KR101727404B1 - 금속관 천공용 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속관에 구멍을 뚫을 때 사용하되, 정해진 위치에 정확하게 천공함과 아울러 나선형의 칩을 배출하지 않아 타공면과 그 주위를 청결하게 유지할 수 있음은 물론 천공시 발생하는 타공 칩이 소재에 달라붙는 것을 방지할 수 있도록 한 금속관 천공용 드릴에 관한 것으로서,
원통을 경사지게 절단한 형태를 가지며 금속관(100)에 접촉되어 구멍을 형성하는 커팅날(11)과, 직선 형태로 형성되어 드릴 공구에 고정되는 생크(12)를 포함하는 바디(10)와; 상기 생크(12)의 내부에 전후 이동 가능하게 설치되고 날카로운 선단이 상기 금속관(100)에 접촉되는 센터 핀(20)과; 상기 바디(10)의 생크(12)에 형성된 스프링 장착공(14b) 내에 배치되어 상기 센터 핀(20)의 후단을 가압하는 스프링(30)과; 상기 바디(10)의 생크(12) 후단에 체결되어 상기 스프링(30)의 후단을 지지하는 무두 볼트(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금속관 천공용 드릴{Drill for Metal Pipe Drilling}

본 발명은 금속관에 구멍을 뚫을 때 사용하는 천공용 드릴에 관한 것으로서, 특히 정해진 위치에 정확하게 천공함과 아울러 나선형의 칩을 배출하지 않아 타공면과 그 주위를 청결하게 유지할 수 있음은 물론 천공시 발생하는 타공 칩이 소재에 달라붙는 것을 방지할 수 있도록 한 금속관 천공용 드릴에 관한 것이다.

일반적으로 공조장치에서 사용되는 열교환기는 일정 간격으로 이격되게 배치되는 두 개의 헤더가 다수의 튜브에 의해 연결됨으로써, 이 튜브 사이를 통과하는 공기와 튜브의 내부에서 유동하는 냉매 또는 열매 사이에서 열교환이 이루어지도록 하고 있다.

이에 따라 열교환기의 제작을 위해서는 헤더에 튜브를 연결하기 위한 구멍을 천공하기 위한 작업이 필요하며, 이때 사용되는 것이 천공용 드릴이다.

그런데, 드릴을 이용하여 헤더와 같은 금속관에 구멍을 천공하게 되면, 천공 작업시 타공 칩이 발생할 수밖에 없고, 이러한 타공 칩이 구멍 주위에 들러붙게 되어 타공면과 그 주변이 깨끗하게 나오지 않는 단점이 있다.

특히, 두께가 얇거나 강도가 약한 동관 등의 금속관에 구멍을 천공한 후 다른 금속관을 용접하여 접속하는 경우, 용접 길이가 금속관의 두께에 불과하여 용접 작업에 고도의 기술이 요구될 뿐 아니라 용접 부위에서의 내압력을 확보하기 위해서는 상당한 주의가 필요하다.

이에 따라 용접 작업의 신뢰성을 높이고 용접 강도를 확보하기 위하여 금속관에 형성되는 구멍의 주위에 플레어 가공을 통해 돌출부를 형성하는 방법이 제안되었으나, 이 경우 플레어 가공을 위한 특별한 공구 및 장치가 필수적이어서 가공비가 크게 상승하게 되는 문제점이 있다.

KR 10-0929105 B1 JP 1995-237019 A

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금속관에 구멍을 뚫을 때 정확한 위치에 천공하도록 함과 아울러 타공면과 그 주위를 청결하게 유지할 수 있고 타공 칩이 소재로부터 완전히 분리되어 소재에 달라붙지 않도록 하는 금속관 천공용 드릴을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 1회의 천공작업을 통해 구멍의 가장자리에 돌출부가 형성되도록 함으로써 용접부의 접촉면적을 증가시켜 소재의 용접성과 강도를 향상시킬 수 있도록 한 금속관 천공용 드릴을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 소재의 가공면에서 버가 생기지 않도록 함과 아울러 구멍을 깨끗하게 천공할 수 있도록 한 금속관 천공용 드릴을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원통을 경사지게 절단한 형태를 가지며 금속관에 접촉되어 구멍을 형성하는 커팅날과, 직선 형태로 형성되어 드릴 공구에 고정되는 생크를 포함하는 바디와; 상기 생크의 내부에 전후 이동 가능하게 설치되고 날카로운 선단이 상기 금속관에 접촉되는 센터 핀과; 상기 바디의 생크에 형성된 스프링 장착공 내에 배치되어 상기 센터 핀의 후단을 가압하는 스프링과; 상기 바디의 생크 후단에 체결되어 상기 스프링의 후단을 지지하는 무두 볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 상기 커팅날은 일정한 곡률을 갖도록 성형 연마된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 상기 센터 핀은 선단부가 금속관을 파고들 수 있도록 뾰쪽하게 형성되고 후단부는 상기 스프링의 일단이 지지되도록 다른 부분에 비해 큰 직경으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 상기 바디의 생크 내부에 형성되는 구멍은, 상기 센터 핀이 전후 이동가능하게 삽입되는 메인 관통홀과, 상기 스프링과 상기 센터 핀의 후단부가 위치하며 상기 메인 관통홀에 비해 크게 형성되어 메인 관통홀에 이어지는 스프링 장착공과, 상기 생크의 후단에 형성되며 상기 무두 볼트가 체결되는 나사구멍으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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또, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 상기 생크는 커팅날에 부착되는 선단 부분이 커팅날의 직경에 비해 작게 형성됨과 아울러 뒤쪽으로 갈수록 직경이 커지는 테이퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 상기 테이퍼부에 일정 간격으로 면치부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 금속관 천공용 드릴은 센터 핀을 이용하여 구멍의 중심 위치를 찍은 상태에서 커팅날이 회전하면서 구멍을 뚫어주므로, 정확한 위치에 구멍이 형성됨은 물론 천공 과정에서 발생한 타공 칩이 스프링의 탄성력을 받는 센터 핀에 의해 소재로부터 완전히 분리되어 타공면과 그 주변을 청결하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 절삭날과 생크 사이에 테이퍼부가 구비되어 구멍을 뚫을 때 구멍 가장자리 외측에 일정 높이의 돌출부가 형성되므로, 두께가 얇은 금속관에서의 용접성이 좋아지고 용접 강도가 향상될 뿐만 아니라 돌출부 형성을 위한 추가 가공이 필요하지 않아 가공비가 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 따르면, 스프링을 지지하는 무두 볼트가 생크의 외부로 드러나지 않게 되어 드릴 공구에 결합시키는데 아무런 문제가 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 금속관 천공용 드릴이 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 금속관 천공용 드릴의 다른 예가 도시된 구성도.
도 3은 본 발명의 금속관 천공용 드릴의 단면도.
도 4는 본 발명의 요부인 커팅날의 연마 구조를 나타낸 참고도.
도 5는 본 발명의 금속관 천공용 드릴을 이용한 천공 과정을 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 금속관 천공용 드릴에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 금속관 천공용 드릴은 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 경사지게 절단된 원통 형상으로 형성되어 금속관(100)에 구멍을 형성하는 커팅날(11)과, 직선 형태로 형성되어 드릴 공구에 고정되는 생크(12)를 포함하는 바디(10)와; 상기 생크(12)의 내부에 전후 이동 가능하게 설치되고 날카로운 선단이 상기 금속관(100)에 접촉되는 센터 핀(20)과; 상기 바디(10)의 생크(12)에 형성된 스프링 장착공(14b) 내에 배치되어 상기 센터 핀(20)의 후단을 가압하는 스프링(30)과; 상기 바디(10)의 생크(12) 후단에 체결되어 상기 스프링(30)의 후단을 지지하는 무두 볼트(40);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 커팅날(11)은 일정한 곡률을 갖도록 성형 연마되는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 커팅날(11)은 일정 반경을 갖는 연마재에 대고 성형 연마하며, 상기 커팅날(11)이 일정한 곡률을 갖게 되면 끝단부가 더욱 날카롭게 되어 곡률이 없는 경우에 비해 절단 성능이 더욱 향상되고 깨끗한 절단면을 얻을 수 있게 된다.

상기 센터 핀(20)은 선단부가 금속관(100)을 파고들 수 있도록 뾰쪽하게 형성되고 후단부는 상기 스프링(30)의 일단이 지지되도록 다른 부분에 비해 큰 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 센터 핀(20)이 스프링(30)에 의해탄성 지지되어 금속관(100)의 천공 과정에서 발생하는 타공 칩(101)이 금속관(100)으로부터 신속하게 분리될 수 있게 된다. .

그리고, 상기 바디(10)의 생크(12) 내부에 형성되는 구멍은, 상기 센터 핀(20)이 전후 이동가능하게 삽입되는 메인 관통홀(14a)과, 상기 스프링(30)과 상기 센터 핀(20)의 후단부가 위치하며 상기 메인 관통홀(14a)에 비해 크게 형성되어 메인 관통홀(14a)에 이어지는 스프링 장착공(14b)과, 상기 생크(12)의 후단에 형성되며 상기 무두 볼트(40)가 체결되는 나사구멍(14c)으로 이루어진다.

또, 상기 스프링(30)을 지지하는 무두 볼트(40)는 생크(12)의 후단부 내측에 체결된 상태에서 전후 이동하게 되어 생크(12)의 외부로 드러나지 않게 되므로, 기존에 사용중인 척을 사용하는데 문제가 발생하지 않게 된다.

상기 생크(12)는 커팅날(11)에 부착되는 선단 부분이 커팅날(11)의 직경에 비해 작게 형성됨과 아울러 뒤쪽으로 갈수록 직경이 커지는 테이퍼부(13)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 커팅날(11)과 직선 형상의 생크(12) 사이에 테이퍼부(13)를 형성하게 되면, 금속관(100)을 천공하는 과정에서 테이터부(13)에 접촉된 부분이 금속관(100)의 외측으로 밀려나오면서 돌출부(105)를 형성하게 된다. 이와 같이 금속관(100)에 돌출부(105)가 형성되면 금속관(100)에 연결되는 다른 관체와의 용접성이 좋아지고 강도가 증가하게 되므로, 두께가 얇은 금속관(100)에 구멍을 뚫을 경우에는 테이퍼부(13)가 구비된 드릴을 사용하는것이 바람직하다.

이때, 상기 테이퍼부(13)에 일정 간격으로 면치부(13')가 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 금속관 천공용 드릴은 열교환기의 헤더와 같은 직경이 큰 금속관에 튜브 등 직경이 작은 다른 금속관을 연결할 수 있는 구멍을 천공하는데 사용된다.

그리고, 금속관에 구멍을 천공할 때 금속관의 중심 위치에 구멍을 천공할 수 있음은 물론 금속관의 편심 위치에도 구멍을 천공할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 금속관 천공용 드릴을 이용하여 금속관에 구멍을 뚫는 것에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 금속관 천공용 드릴은 금속관이 아닌 금속판에 구멍을 뚫을 때에도 사용할 수 있음은 당연하다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...바디
11...커팅날
12...생크
13...테이퍼부
13'...면치부
14...구멍
14a...메인 관통홀
14b...스프링 장착공
14c...나사구멍
20...센터 핀
30...스프링
40...무두 볼트
100...금속관
105...돌출부

Claims (7)

1. 원통을 경사지게 절단한 형태를 가지며 금속관(100)에 접촉되어 구멍을 형성하는 커팅날(11)과, 직선 형태로 형성되어 드릴 공구에 고정되는 생크(12)를 포함하는 바디(10)와;
   상기 생크(12)의 내부에 전후 이동 가능하게 설치되고 날카로운 선단이 상기 금속관(100)에 접촉되는 센터 핀(20)과;
   상기 바디(10)의 생크(12)에 형성된 스프링 장착공(14b) 내에 배치되어 상기 센터 핀(20)의 후단을 가압하는 스프링(30)과;
   상기 바디(10)의 생크(12) 후단에 체결되어 상기 스프링(30)의 후단을 지지하는 무두 볼트(40);를 포함하고,
   상기 커팅날(11)은 일정한 곡률을 갖도록 성형 연마됨과 아울러,
   상기 생크(12)는 커팅날(11)에 부착되는 선단 부분이 커팅날(11)의 직경에 비해 작게 형성됨과 아울러 뒤쪽으로 갈수록 직경이 커지는 테이퍼부(13)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속관 천공용 드릴.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 센터 핀(20)은 선단부가 금속관(100)을 파고들 수 있도록 뾰쪽하게 형성되고 후단부는 상기 스프링(30)의 일단이 지지되도록 다른 부분에 비해 큰 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속관 천공용 드릴.
4. 제1항에 있어서,
   상기 바디(10)의 생크(12) 내부에 형성되는 구멍(14)은,
   상기 센터 핀(20)이 전후 이동가능하게 삽입되는 메인 관통홀(14a)과, 상기 스프링(30)과 상기 센터 핀(20)의 후단부가 위치하며 상기 메인 관통홀(14a)에 비해 크게 형성되어 메인 관통홀(14a)에 이어지는 스프링 장착공(14b)과, 상기 생크(12)의 후단에 형성되며 상기 무두 볼트(40)가 체결되는 나사구멍(14c)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속관 천공용 드릴.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 테이퍼부(13)에 일정 간격으로 면치부(13')가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속관 천공용 드릴.

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