가 재밍된 드릴 비트의 해제 동안의 인장력을 충분히 견딜 수 있도록 선택된다. 높이(h)가 너무 낮게 선택되면, 외부 삽입 요소(15)가 변형될 수도 있다.
횡방향 슬롯(43)은 회전 축(22)에 평행한 환형부(13)로부터의 하부 거리(A1,u), 및 연결 슬롯(44)의 높이(h)에 상응하는 상부 에지(45)로부터의 상부 거리를 갖는다. 환형부(13)로부터의 하부 거리(A1,u)는, 커팅부(11)가 드릴 스탠드에 의해 인가되는 인장력을 충분히 견딜 수 있도록 선택된다. 하부 거리(A1,u)가 너무 작게 선택되면, 외부 삽입 요소(15)가 변형될 수도 있다.
횡방향 슬롯(43)은 캐칭 구역(47), 로킹 구역(48) 및 전이 구역(49)을 포함한다. 캐칭 구역(47)과 로킹 구역(48)은 드릴 비트(10)의 회전 방향(21)에 대해 연결 슬롯(44)의 상이한 측부에 배치되며, 캐칭 구역(47)과 로킹 구역(48)은 전이 구역(49)을 통해 연결 슬롯(44)에 연결된다. 캐칭 구역(47)은 회전 방향(21)을 향하는 연결 슬롯(44)의 측부에 배치되며, 로킹 구역(48)은 회전 방향(21)에 대향하는 측부에 배치된다. 드릴 샤프트부(12)로부터 커팅부(11)로의 토크의 전달은 핀 요소(25)와 캐칭 구역(47)을 통해 이루어진다. 로킹 구역(48)은 드릴 샤프트부(12)와 커팅부(11) 사이의 플러그 앤 트위스트 연결부(24)가 재밍된 드릴 비트의 기판으로부터의 제거 중에 의도하지 않게 개방될 위험성을 감소시킨다.
캐칭 구역(47)은 회전 축(22)에 수직인 폭(B1)을 가지며, 캐칭 구역(47)의 높이는 횡방향 슬롯(43)의 높이(H)에 상응한다. 로킹 구역(48)은 회전 축(22)에 수직인 폭(B2)을 가지며, 로킹 구역(48)의 높이는 횡방향 슬롯(43)의 높이(H)에 상응한다. 캐칭 구역(47)과 로킹 구역(48)의 폭(B1, B2)은, 핀 요소(25)가 인장력이 인가되는 경우에도 횡방향 슬롯(43) 내에 유지되어 이탈되지 않도록 선택된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 드릴 비트(10)의 커팅부(11)의 도면으로서, 도 4a는 도 1a의 단면 B-B를 따르는 종방향으로 도시된 도면이고, 도 4b는 도 1b의 단면 C-C를 따르는 종방향으로 도시된 도면이다. 커팅부(11)는 환형부(13), 커팅 요소(14) 및 외부 삽입 요소(15)를 포함한다.
커팅 요소(14)는 매트릭스 구역(51) 및 중간 구역(neutral zone; 52)을 포함하는데, 매트릭스 구역(51)은 커팅 입자가 추가되는 분말 재료를 포함하며, 중간 구역(52)은 커팅 입자 없이 용접가능 분말 재료를 포함한다. 커팅 요소(14)의 2부분 구조는 커팅 요소(14)를 환형부(13)에 용접할 수 있게 하기 위해 필요하다. 환형부(13)는 커팅 요소(14)의 내부 에지(42)에 대해 동일 평면 연결부를 형성하며, 커팅 요소(14)의 외부 에지(41)에 대한 세트백(setback; 53)을 갖는다.
환형부(13)는 안내부(54) 및 코어 제거부(55)를 내측부에 포함한다. 코어 제거부(55)는 커팅 요소(14)의 방향으로 감소되는 내경을 가지며, 코어 제거부(55)의 경사면은 드릴 코어의 제거를 도와준다. 안내부(54)는 커팅 요소(14)와 동일 평면으로 접촉되고, 드릴링 동안 커팅 요소(14)를 위한 가이드를 형성하며, 안내부(54)는 회전 축(22)에 평행한 길이(m)를 갖는다. 드릴 비트(10)의 내부에 안내부를 배치하는 대신, 안내부는 외측부 또는 외측부와 내측부에 배치될 수 있다. 안내부(54)의 길이(m)는 4㎜ 미만이다. 4㎜ 미만의 안내부는 냉각 및 세척 매체의 공급을 방해하지 않거나, 적은 정도로만 방해한다.
외부 삽입 요소(15)는 외측면(56), 내측면(57) 및 단부면(58)을 포함한다. 환형 스탑 숄더(59)가 환형부(13)에서 외부 삽입 요소(15)로의 전이부에 위치된다. 도 4a에 도시된 커팅부(11)에서, 외부 삽입 요소(15)는, 커팅 요소(14)의 방향으로 직경이 증가되는 경사진 외부면(60)을 또한 포함한다.
도 4b는 플러그 앤 트위스트 연결부(24)를 통해 연결되는 커팅부(11)와 드릴 샤프트부(12)의 도면으로서, 핀 요소(25)는 횡방향 슬롯(43)의 로킹 구역(48) 내에 배치된다. 연결된 상태에서, 드릴 샤프트부(12)의 단부면(33)은 커팅부(11)의 스탑 숄더(59)와 접촉된다. 외부 삽입 요소(15)의 내측면(57)과 내부 삽입 요소(17)의 외측면(31) 사이에는 반경방향 갭(61)이 존재한다. 이 실시예에서, 외부 삽입 요소(15)의 내경(d1,i)과 내부 삽입 요소(17)의 외경(d2,a) 사이의 차이 δradial은 모든 직경에 대해 0.11㎜보다 크다. 내부 삽입 요소(17)의 길이(l2)는 외부 삽입 요소(15)의 길이(l1)보다 커서, 갭 폭(δaxial)을 갖는 축방향 갭(62)이 외부 삽입 요소(15)의 단부면(58)과 내부 삽입 요소(17)의 환형 스탑 숄더(34) 사이에 형성된다. 반경방향 갭(61)과 축방향 갭(62)으로 인해, 내부 삽입 요소(17)의 단부면(33)은 외부 삽입 요소(15)의 환형 스탑 숄더(34)와 접촉되고 그리고 드릴링 동안 드릴 샤프트부로부터 커팅부로 소정의 힘이 전달되는 것이 보장된다.
도 5는 커팅부(71)와 드릴 샤프트부(72)를 갖는 본 발명에 따른 드릴 비트(70)의 다른 실시예를 도시한다. 드릴 비트(70)는, 커팅부(71)가 드릴 샤프트부(72)로부터 의도하지 않게 해제되는 것을 방지하는 추가적인 폼 피팅 연결부가 축방향으로 제공된다는 점에서 드릴 비트(10)와 상이하다.
커팅부(71)는 외부 삽입 요소(15)와 슬롯형 리세스(26) 외에도 제1 연결 장치(73)를 포함하며, 드릴 샤프트부(72)는 내부 삽입 요소(17)와 핀 요소(25) 외에도 제2 연결 장치(74)를 포함한다. 제1 연결 장치(73)는 외부 삽입 요소(15)의 내부(57)에 배치되는 그루브(75)를 포함한다. 제2 연결 장치(74)는, 내부 삽입 요소(17)의 외측부(28)에 배치되고 반경방향 외측으로 연장되는 노우즈(76)를 포함한다. 드릴 비트(70)의 연결된 상태에서, 노우즈(76)와 그루브(75)는 커팅부(71)와 드릴 샤프트부(72) 사이에서 축방향으로, 즉 드릴 방향(23)으로 폼 피팅 연결부를 형성한다. 커팅부(71)는 노우즈(76)와 그루브(75)에 의해 커팅부(71)가 드릴 샤프트부(72)로부터 빠지는 것이 방지된다.
노우즈(76)는 핀 요소(25)와 드릴 샤프트(16) 사이에 축방향으로 배치된다. 드릴 샤프트부(72)를 커팅부(71)로부터 제거하기 위해서는, 공구를 사용하여 외부 삽입 요소(15)의 단부면에 힘을 인가해야 한다. 인가된 힘의 영향으로, 외부 삽입 요소(15)의 탄성부가 변형되어 노우즈(76)와 그루브(75) 사이의 폼 피팅 연결부가 해제될 수 있다. 내부 삽입 요소(17)의 단부면(33)으로부터의 노우즈(76)의 거리가 더 커질수록, 탄성부는 더 많이 변형된다. 그루브(75)는 환형 구조이며, 회전 축(22)에 수직인 평면에 배치된다. 슬롯형 리세스(26)의 높이에서 축방향으로 배치되는 환형 홈은 슬롯형 리세스들(26) 사이에서 외부 삽입 요소(15)의 일부분의 탄성 효과를 유발시킨다.
노우즈(76)와 그루브(75)가 견뎌야 하는 유지력은 노우즈(76)와 그루브(75)의 기하학적 구조에 따라 조절될 수 있다. 작업자는 가능한 한 편하게 노우즈(76)를 그루브(75) 내에 로킹시킬 수 있어야 하는데, 경사면이 그러한 로킹을 용이하게 한다. 예컨대, 노우즈(76)의 반경방향 높이, 즉 반경방향으로의 노우즈의 높이, 노우즈(76)와 내부 삽입 요소(17) 사이의 접촉면, 및 경사각은 유지력의 조절을 위한 기하학적 파라미터로서 적절할 수 있다.
10 : 드릴 비트 11 : 커팅부
13 : 환형부 14 : 커팅 요소
15, 17 : 삽입 요소 16 : 원통형 드릴 샤프트
18 : 수용부 19 : 커버
20 : 삽입 단부 25 : 핀 요소
26 : 슬롯형 간극 27 : 삽입 요소의 외측부

Claims (24)

  1. 회전 축(22)을 중심으로 회전 방향(21)으로 회전될 수 있는 드릴 비트(10; 70)로서,
    환형부(13), 상기 환형부(13)의 제1 단부에서 환형부(13)에 연결되는 하나 이상의 커팅 요소(14), 상기 환형부(13)의 제2 단부에서 환형부(13)에 연결되는 외부 삽입 요소(15) 및 상기 환형부(13)에서 상기 외부 삽입 요소(15)로의 전이부에 위치하는 환형 스탑 숄더(59)를 포함하는 커팅부로서, 상기 외부 삽입 요소(15)는 외측면(56) 및 내측면(57)을 가지는 것인, 커팅부(11; 71), 및
    원통형 드릴 샤프트(16) 및 내부 삽입 요소(17)를 포함하는 드릴 샤프트부로서, 상기 내부 삽입 요소(17)는 일 단부에서 상기 드릴 샤프트(16)에 연결되고 타 단부에 단부면(33)을 갖춘 것인, 드릴 샤프트부(12; 72)를 포함하는 드릴 비트(10; 70)에 있어서,
    상기 외부 삽입 요소(15) 및 상기 내부 삽입 요소(17)는 회전축(22)에 평행한 삽입 방향으로 함께 플러그 연결부를 형성하고, 상기 외부 삽입 요소(15) 및 상기 내부 삽입 요소(17)는 적어도 하나의 슬롯형 리세스(26) 내로 이동될 수 있는 적어도 하나의 핀 요소(25)에 의해 연결될 수 있고,
    상기 적어도 하나의 핀 요소(25)는 상기 내부 삽입 요소(17)의 외측부에 부착되고, 상기 적어도 하나의 슬롯형 리세스(26)는 상기 외부 삽입 요소(15)에 형성되고, 상기 내부 삽입 요소(17)의 단부면(33)은 연결된 상태에서 상기 커팅부(11; 71)의 상기 스탑 숄더(59)와 접촉되고,
    상기 적어도 하나의 슬롯형 리세스(26)는 상기 회전 축(22)에 수직하게 상기 외부 삽입 요소(15)의 외측면(56)으로부터 상기 외부 삽입 요소(15)의 내측면(57)까지 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 내부 삽입 요소(17)의 길이(l2)는 외부 삽입 요소(15)의 길이(l1)보다 큰 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 외부 삽입 요소(15)의 길이(l1)는 적어도 18㎜인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 외부 삽입 요소(15)의 길이(l1)는 28㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외부 및 내부 삽입 요소(15, 17)는 환형 형태로 구성되며, 상기 외부 삽입 요소(15)의 내경(d1,i)과 상기 내부 삽입 요소(17)의 외경(d2,a)의 차이(δradial)는 0.11㎜보다 큰 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  7. 제1항에 있어서, 3개 이상의 핀 요소(25)가 내부 삽입 요소(17)의 외측부(27)에 부착되고, 상기 외부 삽입 요소(15)는 3개 이상의 슬롯형 리세스(26)를 포함하며, 상기 리세스(26)의 개수는 핀 요소(25)의 개수 이상인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 핀 요소(25)는 회전축(22)에 수직인 핀 높이(HZ)를 가지며, 상기 핀 높이(HZ)는 드릴 샤프트(16)의 샤프트 폭(b)의 68% 내지 89%인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 핀 요소(25)는 2.5㎜ 내지 5㎜인 핀 반경(RZ)을 갖는 원기둥 형태인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 슬롯형 리세스(26)는 회전 축(22)에 수직인 횡방향 슬롯(43)을 가지며, 상기 횡방향 슬롯(43)은 연결 슬롯(44)을 통해 외부 삽입 요소(15)의 상부 에지(45)에 연결되는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 횡방향 슬롯(43)은 회전 축(22)에 평행한 환형부(13)로부터의 적어도 3㎜의 하부 거리(A1,u)를 갖는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 환형부(13)로부터의 횡방향 슬롯(43)의 하부 거리(A1,u)는 5㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  13. 제10항에 있어서, 상기 횡방향 슬롯(43)은 캐칭 구역(47) 및 로킹 구역(48)을 갖고, 상기 캐칭 구역(47)은 회전 방향(21)을 향하는 측부에서 연결 슬롯(44)에 연결되며, 상기 로킹 구역(48)은 회전 방향(21)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 연결 슬롯(44)의 측부에서 연결 슬롯(44)에 연결되는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 캐칭 구역(47)의 폭(B1)은 핀 반경(RZ) + 1.5㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  15. 제14항에 있어서, 상기 캐칭 구역(47)의 폭(B1)은 핀 반경(RZ) + 3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐칭 구역(47)의 폭(B1)과 로킹 구역(48)의 폭(B2)은 동일한 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐칭 구역(47)의 폭(B1)은 로킹 구역(48)의 폭(B2)보다 큰 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  18. 제10항에 있어서, 상기 회전 축(22)에 평행한 연결 슬롯(44)의 높이(h)는 적어도 10㎜인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  19. 제18항에 있어서, 상기 회전 축(22)에 평행한 연결 슬롯(44)의 높이(h)는 13㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  20. 제1항에 있어서, 상기 환형부(13)는 안내부(54)를 포함하며,
    상기 안내부(54)는 종축(22)에 평행한 커팅 요소(14)의 외부 에지(41), 내부 에지(42), 또는 외부 에지와 내부 에지(41, 42)와 동일 평면으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  21. 제20항에 있어서, 상기 회전 축(22)에 평행한 안내부(54)의 길이(m)는 4㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  22. 제1항에 있어서, 노우즈(nose; 76)가 상기 내부 삽입 요소(17)의 외측부(24)에 배치되고, 상기 외부 삽입 요소(15)는 그루브(75)를 포함하며, 상기 노우즈(76)와 그루브(75)는 연결된 상태에서 축방향으로 폼 피팅 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  23. 제22항에 있어서, 상기 노우즈(76)는 핀 요소(25)와 드릴 샤프트(16) 사이에 축방향으로 배치되며, 상기 그루브(75)는 슬롯형 리세스(26)의 높이에서 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
  24. 제23항에 있어서, 상기 그루브(75)는 환형 구성을 가지며, 회전 축(22)에 수직인 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
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